Křemíková „oplatka“. Kredit: NASA / Wikimedia Commons.

Mezihvězdné cesty podle všeho nejsou tak strašně daleko, jak jsme si do včerejška mysleli. Miliardář Yuri Milner a astrofyzikální superstar Stephen Hawking před pár hodinami ohlásili rekordní investici do mezihvězdných letů. Zřídili fond v hodnotě 100 milionů dolarů, který bude financovat výzkum a vývoj prototypu kosmické lodi, schopné doletět k nejbližším hvězdám za pouhých 20 let. Svému projektu říkají Breakthrough Starshot.

Phil Lubin. Kredit: Sonia Fernandez / UCSB

Je jasné, že nepůjde o žádnou důstojnou kosmickou loď, natož loď s lidskou posádkou. Bohužel. Ale začátky bývají těžké. Milner s Hawkingem připravují wafersaty, tedy „oplatkové sondy“, což vcelku výstižně popisuje, jak budou vypadat. V technické hantýrce jsou wafery základní disky z polovodiče, které se používají jako substrát pro tvorbu mikroobvodů. Stejně ale připomínají oplatky (nebo tenké chytré telefony). Lidstvo pošle ke hvězdám umělé oplatky o váze pár gramů. Vědecký tým projektu Breakthrough Starshot věří, že bouřlivý rozvoj laserových technologií a nanotechnologií umožní v nejbližší době vyslat tisíce takových sond k Alfa Centauri. Sondy by pak odtamtud mohly poslat snímky hvězdného systému a naměřená data.

Milner a jeho spolupracovníci sledují pokrok výzkumu v řadě různých oblastí a teď dospěli k závěru, že by mohli wafersaty poslat k nejbližším hvězdám už během jedné generace. Je samotné to prý překvapilo. Projekt Breakthrough Starshot je nepochybně velice ambiciózní. Až se vědci po světě otřepou ze šoku, že jsme právě dost nečekaně vstoupili do éry mezihvězdných letů, tak se jistě objeví řada kritických odborných komentářů. Paul Lozano z MIT vidí spoustu technických překážek, například pokud jde o pohon wafersatů, jejich komunikaci se Zemí nebo schopnost čelit nehostinnému kosmu. Ian Crawford z Birkbecku, University of London zase považuje technické výzvy a ekonomické náklady projektu za natolik závažné, že se podle něj ještě dlouho takovou technologii nepodaří zprovoznit.

Avi Loeb. Kredit: Kris Snibbe / Harvard Staff Photographer.

Pokud ale projekt ustojí nápor kritiky, tak tahle technologie nabídne zatím nejvíce reálnou šanci na mezihvězdný let, jako jsme zatím kdy měli. A kdo by se nechtěl dozvědět, jak to vypadá za hranicemi Sluneční soustavy?

Projekt Breakthrough Starshot zahrnuje wafersaty o velikosti kolem 10 cm, které budou vybavené nezbytnou elektronikou a také asi metrovou světelnou plachtou z odrazného materiálu. Díky této plachtě získá wafersat hybnost od dopadajících fotonů. Wafersaty projektu Breakthrough Starshot ale nebudou jako sluneční plachetnice. Sluneční plachty sice fungují, záře Slunce ale poskytuje sondám jen malý tah. Proto bude na wafersaty pálit pozemní 100 gigawattový laser, který jim poskytne rychlost 20 procent rychlosti světla. Jestli se tohle všechno povede, tak wafersat doletí k Alfa Centauri, vzdálené něco přes 4 světelné roky, zhruba za 20 let. Taková technologie zatím neexistuje. Jak jsme ale nedávno psali na OSLU, v zásadě by mohla fungovat.

Doletí naše oplatky k Alfa Centauri? Kredit: ESO / Digitized Sky Survey 2.

Teď bude nutné vyřešit klíčové technické záležitosti. Milner a spol. si jich vytipovali asi 20 a pevně věří, že žádná z nich není nepřekonatelná. Projektu prý nebrání žádný fyzikální zákon, a to je hlavní. Mezihvězdné lety momentálně nejsou vědeckým mainstreamem. Existuje sice spousta návrhů a konceptů, jak letět ke hvězdám, vesměs ale zůstávají na papíře. Milner to teď chce změnit a rozhodně si zaslouží sympatie, minimálně za tu odvahu.

Projekt Breakthrough Starshot hodlá využít koncept, jehož autorem je Philip Lubin z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. Úspěch této technologie kriticky závisí hlavně na dvou věcech. První z nich představuje technologii uspořádávání mnoha malých laserů do jednoho velikého fázové pole (phased arrays). 100 gigawattový laser tohoto typu by byl za stávající situace větší než kilometr. Na této technologii ale intenzivně pracuje DARPA, takže uvidíme. Druhým naprosto klíčovým momentem bude miniaturizace vybavení wafersatu. Technologie používané výrobci chytrých telefonů v současnosti zvládají kubesaty (cubesat), kosmické sondy ve tvaru krychle o hraně 10 cm. Z nich bude nutné udělat 2D oplatky, a přitom zachovat jejich funkčnost.

Šéfa vědeckého týmu projektu Breakthrough Starshot, kterým se stal Avi Loeb z Harvardu, a jeho kolegy teď čeká spousta práce. Za pár let by už chtěli testovat wafersaty, prozatím ve Sluneční soustavě. Rádi by je poslali fotit Měsíc a na podobné mise. Rozhodující ale bude financování celého projektu. Ohlášených 100 milionů dolarů sotva pokryje počáteční výzkum. Pokud bude projekt životaschopný, tak potrvá desítky let a spolkne mnoho miliard dolarů. Časem uvidíme, jestli se z něj stane jeden z největších vědeckých projektů dosavadní historie, srovnatelný s Vesmírným teleskopem Jamese Webba nebo Velkým hadronovým srážečem v CERNu.

Video:  Breakthrough Starshot looks to explore the universe


Literatura
NewScientist 12. 4. 2016, Wikipedia (Breakthrough Starshot, CubeSat).