K cizím hvězdám! Prototyp první mezihvězdné sondy se vydal do vesmíru

- Vesmír autor: Ladislav Loukota

Existuje jistá šance, že se mnozí čtenáři tohoto textu dožijí příletu pozemské sondy k naší nejbližší exoplanetě – Proximě B obíhající Proximu Centauri vzdálenou 4,24 světelného roku. Na vyslání sondy, a především na její nakopnutí na významný zlomek rychlosti světla si brousí zuby iniciativa Starshot. V srpnu přitom učinila první významný krok k realizaci plánu, když úspěšně vypustila několik pokusných prototypů budoucích sond.  

Proxima Centauri

Proxima Centauri,zdroj: ESA/Hubble&NASA

Jmenují se Sprity a mají tvar tenkého čtverce. Na jejich "palubě" se sice ukrývá gyroskop, magnetometr, procesor, solární panely a rádio s anténou, přesto má délka onoho čtverce velikost pouhých 3,5 centimetru. Satelit sám pak váží jen čtyři gramy. Do průměrné lidské dlaně by se takových nanosatelitů vešlo hned několik.

"Už od začátku jsme chtěli posunout hranice velikosti kosmické lodi," řekl konstruktér Spritů Zac Machnester pro server Gizmodo. "Otázkou bylo, jak malý můžeme satelit udělat, aby ještě mohl plnit nějaký užitečný úkol. Mezi konstrukční výzvy patří nutnost vyřešit, jak získáte dostatek energie – vzhledem k malé ploše panelů, na které můžete sklízet sluneční svit, není například vůbec jasné, jak zprostředkujete spojení zpět na Zemi."

Na miniaturní velikosti přitom Starshot stojí a padá. Čím menší totiž mezihvězdná sonda bude, tím méně energie jí bude potřeba dodat pro dosažení plánovaných 20 procent rychlosti světla, díky nimž by budoucí sonda pojmenovaná jako StarChip mohla doletět k Proximě b během 20 let od startu. Fígl je v tom, že sonda si neveze palivo sebou, nýbrž má být urychlena "externě" – opíráním laserového paprsku z aparatury na Zemi do reflexní plachetnice sondy.

844440-sprite-800x450

Sprity,zdroj:Zach Manchester

Do této fáze Starshot prozatím nedošel, Sprity se však již ostrého testu dočkaly. Stalo se tak 23. června, kdy vzlétly k obloze na palubě indické rakety PSLV spolu s baterií dalších družic, mimo jiné i českou VZLUSat-1 a slovenskou skCube.

Ze šestice Spritů se poté sice z vesmíru podařilo navázat spojení jenom s jedním – čtyři Sprity byly ztraceny poté, co selhala jejich družice, k níž byly připevněny, jeden se neozval sám – i to je však podle Manchestera velkým úspěchem. Dokazuje to totiž životaschopnost myšlenky nanosond. V nedaleké budoucnosti přitom Starshot plánuje let zopakovat, snad s vyšším počtem funkčních družic.

Spojení z oběžné dráhy Země samozřejmě není totéž jako depeše vyslaná od jiné hvězdy. Než však nanosatelity dorostou do této úrovně, mohou najít uplatnění i v běžném kosmickém programu. Jejich vysílání do různých končin sluneční soustavy by mohlo změnit podobu kosmonautiky – místo jediné nákladné sondy bychom totiž mohli vypustit celý roj nanosond bez větších obav o technické selhání.

Třicetiletý horizont

První let pokusných "nanosond" však neznamená, že jsme podstatně blíže skutečné mezihvězdné misi. Starshot si stanovil vyhlídku na realistických 25 až 30 let – vývoj miniaturních sond je přitom paradoxně tím nejmenším problémem celého programu. Daleko složitějším úkolem bude vývoj laserového pohonu a reflexních ("solárních") plachetnic.

Faktem zůstává, že jakkoliv solární plachetnice existovaly v myslích autorů sci-fi i vědců už před více než půlstoletím, o mnoho dál jsme v jejich praktické konstrukci nepokročili.

V průběhu posledního desetiletí sice odstartovalo hned několik úspěšných prototypů testujících koncept solárního plachtění – zejména mise NanoSail-D americké NASA a mise IKAROS z dílny Japonské kosmické agentury – úspěšné rozvinutí plachty ve vesmíru je však stále velmi experimentálním úkolem. Naposledy to ilustrovala ruská amatérská družice Majak, která měla rozvinout reflexní plachtu letos v srpnu, systém však na oběžné dráze selhal.

Prolomení laserového dogmatu 

Zdaleka největší výzvou však bude paradoxně pozemní komponent Starshotu, totiž laser pohánějící reflexní plachtu nanosond k jiným hvězdám. Jednoduše řečeno, ani moderní lasery totiž nejsou s to dodat potřebný impulz dosahující teoreticky byť jen pár procent rychlosti světla.

Dosah a intenzita paprsku je zkrátka stále příliš malá. Budoucí materiály či postupy při skládání paprsku to do 30 let mohou změnit, ale také nemusejí. Prolomení laserového dogmatu, s nímž po dlouhé roky zápasí vědecké týmy po celém světě, tak bude úspěch Starshotu nezbytné. Možná však, že právě konvergence technologií vyvíjených i jinými týmy vědců nakonec, bude hrát ve prospěch Starshotu. Ačkoliv je totiž Starshot teprve loni oznámeným projektem, například nanosatelity Sprite byly ve vývoji posledních 10 let, kdy na nich pracoval sám Machnester.

Pokud budou naplněny ony optimističtější vize a na start nanosond vstříc Proximě B dojde někdy kolem roku 2045 až 2050, na průlet kolem nejbližší exoplanety bychom si – včetně 4 let kvůli cestě signálu zpět na Zemi - mohli v televizi pustit již někdy po roce 2070.

Tagy: moderní technologie nanotechnologie věda a technika dobývání vesmíru věda a poznání

Zdroje: Vlastní,Sky&Telescope