آیا رویای سفر میان‌ستاره‌ای انسان با لیزر و ضد ماده محقق خواهد شد؟

سفر میان‌ستاره‌ای انسان با لیزر

در حالی که که سفرهای میان‌ستاره‌ای به عنوان یک رؤیای جذاب توسط محققان در حال بررسی است، یک ماموریت موسوم به ملاقات‌های میان ستاره‌ای و ماموریت بازگشت با قابلیت انجام در بازه‌های زمانی مورد نظر دانشمندان، هنوز از توجه زیادی برخوردار نشده است.سایت فاکس‌نیوز در تحلیل خود به معرفی چالش‌های پیش‌ رو برای این مقصود و ارائه طرحهایی برای ساده‌تر کردن دستیابی به ماموریت‌های میان‌ستاره‌ای در طول عمر انسان پرداخته است.

 ماموریت‌های میان‌ستاره‌ای احتمالا شامل یک مرحله بالا رفتن ابتدایی و در پی آن یک مرحله سرازیری به سیستم ستاره‌ای مقصد خواهد بود.گام بعدی شامل مرحله کاهش سرعت و قرار ملاقات گذاشتن خواهد بود که با یک دوره جمع‌آوری داده علمی همراه می‌شود.در پایان یک مرحله بالا رفتن دوم با هدف بازگرداندن فضاپیما به منظومه شمسی و در پی آن سرازیری و کاهش سرعت در زمان ورود به منظومه شمسی است.این ماموریت می‌تواند ارائه‌دهنده یک مقدمه برای یک ماموریت میان‌ستاره‌ای سرنشین‌دار آینده باشد که در اصل فضانوردان را به سلامت به زمین بازمی‌گرداند.

ماموریت‌های میان‌ستاره‌ای برای مقاصدی مانند تحقیقات در مورد رابط میان‌ستاره‌ای، مطالعات یک ستاره هدف، مطالعات علوم سیاه‌ای از جمله قمرها و سیارک‌های بزرگ و مطالعات زیست‌اخترشناسی تمام سیارات قابل سکونت احتمالی مطرح شده‌اند.

این طرحها اگرچه جالب است اما چالشهای اساسی زیادی به دلیل فاصله زیاد در آنها وجود دارد. فضاپیمای وویجر ۱ که در سال ۱۹۷۷ به فضا پرتاب شد، دورترین وسیله ساخت دست بشر در فضا بوده که با سرعت بیش از ۱۶ میلیون کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. حتی با این سرعت نیز دستیابی به نزدیکترین ستاره به منظومه شمسی بیش از ۷۰ هزار سال بطول خواهد انجامید.

سفر میان‌ستاره‌ای انسان با لیزر

اخیرا ناسا شروع به ساخت پروژه کاوشگر خورشیدی « Solar Probe plus» کرده که به بررسی خورشید خواهد پرداخت.این کاوشگر از طریق مجموعه‌ای از هفت کمک گرانشی با سیاره ناهید با سرعت خارق‌العاده ۲۰۱ کیلومتر در ساعت دست خواهد یافت که هفت برابر سرعت وویجر است.اگرچه این یک دستاورد بزرگ محسوب شده اما در حال حاضر هیچ فناوری رانشی وجود ندارد که از قابلیت پرواز به یک سیستم ستاره‌ای دیگر در بازه زمانی مطابق با طول عمر انسان برخوردار باشد.با نگاهی به برخی معادلات پروازهای فضایی می‌توان دریافت که برای دستیابی به سرعتهای لازم جهت سفر میان‌ستاره‌ای به سرعت‌هایی در مرتبه سرعت نور و همچنین نسبت‌های جرم بزرگ و میزان جریان توده بزرگ نیاز خواهد بود.

از آنجایی که ضد ماده از بالاترین چگالی انرژی ممکن در پی نابودی همتای ماده خود برخوردار است، برای ماموریتهای میان‌ستاره‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود. علاوه بر آن، واکنش بصورت همزمان اتفاق افتاده و از این رو نیازی به هیچ سیستم راکتور پیچیده یا راننده‌های عظیم برای آغاز واکنش نیست.یکی از ایده‌های ممکن برای سوخت‌گیری درجا که در طرح ارائه‌شده توسط فاکس‌نیوز آمده، یک اثر کوانتومی موسوم به تولید جفت شوینگر است.
در تمام انرژیهای بررسی‌شده تاکنون، جهان دقیقا به عنوان مجموعه‌ای از حوزه‌های کوانتومی تعریف شده است. هر حالت از خلا مانند یک نوسان‌ساز ساده هارمونیکی رفتار کرده و یکی از ویژگی‌های مکانیکی این نوسان‌سازها این است که حالت پایه آنها به نمایش نوسانات در پی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ می‌پردازد.در نتیجه خلاء آنگونه که فیزیک کلاسیک به آموزش انسان پرداخته، عاری از ماده یا انرژی نبوده بلکه در عوض مملو از عرصه غنی فعالیت کوانتومی است. مدت نه چندان زیادی از کشف دیراک در مورد وجود پوزیترونها بر اساس یک تعریف نسبیتی از الکترون، جولیان شوینگر، برنده نوبل فیزیک درزیافت که یک میدان الکتریکی با قدرت کافی می‌تواند جفتهای الکترون پوزیترون را از خود خلأ فضا ایجاد کند.

برای یک شدت لیزر بزرگتر از برخی از میزانهای اساسی، تولید جفت با یک تجزیه قطبش خلأ انجام می‌شود. در حالیکه برای دستیابی به آن نیاز زیادی به یک میدان الکتریکی قوی است، پیشرفت‌های تجربی اخیر امیدها را برای دستیابی به شدتهای میدانی برای این شدت میدانی بسیار مهم افزایش داده است.

در مفهوم VARIES، فضاپیمای شبیه به خودروهای جنگ ستارگان با استفاده از منبع سوخت آنبرد خود به سوی سیستم ستاره‌ای مورد نظر سرعت خواهند گرفت. در سیستم مقصد، این فضاپیما یک مدار ثایت نزدیک به ستاره را فرض کرده و در پی آن صفحات خورشیدی عریض چند صد کیلومتر مربع باز شده و به جذب انرژی از ستاره خواهد پرداخت. نوراین ستاره به انرژی لیزر تبدیل شده و سپس برای ساخت ضد ماده از خلأ فضا با مکانیزم تولید جفت شوینگر مورد استفاده قرار خواهد گرفت.هنگامی که میزان کافی از ضدماده تولید و ذخیره شد، VARIES از سوخت کافی برای آغاز سفر بازگشت برخوردار خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید