Dar 2016 m. Fizikas Stephenas Hawkingas ir milijardierius Jurijus Milneris atskleidė planą keliauti į žvaigždes. Vadinamasis „Breakthrough Starshot Project“yra 100 milijonų dolerių programa, skirta technologijoms, reikalingoms aplankyti netoliese esančią žvaigždžių sistemą, sukurti ir pademonstruoti. Tarp galimų taikinių yra „Proxima Centauri“, maždaug keturių šviesmečių atstumu esanti sistema, turinti keletą egzoplanetų, iš kurių viena panaši į Žemę.
- „Salik.biz“
Proveržis „Starshot“projektas
Hawkingo ir Milnerio planas buvo pastatyti tūkstančius mažų mikroschemų dydžio erdvėlaivių ir naudoti šviesą, kad jie paspartėtų iki reliatyvistinio greičio - tai yra arti šviesos greičio. Didelis laivynas padidina tikimybę, kad bent vienas iš jų atvyks saugiai. Kiekvienas „žvaigždinis lustas“pritvirtinamas prie badmintono aikštelės dydžio burės ir tada apšvitinamas ypač galingais antžeminiais lazeriais.
Lazerio judėjimas turi daug privalumų. Svarbiausia, kad erdvėlaiviams nereikia jokio kuro, vadinasi, jie neturėtų su savimi imti papildomų krovinių. Taip pat, pagreitindami lengvą burę, galite pagreitinti valtį iki 20% šviesos greičio. Pagal šį scenarijų laivynas į „Proxima Centauri“atvyks per mažiau nei 30 metų.
Fantastiškai galingi lazeriai, reikalingi tokiai misijai, bus ypač sunkūs ir brangūs. Kyla akivaizdus klausimas: ar yra dar vienas būdas pasiekti reliatyvistinį greitį?
Šiandien turime savotišką atsakymą dėka Deivido Kippingo, Niujorko Kolumbijos universiteto astronomo, darbo. Kippingas sugalvojo naują gravitacinio strypo pavidalą - tą pačią techniką, kurią NASA naudojo siunčiant, pavyzdžiui, kosminį laivą „Galileo“į Jupiterį. Idėja yra pagreitinti erdvėlaivį nukreipiant jį šalia didžiulio objekto, pavyzdžiui, planetos. Taigi, erdvėlaivis panaikins dalį planetos greičio ir jo pagalba paspartės.
Gravitaciniai stropai puikiai veikia masyvius kūnus. Septintajame dešimtmetyje fizikas Freemanas Dysonas apskaičiavo, kad juodoji skylė gali pagreitinti erdvėlaivį iki reliatyvistinio greičio. Bet kosminio laivo, artėjančio prie tokio objekto, jėgos jį greičiausiai sunaikins.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Taigi Kippingas sugalvojo intelektualią alternatyvą. Jo idėja yra nukreipti fotonus aplink juodąją skylę ir tada panaudoti papildomą energiją, kurią jie gauna, pagreitinti švieslentę. „Juodosios skylės kinetinė energija perduodama šviesos spinduliui mėlynos spalvos poslinkio forma, o grįžę fotonai ne tik pagreitina erdvėlaivį, bet ir prideda prie jo energijos“, - sako Kippingas.
Šis procesas priklauso nuo ypač galingo gravitacinio lauko aplink juodąją skylę. Kadangi fotonai turi nedidelę, bet vis dar ramiai veikiančią masę, šis laukas gali sulaikyti šviesą apskritoje orbitoje.
Kippingo kūrinys remiasi šiek tiek kitokia orbita, nukreipdama erdvėlaivio skleidžiamus fotonus aplink juodąją skylę ir vėl atgal - savotiška bumerango orbita. Keliaujant, bumerango fotonai gaus kinetinę energiją juodosios skylės judėjimo metu.
Būtent ši energija gali pagreitinti erdvėlaivį, kuriame įrengta tinkama lengvoji burė. Kippingas savo idėją vadina „halo varikliu“. Halo variklis, naudodamas gravitaciją, perduoda judančios juodosios skylės kinetinę energiją į erdvėlaivį. Be to, šiame procese kosminis laivas nenaudoja jokio kuro.
Kadangi halogeninis variklis naudoja juodosios skylės judesį, jis geriausiai taikomas dvejetainiams kompiuteriams, kuriuose juodoji skylė apvažiuoja kitą objektą. Tada fotonai gauna energijos iš juodosios skylės judėjimo atitinkamais jos orbitos taškais.
Ir toks variklis turi veikti su bet kuria mase, kuri yra žymiai mažesnė už juodosios skylės masę. Kippingas sako, kad su juo įmanomi planetos dydžio mechanizmai. Taigi pakankamai pažengusi civilizacija gali judėti reliatyvistiniu greičiu iš vienos galaktikos dalies į kitą, šokinėdama iš vienos dvejetainės juodųjų skylių sistemos į kitą. „Pažangi civilizacija galėtų naudoti lengvojo burės koncepciją, kad pasiektų reliatyvistinį greitį ir ypač efektyvų judėjimą“, - sako jis.
Tas pats mechanizmas taip pat gali sulėtinti erdvėlaivio veikimą. Taigi ši pažangi civilizacija greičiausiai ieškos dvejetainių sistemų porų su juodomis skylėmis, kurios veiks kaip greitintuvai ir moderatoriai.
Pieno take yra apie 10 milijardų dvejetainių juodųjų skylių sistemų. Bet Kippingas pažymi, kad greičiausiai bus tik ribotas skaičius trajektorijų, kurios jas sujungs, todėl šios tarpžvaigždinės greitkeliai greičiausiai bus labai vertingi.
Žinoma, technologija, reikalinga šiai koncepcijai išnaudoti, šiuo metu yra žmonijos pasiekiamumo ribose. Tačiau astronomai turėtų sugebėti išsiaiškinti, kur yra geriausi žvaigždžių keliai, taip pat ieškoti civilizacijų, galinčių jas išnaudoti, techninių parašų.
Ilja Khel