دانشمندان می خواهند طی ماموریتی با کمک سفینه ای فضایی که دارای بادبان خورشیدی است در طول سفری ۲۰ ساله به قنطورس آلفا و طی ۶۹ سال به نورانی ترین ستاره به نام شعرای یمانی بروند.
اگر شما در حال فرستادن یک نانوفضاپیما هستید که انرژی آن از فوتون هایی تامین می شود که در میان کهکشان قرار گرفته اند و این فوتون ها در کسری از سرعت نور و نه کمتر حرکت می کنند، بهتر است ایده خوبی درباره چگونه آهسته کردن این فضاپیما زمانی که به مقصد نهایی خود می رسد داشته باشید.
این نوع نگرانی ها ذهن برخی از متخصصان فیزیک نجومی را که در حال تلاش بر روی پروژه ای مانند Breakthrough Starshot هستند، به خود مشغول کرده است، این پروژه که سال گذشته اعلان شده وعده بسیار خوبی به ما داده است.
اگر شما درباره این پروژه نمی دانید، نکته مهم آن استفاده از لیزر از سطح زمین برای پیش بردن یک سفینه فضایی خیلی کوچک به نزدیک ترین سیستم ستاره ای همسایه زمین به نام قنطورس آلفا است که در فاصله کم ۴٫۳۷ سال نوری از ما قرار گرفته است.
اما با وجود اینکه قنطورس آلفا ممکن است نزدیکترین منظومه شمسی به ما باشد، فیزیکدان نجومی به نام رن هلر از موسسه مکس پلنک در آلمان که در حال تحقیق پیرامون منظومه شمسی است تصور می کند که این سفر ضرورتا سریعترین سفر یک فضاپیمای بسیار کوچک نیست.
هلر و تیمش اظهار می دارند که مشاهده شعرای یمانی (پرنورترین ستاره در آسمان شب) سفر سریعتری را می طلبد، زیرا مسافت آن تقریبا دوبرابر مسافت قنطورس آلفا (تقریبا ۸٫۶ سال نوری) است.
اما چگونه می توان برای رسیدن به شعرای یمانی که فاصله دورتری دارد سریعتر بود؟ جواب وابسته به فرضیه های مختلفی است، اینکه چگونه می توان سفینه فضایی خیلی کوچکی (که هنوز فرضی است) را پیش برد و سپس آهسته کرد.
پروژه Breakthrough Starshot قصد دارد کشتی فضایی بسیار کوچک خود را با سرعت ۲۰ درصد سرعت نور (سفر آن ۲۰ سال طول می کشد) به قنطورس آلفا بفرستد.
اما مشکلی که ذهن دانشمندان را به تامل واداشته آن است که با چنین سرعت زیادی کند کردن سفینه هنگامی که به مقصد خود می رسد غیرممکن می شود.
درحال حاضر اینگونه که انتظار می رود و محققان فرض می کنند، می توانند سفینه ای را ایجاد کنند که در مقابل خطرات سفر سالم بماند، تاکید می شود که این ماموریت پروازی فرصتی برای پیش بردن هیچ چیزدیگری نیست مگر تحقیق سریعی که روی سیستم قنطورس آلفا انجام می گیرد.
قنطورس آلفا نقش میزبان را برای نزدیکترین سیاره شبیه زمین به نام Proxima b بازی می کند، دانشمندان در حال بررسی این موضوع هستند که آیا این سیاره، جهان خارجی قابل سکونتی می تواند باشد یا نه.
برای ابداع فرضیه ماموریتی دیگری به منظور کاهش سرعت به اندازه کافی و رسیدن به قنطورس آلفا، هلر و همکارانش پیشنهاد دادند که از روش دیگری استفاده شود.
بجای آنکه مانند پروژه Breakthrough Starshot سفینه توسط لیزرها سوق داده شود، سفینه فضایی کوچک می تواند دارای یک بادبان خورشیدی باشد که آن را قادر می سازد فوتون ها را از خورشید بگیرد و آن را در مسیر قنطورس آلفا حرکت دهد.
هنگامی که به انتهای سفر می رسد، به این شیوه می توان سرعت سفینه را کم کرد: بادبان به کار گرفته می شود تا تشعشعات را از ستاره قنطورس آلفا بگیرد و از نیروی ترمزی برای سفینه استفاده کند.
این ایده بسیار خوبی است، اما سرعت کندتر، باعث می شود که ۱۴۰ سال خورشیدی طول بکشد تا بادبان خورشیدی در مدار پیرامون قنطورس پروکسیما (ستاره میزبان Proxima b) قرار بگیرد.
در مقایسه با پروژه ی Breckthrough Starshot که ۲۰ سال طول می کشد، چنین اختلاف زمانی می تواند مشکل بزرگتری ایجاد کند.
اما اکنون، تیم هلر فرضیه خود را در مطالعه ای جدید اصلاح کردند و سفری بهینه را طراحی کردند تا بتوانند زمان های کاهش و افزایش سرعت را در چنین سفر بین ستاره ای مشاهده کنند.
طبق محاسبات محققان، سفر به قنطورس آلفا ۲۰ سال طول می کشد اما سفر به شعرای یمانی که روشنایی آن ۱۶ برابر قنطورس آلفا است، ۶۹ سال به طول می انجامد.
این تحقیق هنوز توسط دانشمندان دیگر بازنگری نشده است. تکنولوژی بادبان خورشیدی باید کاملا تصحیح شود تا این برنامه عملی شود.
اگر هدف رسیدن به کسری از سرعت نور باشد، این فرضیه نیازمند یک بادبان خیلی نازک است.
هلر و تیمش گفتند اگر دانشمندان بتوانند کشف کنند که چگونه نوع صحیحی از بادبان های فوق العاده بزرگ و در عین حال فوق العاده باریک بسازند، جهان در دایره فهم ما قرار می گیرد.
ما نیازمند ماده ای بسیار سبک، جامد، بسیار بازتابنده و مقاوم در برابر حرارت هستیم که مساحتی به وسعت چندصد متر مربع داشته باشد.
اگر این کار عملی شود، بشریت می تواند به طور واقعی بین ستاره ها رود.
