NASA plánuje robotickou misi k sousední hvězdě, zkoumá jaký pohon bude nejvhodnější

31. 12. 2017

Alfa Centauri Vesmírné sondy Vesmírný pohon

Anthony Freeman, výzkumník v Jet Propulsion Laboratory v NASA, v prosinci představil na konferenci Americké geofyzikální Unie tým, který pracuje na projektu cesty vesmírné sondy k sousední hvězdě Alfa Centauri. Je to vůbec poprvé, co se NASA zabývá misí s podobným zaměřením, až doposud byla její pozornost soustředěna výhradně na cesty sond do sluneční soustavy. Změna přišla, když v loňském roce dostala NASA úkolem zabývat se meziplanetárním výzkumem. Vše je na samotném začátku a aktuálně vědci pracují na tom, jaký pohon bude taková vesmírná sonda mít. Jako reálné datum začátku této mise vidí rok 2069.

Vesmírná loď Daedalus

dvoustupňová mezihvězdná loď bez lidské posádky navržená v 70. letech Bristkou mezihvězdnou společností (British Interplanetary Society - BIS). Jejím cílem mělo být zkoumání blízké hvězdy a jejích planet.

Image credit:

Sousední hvězda Alfa Centauri se nachází ve vzdálenosti 4,3 světelných let. Jde o trojici hvězd různých velikostí, u kterých vědci předpokládají skalnaté planety svou velikostí podobné Zemi nebo Marsu. Doposud se podařilo potvrdit dvě exoplanety, ale vědci věří, že další na svůj objev ještě čekají. Teprve reálná přítomnost u těchto hvězd by ale dokázala odpovědět na další otázky, které kolem sousedního systému panují. Jak vlastně tyto planety vypadají, jaké chemické procesy na nich probíhají a v neposlední řadě, zda zde panují podmínky vhodné pro život.

Nejde zdaleka o první iniciativu, která si pohrává s myšlenkou vyslání robotické sondy k nejbližší hvězdě. Existuje řada konceptů, ale také řada překážek. Jednou z nich je například velikost sondy, protože s rostoucí hmotností roste spotřeba paliva. Půjde pravděpodobně o velmi malou, lehkou sondu jejíž instrumenty budou muset být miniaturizovány.


Pohon meziplanetární sondy
Podle Freemana pracuje vědecký tým s několika možnými způsoby jak meziplanetární vesmírnou sondu pohánět. Požadavkem na tento pohon je, aby dokázal sondu urychlit alespoň na 10 % rychlosti světla, což by sondu dostalo k Alfa Centauri za 44 let. Mezi zvažovanými pohony jsou:
- Lasery poháněná sonda, která by přijímala koncentrovaný paprsek světla od Země, jenž by ji tlakem fotonů poháněl kupředu. Na podobném principu představil svůj projekt také soukromý program Breakthrough Iniciative (2016).

- Nukleární pohon by využíval síly generované výbuchy atomových bomb, jejichž exploze za vesmírnou sondou by ji poháněly ji kupředu. Tento princip byl použit při plánování projektů Icarus (2009) a Daedalus (1973).

- Solární plachetnice by mohla za určitých podmínek také dosáhnout vysokých rychlostí, její největší výhodou je to, že nepotřebuje virtuálně žádné palivo.

- Antihmotový pohon, který by využíval energie vytvořené při anihilaci hmoty a antihmoty.

- Bussardův ramjet, který by po cestě mezihvězdným médiem sbíral atomy vodíku, které by následně využíval jako palivo pro termonukleární fúzi.

Ani jeden z těchto pohonů však zatím neexistuje a jejich vývoj bude trvat ještě dlouhé roky. To však není jediná překážka, kterou musí tým v NASA překonat. Zatím není zřejmé, zda by sonda sousední soustavou pouze prolétla, nebo v ní i brzdila a vstoupila na oběžnou dráhu, což by opět zvýšilo požadavky na palivo i samotný pohon.


Doba trvání mise
Vědci zároveň řeší obecnější potenciální problémy, které mohou při misi nastat. Vzhledem k dlouho trvající době běhu takové mise je totiž nutné počítat s nepředvídatelnými faktory a novými informacemi. Mise i vesmírná sonda tak musí být maximálně flexibilní, aby na nová fakta dokázala dostatečně rychle zareagovat.

To však může být hodně složité, když signál, který k sondě vyšlete k ní dorazí za několik let a stejnou dobu putuje odezva zpátky na Zemi. Tato mise bude muset být do velké míry automatizovaná a schopná reagovat na nepředvídatelné situace.


Cíle mise
Podle týmu bude cílem mise potvrdit nebo vyvrátit existenci života v sousedním hvězdném systému. Sonda bude pátrat po uměle vystavěných strukturách, blikajících světlech nebo upraveném povrchu planet a měsíců. Dále by měla sonda měřit radiaci a složení mezihvězdného prostoru a prostředí v cílové soustavě. Během mise by byla také testovány fyzikální teorie jako je obecná relativita.