Solis tuvāk zvaigznēm
No „ZvD” 234. numura KOSMOSA PĒTNIECĪBA un APGŪŠANA
Raitis Misa
(fragmenti)
Virsrakstā minēto mēs gandrīz vienmēr lietojam tēlaini, lai aprakstītu ko tādu, kas izceļas uz ikdienišķā fona, jo patiesībā jau mēs zvaigznēm diez ko tuvāk vai no tām tālāk netiekam, pat esot Zemes orbītā. Bet šoreiz virsraksts domāts burtiski.
Pateicoties krievu uzņēmēja Jurija Milnera (Юрий Мильнер) dibinātajai Breakthrough Initiatives (nozīmīgu atklājumu iniciatīvas) programmai, kuras ietvaros tiek finansēts arī Breakthrough Starshot (zvaigžņu šāviņa) projekts, ir uzsākti pētījumi ar mērķi vienas paaudzes laikā nosūtīt uz Centaura Alfu starpzvaigžņu zondi ar nosaukumu StarChip (zvaigžņu šķemba).
Te gan uzreiz jāpiebilst: lai to paveiktu, ir jāpārvar virkne, var pat teikt – fundamentālu, tehnisku problēmu. Bet par visu pēc kārtas.
StarChip
StarChip šobrīd eksistē tikai idejas līmenī, un tā iespējamā konfigurācija ir tikai aptuvena. StarChip nebūs lielāks par pastmarku un kopā ar gaismas buru svērs vien apmēram vienu gramu. Ir zināms, ka zondes kruīza ātrums paredzēts starp 20% un 15% gaismas ātruma. Tātad, lai nokļūtu līdz 4.37 gaismas gadu attālajai Centaura sistēmai, ceļā nāksies pavadīt 20 līdz 30 gadu. Skaidrs, ka ziņa par veiksmīgu ierašanos Zemi sasniegs vēl apmēram pēc četriem gadiem. Sākotnējo ātrumu StarChip plānots piešķirt ar lāzeriem no Zemes, staru uztveršanai izmantojot 4x4 m lielu gaismas buru ar īpaši augstu atstarošanas koeficientu (sk. vāku 1. lpp. Plānoto ātrumu StarChip sasniegtu apmēram 10 minūtēs un dotos savā tālajā ceļā jau savā kruīza ātrumā. Jau pēc 3 diennaktīm tiktu šķērsota Plutona orbīta. Ir arī zināms, kādi komponenti, lai šai misijai būtu kāda jēga un tā varētu notikt, StarChip būs gandrīz droši. Četras kameras ar vismaz 2 megapikseļu sensoru nodrošinās bilžu uzņemšanu, aprēķinus veiks četri procesori. Manevrēšanai plānots izmantot četrus fotonu dzinējus ar 1 W diodei līdzīgu jaudas līmeni. Elektroenerģiju nodrošinātu 150 mg smaga kodolbaterija-ģenerators, kas izmantos Plutonija 238 vai Amerīcija 241 sabrukšanas kodoltermisko enerģiju. Attēlu uzņemšanai galvenās, koncentrējošās lēcas funkciju pildīs jau minētā gaismas bura. Tā kalpos arī kā reflektors brīdī, kad aktuāla kļūs informācijas nosūtīšana ar lāzera staru mājup, uz Zemi.
StarChip šobrīd eksistē tikai idejas līmenī, un tā iespējamā konfigurācija ir tikai aptuvena. StarChip nebūs lielāks par pastmarku un kopā ar gaismas buru svērs vien apmēram vienu gramu. Ir zināms, ka zondes kruīza ātrums paredzēts starp 20% un 15% gaismas ātruma. Tātad, lai nokļūtu līdz 4.37 gaismas gadu attālajai Centaura sistēmai, ceļā nāksies pavadīt 20 līdz 30 gadu. Skaidrs, ka ziņa par veiksmīgu ierašanos Zemi sasniegs vēl apmēram pēc četriem gadiem. Sākotnējo ātrumu StarChip plānots piešķirt ar lāzeriem no Zemes, staru uztveršanai izmantojot 4x4 m lielu gaismas buru ar īpaši augstu atstarošanas koeficientu (sk. vāku 1. lpp. Plānoto ātrumu StarChip sasniegtu apmēram 10 minūtēs un dotos savā tālajā ceļā jau savā kruīza ātrumā. Jau pēc 3 diennaktīm tiktu šķērsota Plutona orbīta. Ir arī zināms, kādi komponenti, lai šai misijai būtu kāda jēga un tā varētu notikt, StarChip būs gandrīz droši. Četras kameras ar vismaz 2 megapikseļu sensoru nodrošinās bilžu uzņemšanu, aprēķinus veiks četri procesori. Manevrēšanai plānots izmantot četrus fotonu dzinējus ar 1 W diodei līdzīgu jaudas līmeni. Elektroenerģiju nodrošinātu 150 mg smaga kodolbaterija-ģenerators, kas izmantos Plutonija 238 vai Amerīcija 241 sabrukšanas kodoltermisko enerģiju. Attēlu uzņemšanai galvenās, koncentrējošās lēcas funkciju pildīs jau minētā gaismas bura. Tā kalpos arī kā reflektors brīdī, kad aktuāla kļūs informācijas nosūtīšana ar lāzera staru mājup, uz Zemi.
Projekta pasludināšana
Breakthrough Starshot pasludināšanas pasākums notika 12.apr.2016. – Jurija Gagarina pirmā kosmiskā lidojuma 55. gadadienā – jaunajā Ņujorkas Pasaules tirdzniecības centrā, tā pašā augšā. Un projektam ir arī sava valde, kurai prominences netrūkst. To veido Stīvens Hokings(fiziķis, kosmologs), Jurijs Milners un Marks Cukerbergs (Facebook dibinātājs).
Hokings savas uzrunas laikā ar ironiju teica: “Daba mūs tur pie zemes. Bet es tikko atlidoju uz Ameriku. Daba liedz man runāšanu. [Pauze.] Bet šeit es esmu." Un uzsvēra, ka šobrīd lielākais izaicinājums izpētē ir tukšums starp mums un zvaigznēm, bet nu ir pienācis laiks, kad mēs ar savu prātu un savām mašīnām šo tukšumu varam pārvarēt.
Arī pasludināšanas komisijā bija patiesi zvaigžņu komanda – fiziķis Frīmens Daisons, Anna Drajna, seriāla COSMOS pamatlicēja, astronoms Avi Loebs, astronaute Mae Džemisone un bijušais NASA pētnieks Pīters Vordens, kas šobrīd ir Breakthrough Starshot projekta vadītājs.
Projekta uzsākšanai Milners atvēlējis 100 miljonus ASV dolāru un uzsvēra, ka esošās tehnoloģijas neder, lai dotos uz zvaigznēm, jo pašreizējie kosmisko zonžu komponenti ir pārāk smagi. Ir jāaizstrādā t. s. nanozondes, kur visi galvenie komponenti atrastos uz vienas plates vai čipa. Autoram gan nav skaidrs, vai izdosies veikt datu nosūtīšanu no vairāk nekā 4 gaismas gadu attāluma. Tam noteikti nepieciešams liels enerģijas daudzums, pat ja izmanto optiskās komunikācijas, kas arī ir plānots.
Milners arī uzsvēra, ka ir apzinātas vairākas problēmas, kurām jārod risinājums, lai varētu radīt StarChip un infrastruktūru, kas nepieciešama, lai tas dotos ceļā. Tās ir:
- uz Zemes esošas lāzeru matricas izveide un optisko elementu dzesēšana;
- Zemes atmosfēras ietekmes novēršana uz lāzera stariem;
- precīza zondes nomērķēšana uz galamērķi;
- gaismas buras integritāte un stabilitāte paātrināšanās fāzē;
- ceļš starpzvaigžņu telpā. Tajā ir putekļu daļiņas, gāzu molekulas un kosmiskā radiācija;
- darbspējas nodrošināšana vairāku gadu desmitu garumā;
- nonākot galā, problēmas var radīt kameras nomērķēšana uz iemūžināmo objektu;
- iegūto datu precīza nosūtīšana Zemes virzienā;
- gaismas buras veiktspēja pēc 20-30 gadiem starpzvaigžņu telpā;
- enerģijas saražošana un uzglabāšana.
Intervijas
Bet ko par šo projektu saka pasaulē atzīti kosmosa izpētes eksperti? Šim materiālam izdevās iegūt atbildes no diviem šādiem cilvēkiem – Frīmena Daisona un bijušā NASA Eimsa pētījumu centra (Ames Research Center) direktora, šobrīd Breakthrough Starshot projekta vadītāja Pītera Vordena.
[..]
Noslēgumā
Vai tas izdosies – doties uz zvaigznēm? Agrāk vai vēlāk jā, jo nu jau pavisam droši var teikt, ka šāds ceļojums pamet zinātniskās fantastikas lauku, pāriedams zinātniskās realitātes jomā. Vismaz izpētes zondes līmenī.
Breakthrough Starshot un līdzīgi projekti noteikti tuvina brīdi, kad ceļā dosies pirmā starpzvaigžņu zonde. Un šobrīd ir arī vairs pavisam maz šaubu, kurp doties, jo pavisam nesen ir apstiprināts atklājums, ka tepat, nieka 4.22 gaismas gadu attālumā ap pundurzvaigzni Centaura Proksima riņķo planēta Centaura Proksima b.
Vēl intriģējošāku šo atklājumu padara tas, ka Centaura Proksima b savu zvaigzni apriņķo t.s. apdzīvojamības zonā, proti, tādā attālumā no zvaigznes, ka uz planētas virsmas ir iespējams atrast ūdeni šķidrā agregātstāvokli, kas ir viens no mums pazīstamās dzīvības pastāvēšanas faktoriem. Un planētas masa ir vien 1.3x lielāka nekā Zemei, tātad ir labas iespējas, ka tā, tāpat kā Zeme, ir cieta planēta.
Video, kas parāda, kā varētu izskatīties StarChip starts no Zemes orbītas – http://bit.ly/uz-zvaigznem
Visi attēli no Breakthrough Initiatives