В Калифорнийския университет в Санта Барбара изследователи от групата за експериментална космология на UCSB (ЕКГ) в момента работят върху начини за постигане на мечтата за междузвезден полет. Под ръководството на проф. Филип Любин групата е отделила значителни усилия за създаването на междузвездна мисия, състояща се от леки платна с насочена енергия и космически кораб (WSS) „вафли“.
Ако всичко върви добре, този космически кораб ще може да достигне релативистични скорости (част от скоростта на светлината) и да го направи до най-близката звездна система (Proxima Centauri) в рамките на нашия живот. Наскоро ЕКГ постигна основен крайъгълен камък, като успешно изпробва прототипна версия на своите вафли (известна още като "StarChip"). Това се състоеше в изпращане на прототипа чрез балон в стратосферата, за да се тества неговата функционалност и производителност.
Изстрелването е проведено в сътрудничество с Военноморската академия на САЩ в Аннаполис на 12 април 2019 г. Тази дата е избрана така, че да съвпада с 58-годишнината от орбиталния космически полет на руския космонавт Юрий Гагарин, което го прави първият човек, който отиде в космоса , Тестът се състои в изстрелването на прототипа на борда на балон на надморска височина от 32 000 m (105 000 фута) над Пенсилвания.
Както обясни проф. Любин в интервю с UCSB Токът:
„Това е част от процеса на изграждане за бъдещето и по пътя тествате всяка част от системата, за да я прецизирате. Това е част от дългосрочна програма за разработване на миниатюрни космически кораби за междупланетен и евентуално за междузвезден полет. "
Идеята зад StarChip е проста. Възползвайки се от напредъка в миниатюризацията, всички необходими компоненти на изследователската мисия могат да бъдат монтирани на космически кораб с големина на човешка ръка. Компонентът на платната се основава на концепцията за слънчево платно и разработки, направени от леки материали; и заедно те добавят към космически кораб, който може да ускори до 20% скоростта на светлината.
За целите на този полет научният екип, който го е създал, постави StarChip чрез серия от тестове, предназначени да оценят неговата ефективност в космоса и способността да изследва други светове. Освен че вижда как се е случило в стратосферата на Земята (три пъти по-висока от експлоатационния таван на самолетите), прототипът събра повече от 4000 изображения на Земята. Както обясни Ник Рупърт, инженер по развитие в лабораторията на Любин:
„Той е проектиран така, че да има много от функциите на много по-големи космически кораби, като изображения, предаване на данни, включително лазерни комуникации, определяне на позицията и засичане на магнитното поле. Благодарение на бързия напредък в микроелектрониката, можем да свием космически кораб в много по-малък формат, отколкото е правено преди за специализирани приложения като нашето. “
Докато StarChip се представяше безупречно на този полет, предстоят някои огромни технически препятствия. Като се имат предвид разстоянията - 4,24 светлинни години (40 трилиона км; 25 трилиона мили) - и фактът, че космическият кораб ще трябва да достигне част от скоростта на светлината, технологичните изисквания са поразителни. Както каза Любин:
„Обикновеното химическо задвижване, като това, което ни отведе до Луната преди близо 50 години до ден днешен, ще отнеме близо сто хиляди години, за да стигнем до най-близката звездна система, Алфа Кентавър. И дори усъвършенстваното задвижване като йонните двигатели би отнело много хиляди години. Има само една известна технология, която е в състояние да достигне близките звезди в рамките на човешкия живот и която използва самата светлина като задвижваща система. "
Едно от най-големите предизвикателства в този момент е изграждането на лазерен масив, базиран на Земята, който би могъл да ускори лазерното платно. „Ако имате достатъчно голям лазерен масив, всъщност можете да натиснете вафлите с лазерно платно, за да стигнете до нашата цел от 20 процента от скоростта на светлината“, добави Рупърт. "Тогава ще бъдеш в Алфа Кентавър на нещо като 20 години."
От 2009 г. групата за експериментална космология на UCSB проучва и разработва тази концепция като част от програмата за разширени концепции на НАСА, наречена Starlight. От 2016 г. те получават значителна подкрепа от инициативите Breakthrough Initiatives (програмата за проучване на нестопанска цел в Космоса, създадена от Юри Милнър) като част от Breakthrough Starshot.
Вместо да създадат единичен космически кораб, екипът се надява, че техните изследвания ще доведат до създаването на стотици и дори хиляди плавателни съдове, които могат да посетят екзопланети в близките звездни системи. Тези космически кораби биха отстранили нуждата от гориво и биха могли да направят пътуването за няколко десетилетия, а не за векове или хилядолетия.
В това отношение тези космически кораби биха могли да разкрият дали животът съществува отвъд Земята през нашия живот. Друг интересен аспект на проекта UCSB включва изпращане на живот от Земята към други екзопланети. По-специално, tardigrades и нематода c.
Този аспект на техния план не е различен от предложението на д-р Клавдий Грос от Института за теоретична физика на университета Гьоте. Подходящо наименовано „Проектният генезис“, предложението призовава космически кораби, задвижвани от насочена енергия, за да пътуват до други звездни системи и да засяват всички „временно обитаеми“ екзопланети, които са там. Накратко, животът ще получи бърз старт на планети, които са обитаеми, но не са обитавани.
Както обясни Дейвид Маккарти, аспирант в катедра „Електрическа и компютърна техника“ в UCSB, стигането до точката, в която всичко е възможно, е много итеративен процес. „Смисълът на изграждането на тези неща е да знаем какво искаме да включим в следващата версия, в следващия чип“, каза той. „Започвате с компоненти, които са извън рафта, защото можете да повторите бързо и евтино.“
С този завършен тест за надморска височина групата на UCSB се стреми към суборбитален първи полет през следващата година. Междувременно напредъкът в силициевата оптика и интегрираната фотография на вафелни мащаби - отчасти благодарение на изследванията, проведени от отдела за електротехническа и компютърна техника на UCSB - намаляват разходите за масово производство на тези малки космически кораби.
В допълнение към междузвездното пътуване, тази технология може да улесни бързи, евтини мисии до Марс и други места в Слънчевата система. Проф. Любин и неговите колеги изследователи също прекараха години в проучване на приложения за планетарна отбрана срещу комети, смекчаване на космическите отломки, засилване на спътниците в орбита на Земята или дистанционно захранване на отдалечени заставки на Слънчевата система. Когато става въпрос за насочена енергия, възможностите наистина са потресаващи.
