Breakthrough Starshot -hankkeen tavoitteena on tutkia lähellä olevaa tähtijärjestelmää käyttämällä ultratehokkaita lasersäteitä ja hyvin pieniä avaruusaluksia.
Myöhäinen Stephen Hawking, Harvardin tähtitieteilijä Avi Loeb ja venäläis-amerikkalainen miljardööri Yuri Milner ovat tämän hankkeen lähtökohtana. Konsepti perustuu yli 80 tieteelliseen tutkimukseen tähtienvälisestä matkasta.
”Meille annettiin tavoite: tutkia useita erilaisia menetelmiä siitä, kuinka lähettää esine toiselle tähdelle. Lopulta päätimme, että ainoa luotettava tapa tehdä tämä oli rakentaa valtava laser, todennäköisesti Chileen”, kertoo yksi projektihenkilöstön jäsenistä Peter Klupar.
Osana sitä tiedemiehet odottavat lähettävänsä noin 1000 pientä StarChipia Alpha Centaurin suuntaan - maapallon lähimpään tähtijärjestelmään auringon jälkeen. Näiden koettimien nopeus on 20 prosenttia valon nopeudesta (noin 215 miljoonaa kilometriä tunnissa), ja jokainen "siru" painaa vajaan yhden gramman.
Toinen kohde on Proxima Centauri, joka on maapallon lähin tähti auringon jälkeen ja jolla voi olla asuttava planeetta. StarChipien lähetys on suunniteltu 2030-luvun puolivälissä, ja alukset kykenevät kiihtymään huippunopeuteensa muutamassa minuutissa, maapallon pinnasta avaruuteen lähetetyn voimakkaan laser räjähdyksen ansiosta.
Tähtitieteilijät varoittavat kuitenkin myös tällaisen yrityksen vaaroista: 100 gigawatin tehoinen lasersäde (nimittäin tätä tehoa tarvitaan sirujen lähettämiseen onnistuneesti) on niin voimakas, että se voi polttaa minkä tahansa kaupungin muutamassa minuutissa, jos se heijastuu mistä tahansa avaruuden esineestä ja palaa maahan. Toinen este voi olla tähteiden välissä piilossa olevat kaasu- ja pölypilvet - sellainen materiaali voi yksinkertaisesti tuhota nopeasti liikkuvan avaruusaluksen.
Kuva nanorakenteiden lähettämisestä tehokkaalla lasersäteellä.
Samaan aikaan, jos kaikki menee hyvin, Starchips-kamerat pystyvät toimittamaan ihmiskunnalle ensimmäiset suuren mittakaavan valokuvat maailman kokoisista maista 2060-luvulle mennessä: matka itse vie noin 25 vuotta, ja tietojen hankkiminen kestää yli neljä vuotta, määränpäästä riippuen. …
Mainosvideo:
Tähtitieteilijät viittaavat esimerkiksi kokeellisten, neli gramman satelliittien, nimeltään "sprites", onnistuneeseen käynnistämiseen, jotka Cornellin yliopiston henkilökunta rakensi ja testasi. Näistä minialuksista kuusi laivastoa meni kesäkuussa 2017 avaruuteen intialaisen raketin aluksella. Ne varustettiin lämpötila-anturilla ja lähettivät tietoja maan päälle radiosignaalin kautta. Kluparin mukaan sellaisia pieniä avaruusaluksia voitaisiin pitää StarChipien edeltäjinä.
Mutta Centaurin tähtijärjestelmien lisäksi Starshotilla on läheisempi kohde - aurinkokunta. Projektitiimi toivoo vuonna 2030 rakentavan yhden gigawatin lasertukiaseman Sierra Nevadan vuorille. Tämä testaisi StarChipin laserpohjaisten tähtienvälisten tehtävien käsitettä, mutta kaikki voisi olla 10 kertaa halvempaa. Ajatuksena on ajaa koettimet planeettojen, kuiden, asteroidien ja muiden esineiden ohi yhdellä prosentilla valon nopeudesta.
Tutkijat uskovat, että tekniikansa avulla he pääsevät Marsiin muutamassa päivässä, Jupiteriin muutamassa viikossa ja Plutoon muutamassa kuukaudessa. Jälkimmäinen tulos kesti NASA: n New Horizons -anturin noin yhdeksän vuotta. Auringonsysteemille suunniteltu StarChip-variantti painaa noin 100 grammaa - noin 100 kertaa massiivisempaa kuin tähtienvälinen. Projektin käynnistäminen vaatii monien maiden osallistumisen ja niiden hyväksynnän, koska yhden gigawatin laserin salama voi vaurioittaa tämän osan läpi kulkevia satelliitteja.
Tutkijat arvioivat projektin olevan miljardi dollaria, ja suurin osa investoinneista suuntautuu lasersäteeseen. Aseman rakentamisen jälkeen yksinkertainen ja toistuva syvän avaruuden tutkiminen voi kuitenkin tulla paljon halvemmaksi.
Dmitry Mazalevsky