Bir gün başka bir yıldız sistemine seyahat etme ve ne olduğunu görme fikri, ilk roketler ve astronotlar uzaya gönderilmeden çok önce insanların ateşli rüyasıydı. Ancak Uzay Çağı'nın başlangıcından bu yana kaydettiğimiz tüm ilerlemelere rağmen, yıldızlararası seyahat sadece bu - ateşli bir rüya. Teorik kavramlar önerilse de, maliyet, seyahat süresi ve yakıt konuları oldukça sorunlu olmaya devam etmektedir.
Şu anda pek çok umut, küçük uzay araçlarını göreceli hızlara itmek için yönlendirilmiş enerji ve ışıklı uçakların kullanılmasına bağlı. Peki, yıldızlararası seferler yapmak için daha büyük uzay aracını yeterince hızlı hale getirmenin bir yolu olsaydı ne olurdu? Columbia Üniversitesi’nin Cool Worlds laboratuvarının lideri Prof. David Kipping’e göre, gelecekteki uzay aracı, inanılmaz hızlara ulaşmak için karadeliğin yerçekimi kuvvetini kullanan bir Halo Drive'a güvenebilir.
Prof.Dr.Kipping, bu konsepti çevrimiçi ortaya çıkan son bir çalışmada açıkladı (ön baskı Cool Worlds web sitesinde de mevcuttur). İçinde, Kipping, Güneş Sistemimizin ötesini keşfetme görevinde bir uzay aracı göndermek için harcayacağı zaman ve enerji miktarı olan uzay araştırmalarının yarattığı en büyük zorlukları ele aldı.
Kipping'in Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“Yıldızlararası seyahat düşünebileceğimiz en zorlu teknik özelliklerden biri. Yüzyıllar ya da daha az zaman ölçeklerinde yolculuk yapmak için milyonlarca yıl boyunca yıldızlar arasında - meşru bir yıldızlararası seyahat - sürüklenmeyi öngörürken, göreceli itici güç gerektirir. ”
Kipping'in söylediği gibi, göreli itme (veya ışık hızının bir kısmına hızlanma) enerji açısından çok pahalıdır. Mevcut uzay araçları, bu tür hızlara ulaşabilmek için yakıt kapasitesine sahip değildir ve itme kuvveti oluşturmak için patlayan nükleer silahların yetersizliği - à la Project Orion (yukarıdaki video) - veya bir füzyon ramjet - à la Daedalus Projesi - pek çok seçenek yok.
Son yıllarda, yıldızlar arası görevler yürütmek için deniz fenerleri ve nanokraft kullanma fikrine dikkat çekildi. Bunun iyi bilinen bir örneği Atılım Starshotyaşamımız boyunca Alpha Centauri'ye akıllı telefon boyutunda bir uzay aracı göndermeyi amaçlayan bir girişim. Güçlü bir lazer dizisi kullanarak, deniz feneri ışık hızının% 20'sine kadar hızlandırılacak ve böylece 20 yıl içinde yolculuk yapacak.
“Ama burada bile akla gelebilecek en minimalist (gram-kütle) uzay aracı için birkaç terra-joule enerjiden bahsediyorsunuz,” dedi Kipping. “Bu nükleer enerji santrallerinin haftalarca süren kümülatif enerji çıkışıdır (bu arada bu kadar fazla enerji depolayamayız)! Bu yüzden zor. ”
Buna göre, Kipping “Dyson Slingshot” olarak bilinen şeyin değiştirilmiş bir versiyonunu önermektedir, saygıdeğer teorik fizikçi Freeman Dyson (Dyson Sphere'in arkasındaki zihin) tarafından bir fikir önerilmiştir. 1963 kitabında, Yıldızlararası İletişim (Bölüm 12: “Gravitational Machines”) Dyson, uzay aracında hızda önemli bir artış sağlamak için kompakt ikili yıldızların etrafında nasıl sapabileceğini anlattı.
Dyson'un açıkladığı gibi, yerçekimine yardımcı bir manevra gerçekleştireceği kompakt bir ikili sisteme (birbirinin etrafında dönen iki nötron yıldızı) gönderilecek bir gemi. Bu, uzay gemisinin, sistemin dışına çıkarılmadan önce ikili döngünün yoğun yerçekiminden - dönme hızlarının iki katına eşdeğer eklenmesi - toplama hızından oluşur.
İtme amacıyla bu tür enerjiden yararlanma beklentisi Dyson'un zamanında (ve hala da) oldukça teorik olsa da, Dyson “yerçekimi makinelerinin” araştırmaya değer olmasının iki sebebini sundu:
“İlk olarak, eğer türümüz nüfusunu ve teknolojisini katlanarak artırmaya devam ederse, uzak gelecekte astronomik ölçekte mühendisliğin hem uygulanabilir hem de gerekli olabileceği bir zaman gelebilir. İkincisi, evrenin başka bir yerinde halihazırda mevcut olan teknolojik olarak gelişmiş yaşamın işaretlerini araştırırsak, gerçekten gelişmiş bir teknolojinin ne tür gözlemlenebilir fenomenleri üretebileceğini düşünmek faydalı olacaktır. ”
Kısacası, yerçekimi makineleri bir gün mümkün olmaları durumunda çalışmaya değerdir ve bu çalışma, bu tür makinelerin yaratacağı teknik işaretlerle olası dünya dışı zekâları (ETI) tespit etmemize izin verebilir. Bunu genişleten Kipping, kara deliklerin - özellikle ikili çiftlerde bulunanların - daha güçlü kütle çekim sapanlarını nasıl oluşturabileceğini düşünüyor.
Bu teklif kısmen, 2016'da ilk tespit edildiğinden beri çoklu yerçekimi dalgaları sinyalleri alan Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi'nin (LIGO) son zamanlardaki başarısına dayanmaktadır. Bu tespitlere dayanan son tahminlere göre, sadece Samanyolu galaksisinde 100 milyon kara delik var.
İkililerin meydana geldiği yerlerde, dönüşlerinin ve birbirlerinin hızla yörüngelemelerinin sonucu olan inanılmaz miktarda dönme enerjisine sahiptirler. Buna ek olarak, Kipping'in belirttiği gibi, kara delikler de yerçekimi aynası olarak işlev görebilir - olay ufkunun kenarına yönlendirilen fotonlar bükülecek ve doğrudan kaynağa geri dönecektir. Kipping'in söylediği gibi:
“Yani ikili kara delik, potansiyel olarak yüksek bir hızda birbirini dolaşan birkaç dev ayna. Halo sürücüsü, ayna size yaklaşırken fotonları “aynadan” sıçratarak, fotonlar geri sıçrar, sizi iter, aynı zamanda karadelik ikilisinin kendisinden bir miktar enerji çalar (ping pong topunun nasıl fırladığını düşünün) hareketli bir duvara karşı daha hızlı geri gelecektir). Bu düzeni kullanarak, ikili kara delik enerjisini tahrik için toplayabiliriz. ”
Bu tahrik yöntemi birkaç belirgin avantaj sunar. Yeni başlayanlar için, kullanıcılara şu anda bir fırlatma aracının kütlesinin çoğunu oluşturan yakıta ihtiyaç duymadan göreceli hızlarda seyahat etme potansiyeli sunuyor. Samanyolu boyunca göreceli uzay yolculuğu için bir ağ görevi görebilecek birçok kara delik var.
Dahası, bilim adamları hiper hız yıldızlarının keşfi sayesinde yerçekimi sapanının gücüne zaten tanık oldular. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) yapılan araştırmaya göre, bu yıldızlar galaktik birleşmeler ve devasa kara deliklerle etkileşimin bir sonucudur, bu da galaksilerinden onda bir ila üçte bir oranında atılmasına neden olur. ışık - ~ 30.000 ila 100.000 km / s (18.600 ila 62.000 mps).
Ancak elbette, konsept sayısız zorluklar ve birkaç dezavantajdan daha fazlası ile geliyor. Bir karadeliğin olay ufku etrafına fırlayabilecek uzay aracı inşa etmenin yanı sıra, muazzam miktarda hassasiyet de var - aksi takdirde gemi ve mürettebat (varsa) maw'da ayrılabilir. kara delik. Bunun da ötesinde, basitçe bir tanesine ulaşma meselesi var:
“Bu şeyin bizim için büyük bir dezavantajı var, çünkü önce bu kara deliklerden birine gitmemiz gerekiyor. Bunu yıldızlararası bir otoyol sistemi gibi düşünmeye eğilimliyim - karayoluna binmek için bir kerelik ücret ödemek zorundasınız, ancak bir kez yanınızda daha fazla yakıt harcamadan galaksiyi istediğiniz kadar gezebilirsiniz. ”
Yetkili, insanlığın en uygun kara deliğe nasıl ulaşacağının zorluğunun Kipping’in bir sonraki makalesinin konusu olacağını belirtti. Ve böyle bir fikir bizim için bir Dyson Sphere inşa etmek veya yıldız gemilerine güç vermek için kara delikler kullanmak kadar uzak olsa da, gelecek için oldukça heyecan verici olanaklar sunuyor.
Kısacası, bir kara delik yerçekimi makinesi kavramı, insanlığa yıldızlararası bir tür haline gelmek için makul bir yol sunar. Bu arada, kavramın çalışması SETI araştırmacılarına aranacak başka bir teknik imzayı sağlayacaktır. Böylece, kendimiz için böyle bir şey deneyebileceğimiz gün gelene kadar, başka herhangi bir türün zaten bir bıçak alıp almadığını ve çalıştırabildiğini görebileceğiz!
