Jak dostać się na Marsa w 3 dni? NASA myśli

W ostatnich kilku dekadach osiągnęliśmy niemało wykorzystując rakiety do umieszczania satelitów na orbicie, do dostarczenia ludzi na Księżycu czy łazików na powierzchni Marsa. W międzyczasie wykorzystaliśmy także napędy jonowe do dotarcia do celów znajdujących się znacznie dalej w Układzie Słonecznym. Jednak aby dotrzeć do gwiazd lub skrócić czas podróży na Marsa czy inne planety, będziemy potrzebowali innego rodzaju napędu – napędu zdolnego do osiągnięcia prędkości relatywistycznych.

Możemy zorganizować misję na Marsa, jednak napędzany w sposób tradycyjny pojazd kosmiczny potrzebuje na dotarcie do Czerwonej Planety kilku miesięcy. I nawet wtedy ograniczeni jesteśmy tylko do optymalnego okna startowego, które pojawia się tylko co 2 lata. Jednak tęgie umysły w NASA nigdy nie przestają myśleć nad alternatywnymi rozwiązaniami. Dlatego też teraz dr Philip Lubin, profesor fizyki na University of California w Santa Barbara ma pewien pomysł: napęd fotonowy, który według niego może skrócić czas podróży z Ziemi na Marsa do 3 dni dla sondy o masie 100 kg.

laser-sail-adrian-mann-300x246

Proponowany przez niego system nosi nazwę DEEP IN czyli Directed Propulsion for Interstellar Exploration. Ogólna zasada działania zakłada, że udało nam się osiągnąć relatywistyczne prędkości w laboratoriach, ale jednak nigdy nie przenieśliśmy tej technologii – która z natury jest elektromagnetyczna, a nie chemiczna – do zastosowań pozalaboratoryjnych. Innymi słowy, potrafimy rozpędzać pojedyncze cząsteczki do prędkości bliskich prędkości światła w akceleratorach kosmicznych, ale nigdy nie robiliśmy tego w skali makro.

Directed Energy Propulsion zasadniczo różni się od technologii rakietowej w tym względzie, że system napędowy pozostaje na Ziemi, a sonda nie posiada na swoim pokładzie żadnego paliwa czy materiału pędnego. Zamiast tego wyposażona jest w system reflektorów, które będą odbijały napędzający ją skolimowany strumień fotonów. Według dr Lubina cały system jest modułowy i całkowicie skalowalny.

photonic-580x230

Jeżeli to za mało – taki system może być także wykorzystywany do zmiany toru niebezpiecznych śmieci kosmicznych czy do odkrycia innych cywilizacji technologicznych. Dr Lubin wskazuje w swoim artykule, że odkrycie wykorzystywania takiego napędu fotonowego przez inne cywilizacje może de facto być dla nas najlepszą szansą odkrycia pozaziemskiej cywilizacji.

Stworzono nawet wstępną mapę drogową do wykorzystywania tego systemu. Zaczyna się ona od mniejszych przedsięwzięć. Początkowo DEEP IN zostałby przetestowanych na niewielkich mikro-satelitach typu „cube”. Nauka wyniesiona z tego typu testów pozwoliłaby na określenie kolejnego kroku, takiego jak na przykład ochrona Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przed śmieciami kosmicznymi. Dalej rozwijane systemy spełniałyby co raz bardziej złożoną rolę napędzając satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) czy geostacjonarnej orbicie okołoziemskiej (GEO),  aż do odchylania toru lotu niebezpiecznych planetoid. Ostatecznym celem całego projektu byłoby opracowanie napędów relatywistycznych zdolnych do podróży międzygwiezdnych.

Oczywiście wiele pytań jak na razie pozostaje bez odpowiedzi – jak np. co się stanie z taką sondą podróżującą z prędkością bliską prędkości światła, gdy uderzy w nią mikro-meteoryt. Jednak odpowiedzi na te pytania będziemy poszukiwać wraz z rozwojem systemu i jego zdolności.

Oczywiście DEEP IN potencjalnie może przybliżyć nam inne gwiazdy. Tego typu napęd mógłby pozwolić na wysyłanie sond do co bardziej obiecujących egzoplanet czy też umożliwić ludzkości przyjrzenie się innym układom planetarnym. Jeżeli faktycznie DEEP IN może być skalowalny tak jak wskazuje dr Lubin – będzie to rewolucyjna technologia.

Poniżej nieco dłuższy film, w którym dr Lubin dokładniej i bardziej szczegółowo tłumaczy koncepcję projektu DEEP IN:

http://livestream.com/viewnow/niac2015seattle

A tutaj znajduje się strona Grupy Kosmologii Eksperymentalnej na University of California w Santa Barbara:

http://www.deepspace.ucsb.edu/

Źródło: UniverseToday