W trzy dni na Marsa

Nowy napęd NASA pozwoli osiągnąć 25 proc. prędkości światła i wysyłać sondy ku innym gwiazdom.

Aktualizacja: 24.02.2016 07:46 Publikacja: 23.02.2016 17:18

Udany lot japońskiego kosmicznego żagla dowodzi, że światło sprawdza się w roli napędu

Udany lot japońskiego kosmicznego żagla dowodzi, że światło sprawdza się w roli napędu

Foto: NASA

Dziś statki kosmiczne nie osiągają nawet 0,025 proc. prędkości światła. Rekord, należący do sondy Helios, to „zaledwie" 70 kilometrów na sekundę. Amerykański naukowiec Philip Lubin twierdzi, że napęd przez niego zaproponowany pozwoli pojazdom rozpędzić się nawet do jednej czwartej prędkości światła. Skąd ta tysiąckrotna różnica?

Lubin chce wprawiać sondy w ruch na zupełnie innej zasadzie. Obecnie stosujemy napędy chemiczne. A Lubin proponuje napęd laserowy. Chce wykorzystać energię fotonów.

Trudno potem wyhamować

Pojazd kosmiczny, aby można go było wprawić w ruch laserem, musi być płaski i cieniutki. Jak tłumaczy Lubin, sondy przyszłości będą „waflami" nafaszerowanymi zminiaturyzowaną elektroniką.

Takie wafle, czy też żagle, wprawiane byłyby w ruch przez zewnętrzny napęd: umieszczony na orbicie okołoziemskiej silny laser.

W ciągu 10 minut, jak wyliczył Lubin, mała sonda (o metrowym żaglu) mogłaby się rozpędzić do 25 proc. prędkości światła – przy użyciu napędu laserowego o mocy ok. 60 gigawatów.

Raz wprawiona w ruch sonda pędziłaby przez kosmiczne pustki, ze względu na brak oporu nie tracąc szybkości. Jedna laserowa wyrzutnia mogłaby wyekspediować w przestrzeń dowolną liczbę sond.

Lubin przyznaje, że byłby problem z wyhamowaniem takiego wehikułu, gdy dotrze do celu: lekki pojazd nie miałby przecież własnego napędu.

Rozpędzona do 25 proc. prędkości światła sonda mogłaby dolecieć na Marsa w pół godziny. Jednak z taką prędkością pojazd nie miałby szans wejść na orbitę planety, minąłby ją błyskawicznie. Dlatego jeśli celem sondy miałby być Mars, nie można by jej rozpędzać za bardzo. Realny czas takiej podróży wynosiłby więc jakieś trzy dni.

Następny krok: ku gwiazdom

Sondy napędzane laserem mogłyby dotrzeć również do innych gwiazd i ich układów planetarnych. Na najbliższy z systemów, odległy o 4,3 lat świetlnych alfa Centauri, doleciałaby w 15 lat.

Byłby to olbrzymi przełom – dziś o podróży ku innej gwieździe możemy tylko marzyć lub przeczytać w książce science fiction. Taka sonda musiałaby być w pełni zautomatyzowana, sterowanie nią byłoby niemożliwe, wszelkie sygnały z Ziemi dolatywałyby do niej po ponad czterech latach. Tyle samo zresztą leciałyby na Ziemię sygnały z sondy, np. fotografie którejś z gwiazd układu alfa Centauri (są ich trzy) lub planety (na razie odkryto jedną).

Sondy takie należałoby wysyłać całymi chmarami, licząc na to, że któraś z nich dotrze do celu i nadeśle kiedyś wyniki obserwacji.

Stary pomysł, nowe technologie

Philip Lubin nie jest pomysłodawcą laserowego napędu. Idea jest leciwa. Jako pierwszy zaproponował ją na łamach czasopisma „Nature" w 1966 roku Węgier George Marx. Potem wielu naukowców interesowało się koncepcją. Jak jednak podkreśla Lubin, wreszcie nadszedł czas, w którym laserowy napęd przestaje być możliwy wyłącznie teoretycznie.

Mamy już, przynajmniej w formie zalążkowej, wszelkie technologie potrzebne do jego konstrukcji. Przede wszystkim inżynierowie budują już napędzane fotonami żagle słoneczne. Na razie tylko jednemu z nich, japońskiemu Ikarosowi, udało się odbyć kosmiczny lot. Niemniej wiadomo, że technologia działa i kolejne próby planowane są na ten rok.

Mamy też coraz lepsze i wydajniejsze lasery (np. wojskowe, rozwijane w ramach programu Excalibur agencji DARPA).

Prócz tego miniaturyzacja osiągnęła etap, na którym można zamknąć skomplikowane układy elektroniczne w cienkich jak wafle, płaskich opakowaniach.

Potrafimy wreszcie wytwarzać coraz lepiej odbijające światło powierzchnie (niezbędne do budowania niewielkich żagli kosmicznych).

– Badamy i planujemy naszą bazę technologiczną, która umożliwi wybudowanie napędu laserowego wystarczającego, by wysłać w przestrzeń dosłownie miliony superlekkich sond – mówi Philip Lubin. – Nie porzucajmy naszych marzeń o podróżach międzygwiezdnych – nawołuje naukowiec.

Na razie Lubin i jego zespół prowadzą prace koncepcyjne. Czy NASA zdecyduje się zainwestować w prace nad prototypem – jeszcze nie wiadomo.

Dziś statki kosmiczne nie osiągają nawet 0,025 proc. prędkości światła. Rekord, należący do sondy Helios, to „zaledwie" 70 kilometrów na sekundę. Amerykański naukowiec Philip Lubin twierdzi, że napęd przez niego zaproponowany pozwoli pojazdom rozpędzić się nawet do jednej czwartej prędkości światła. Skąd ta tysiąckrotna różnica?

Lubin chce wprawiać sondy w ruch na zupełnie innej zasadzie. Obecnie stosujemy napędy chemiczne. A Lubin proponuje napęd laserowy. Chce wykorzystać energię fotonów.

Pozostało 88% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Kup teraz
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata
Kosmos
Astronomowie odkryli najjaśniejszy obiekt we Wszechświecie
Kosmos
Nowe odkrycie astronomów. Ważne pod kątem szukania życia poza Ziemią
Kosmos
Tajemnica czarnych dziur „zombie”
Kosmos
Rosjanin pobił rekord przebywania w kosmosie