Astronom Jerman berbicara tentang kemungkinan terbang ke Alpha Centauri, bintang terdekat kita, hanya dalam 140 tahun dan kembali pada waktu yang hampir bersamaan menggunakan layar cahaya raksasa dengan luas dua piramida Cheops, menurut sebuah artikel yang diterbitkan di Astrophysical Journal.
“Layar ini dapat dibuat dari graphene - film karbon yang sangat tipis, ringan, namun sangat kuat. Itu masih harus dibuat dan ditutupi dengan bahan reflektif, tetapi banyak dari pencapaian terbesar dalam sejarah manusia yang dibuat mungkin dengan mengatasi rintangan yang tidak dapat diatasi. Dalam waktu dekat, kita mungkin memasuki era di mana umat manusia akan meninggalkan sistem bintangnya dan mulai mempelajari planet ekstrasurya menggunakan probe seperti itu,”kata Rene Heller dari Institut Studi Tata Surya di Göttingen, Jerman.
Jubah Bintang vs. Selempang Bintang
Pada bulan April 2016, kosmolog Inggris terkenal Stephen Hawking dan miliarder Rusia Yuri Milner berbicara tentang inisiatif "luar angkasa" mereka berikutnya dalam seri Inisiatif Terobosan - Breakthrough Starshot. Sebagai bagian dari itu, oligarki mengalokasikan $ 100 juta untuk membuat pesawat ruang angkasa berdasarkan ide yang digariskan oleh fisikawan California yang dipimpin oleh Philip Lubin tahun lalu.
Intinya adalah mengirim pesawat ruang angkasa klasik ke planet yang jauh, tetapi struktur yang sangat ringan dan datar yang terbuat dari bahan reflektif, yang akan dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya menggunakan laser orbital yang kuat.
"Kapal layar" antarbintang seperti itu, menurut perhitungan fisikawan Amerika, akan dapat mencapai Alpha Centauri dalam 20 tahun, dan akan terbang antara Mars dan Bumi hanya dalam tiga hari tanpa muatan dan dalam satu bulan dengan muatan 10 ton. Masalah utama dalam kedua kasus tersebut adalah perlambatan probe - sementara tim yang membuatnya tidak memiliki ide tentang bagaimana mengamankan penghentian "perahu layar" laser.
Untuk alasan ini, para peserta dalam proyek Breakthrough Starshot berencana untuk melaksanakan misi ini serupa dengan pendekatan penyelidikan New Horizons dengan Pluto: armada "perahu layar" bintang mikroskopis yang diluncurkan oleh laser akan terbang melewati Alpha Centauri dan mencoba mengirim fotonya ke Bumi.
Video promosi:
Alternatif Jerman
Dua astronom Jerman yang terkenal, Heller dan Michael Hippke, menawarkan opsi perjalanan alternatif ke Alpha Centauri, yang akan memakan waktu lebih lama, tetapi akan mengirimkan kargo 10 kali lebih banyak, memasuki orbit sistem bintang tiga ini dan, jika diinginkan, kembali ke Bumi.
Kunci dari tugas ini adalah layar surya raksasa dengan luas sekitar 100 ribu meter persegi, terbuat dari bahan ultra-ringan - graphene, serat nanotube atau zat "datar" lainnya. Menurut perhitungan Hippke dan Heller, struktur yang serupa, setara dengan luas dua piramida Cheops atau selusin stadion sepak bola, dapat mempercepat microprobe seberat 10 gram dengan kecepatan sekitar 20% dari kecepatan cahaya.
Layar seperti itu dapat mencapai Alpha Centauri dalam waktu sekitar 90 tahun, mendekati Alpha Centauri A, bintang terbesar di sistem, pada jarak sekitar 4,4 juta kilometer. Pada saat ini, seperti yang dijelaskan para ilmuwan, wahana itu harus mengurangi kecepatan pergerakannya menjadi 4,6% dari kecepatan cahaya, jika tidak ia akan terbang melewati bintang dan tidak dapat menggunakan tarikan dan cahayanya untuk memperlambat pergerakannya dan berbalik ke arah dua penghuni sistem lainnya.
Bagaimana cara menerapkan penghambatan seperti itu? Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu memutar layar matahari sedemikian rupa sehingga tidak ditekan oleh cahaya Matahari, tetapi oleh Alpha Centauri. Setelah manuver selesai, para ilmuwan berencana untuk menyebarkan layar dan menggunakan cahaya dari Alpha Centauri B untuk melakukan perjalanan ke Proxima b, planet di dekat Proxima Centauri. Proses ini, menurut perhitungan para ilmuwan, akan memakan waktu sekitar 46 tahun lagi, dan 140 tahun setelah peluncuran dari Bumi, wahana tersebut akan memasuki orbit planet.
Pertanyaan utama tentang ruang
Mengapa semua ini perlu, mengingat waktu tempuh yang sangat lama dari "kapal layar" semacam itu? Seperti yang dicatat Hippke, pada kenyataannya, periode misi semacam itu bukanlah sesuatu yang sangat lama dan tidak lazim bagi astronotika duniawi - misalnya, probe Voyager yang dihabiskan di luar angkasa hanya separuh dari waktu ekspedisi ke Alpha Centauri ini.
Tidak seperti Breakthrough Starshot, probe 10 gram ini akan berisi lebih banyak instrumen ilmiah dan memiliki peluang sukses yang jauh lebih tinggi daripada segerombolan jubah nano yang diluncurkan laser, katanya. Oleh karena itu, para ilmuwan Jerman mengusulkan untuk mempertimbangkan proyek mereka sebagai fallback atau "suplemen" untuk misi Hawking dan Milner, jika gagal atau, sebaliknya, memberikan hasil yang sangat menarik.
Hari ini, Hippke dan Heller, menurut University of Puerto Rico di Arecibo, sedang bernegosiasi dengan perwakilan dari Breakthrough Starshot tentang kemungkinan integrasi proyek mereka ke dalam rencana jangka panjang Milner Foundation. Sebagai alternatif, mereka mengusulkan untuk mempercepat jubah nano Breakthrough Starshot menggunakan Matahari, meluncurkannya ke luar angkasa pada jarak pendek dari bintang, daripada menggunakan laser bertahap yang mahal dan berpotensi berbahaya.
