14 Temmuz 2015'te Yeni ufuklar misyon, Pluto'nun bir uçuşunu gerçekleştiren ilk robotik uzay aracı haline geldiğinde tarih yazdı. 31 Aralık 2018'de, Kuiper Belt Object (KBO) - Ultima Thule (2014 MU69) ile buluşan ilk uzay aracı olarak yeniden tarih yazdı. ek olarak Yolcu 2 son zamanlarda kardeş probuna katıldı (Yolcu 1) yıldızlararası uzayda.
Bu başarılar göz önüne alındığında, yıldızlararası görev önerilerinin bir kez daha ele alınması anlaşılabilir. Fakat böyle bir misyon ne gerektirir? Buna değer mi? Yıldızlararası Çalışmalar Girişimi'nin (i4iS) kurucu ortağı ve yıldızlararası uçuşun büyük bir savunucusu olan Kelvin F. Long, yakın zamanda yerinde yerinde keşif yapmak için yakın yıldız sistemlerine robotik görevler gönderme fikrini destekleyen bir makale yayınladı.
“Yıldızlararası Problar: Astronomi ve Astrofizik'e Faydaları” başlıklı bildiri kısa süre önce çevrimiçi olarak yayınlandı. Bu makale, Long'un 70. Uluslararası Astronotik Kongresi kapsamında yer alan 47. IAA Gelecek Uzay Astronomi ve Güneş Sistemi Bilim Görevleri Sempozyumu'nda sunacağı materyalleri özetliyor; 10 Ekim 2019; özellikle, Uzay Ajansı Stratejileri ve Planları ile ilgili oturum.
Long, başlangıçta astronomi / astrofiziklerin (özellikle uzay teleskoplarının yer aldığı yerlerde) ve robotik problar kullanarak yapılan uzay araştırmalarının türümüz üzerinde nasıl derin bir etki yarattığını özetliyor. Space Magazine'e e-posta yoluyla açıkladığı gibi:
“Astronomik çaba, Güneş Sistemi, galaksi ve daha geniş Evren'in kökeni ve evrimi hakkındaki bilgi ufuklarımızı açtı. İnsanların yıldızlara baktığımızda tartışmasız on binlerce yıl boyunca yürüttükleri bir etkinlik ve merakımızı teşvik ettiler. Yıldızlara asla dokunamadık, ama onlara bakabilirdik ve enstrümantasyon bize onlara daha yakından bakma potansiyelini verdi. Sonra elektromanyetik spektrumun keşfi, Evreni daha önce hiç yapmadığımız bir şekilde anlamamıza yardımcı oldu. ”
Şu anda, insanlığın gezegenleri ve gök cisimlerini inceleme çabaları tamamen Güneş Sistemi ile sınırlandırılmıştır. En uzak robotik görevler Yolcu 1 ve 2 uzay sondaları) güneş enerjisinin dış kenarı, Güneş Sistemimiz ve yıldızlararası ortam arasındaki sınır olmuştur.
Tüm bu misyonlar bize gezegen oluşumu, Güneş Sistemimizin tarihi ve evrimi ve Dünya gezegeninin kendisi hakkında çok şey öğretti. Ve son yıllarda, görevlerin yerine getirilmesi Hubble, Spitzer, Chandra, Kepler, ve Transoplanet Anketi Uydusu Transit (TESS) Güneş Sistemimizin ötesinde binlerce gezegen ortaya çıkardı.
Doğal olarak, bu, ekstrasolar gezegenleri doğrudan keşfedebilecek misyonların yenilenmesine olan ilginin artmasına neden oldu. Aynı şekilde görevler de MESSENGER, Juno, şafak, ve Yeni ufuklar Merkür, Jüpiter, Ceres ve Vesta ve Plüton'u keşfettiler, bu misyonlar yıldızlararası bölünmeyi köprülemekten ve uzak gezegenlerin görüntü ve verilerini ışınlamaktan sorumlu olacaktı.
“[S] o soru şu ki, onlara sadece uzaktan bakmaktan memnun muyuz yoksa oraya gitmek ister miyiz?” dedi Long. “Uzay sondaları, yörüngeden veya hatta yüzeyden doğrudan yerinde bilimsel araştırmalar yapma potansiyeli olan uzun menzilli uzaktan algılamaya göre net bir avantaj sunar. Dünya'nın ve hatta güneş sistemimizin boşluk arasında sadece soluk mavi bir noktaya indirgendiği bir evrende, bir gün denememek için deli olurduk. ”
Ancak, elbette, diğer güneş sistemlerini keşfetme olasılığı, en önemlisi maliyet değil, bazı büyük zorluklar ortaya koymaktadır. Perspektif olarak ifade etmek gerekirse, Apollo programının tahmini 25,4 milyar dolar maliyeti vardı, bu da enflasyona göre ayarlandığında 143,7 milyar dolardı. Bir gemiyi başka bir yıldıza göndermek bu nedenle trilyonlara girmek gibidir.
Ancak Long'un açıkladığı gibi, tüm bu zorluklar iki kategoride özetlenebilir. Birincisi, gerekli teknolojik olgunluğa sahip olmadığımız gerçeğini ele alıyor:
“Tüm uzay araçları gibi, yıldızlararası bir uzay sondası, görevine ulaşmak ve hedefine başarılı bir şekilde ulaşmak ve verilerini elde etmek için güç, tahrik ve diğer sistemlere ihtiyaç duyacaktır. Makul bir insan yaşam süresi içinde en yakın yıldızlara yolculuğu gerçekleştirecek kadar hızlı gidebilen ve aynı zamanda bu itme sistemlerine güç veren uzay aracı inşa etmek kolay değildir ve bugüne kadar birkaç siparişle uzaya fırlattığımız herhangi bir teknolojinin performansını aşıyor. büyüklükte. Yine de, bu makinelerin nasıl fizik ve mühendislik açısından çalışacağı temel ilkeleri iyi anlaşılmıştır. Bunu mümkün kılmak için sadece odaklanmış bir çaba programı gerekir. ”
Önceki bir yazıda ele aldığımız gibi, en yakın yıldıza bile girişimde bulunmak çok uzun zaman alacaktı. Mevcut teknolojiyi kullanarak, Alpha Centauri'ye ulaşmak 19.000 ila 81.000 yıl arasında bir uzay aracının olmasını gerektiriyordu. Nükleer tahriki (uygulanabilir ancak henüz test edilmemiş bir teknoloji) kullansa bile, oraya ulaşmak 1000 yıl alacaktı.
Long'a göre ikinci büyük mesele, siyasi irade eksikliğidir. Şu anda, Dünya gezegeni, en büyükleri aşırı nüfus, yoksulluk ve iklim değişikliği olan birden fazla sorunla karşı karşıyadır. Bu sorunlar bir araya geldiğinde, aslında insanlığın milyarlarca insanın ihtiyaçlarını karşılarken aynı zamanda azalan kaynaklarla uğraşmak zorunda kalacağı anlamına geliyor.
Long, “Dünyadaki rakip sorunlar göz önüne alındığında, bugün bu tür görevlerin harcamalarını onaylamanın bir gerekçesi olmadığı düşünülmektedir” dedi. “Açıkçası, potansiyel olarak ilginç biyolojiye sahip bir dış gezegenin keşfi bunu değiştirebilir. Özel sektörün bu tür görevleri denemesi potansiyeli var, ancak çoğu özel çaba Ay ve Mars'a odaklandığından bunlar gelecekte olacak. ”
Long, bunun tek istisnası Atılım İnisiyatiflerinin Project StarshotProxima Centauri'ye sadece 20 yıl içinde bir gram ölçekli sonda göndermeyi hedefliyor. Bu, lazerler tarafından 60.000 km / s'ye (37.282 mps) kadar göreceli hızlara veya ışık hızının% 20'sine kadar hızlandırılabilecek bir hafif yelken kullanılarak mümkün olacaktır.
Benzer bir görev kavramı olarak bilinir Yusufçuk ProjesiTobias Häfner tarafından uluslararası bir bilim ekibi tarafından geliştirilen bir konsept. İlginçtir, bu teklif ilham veren aynı kavramsal tasarım çalışmasından doğdu Starshot- 2013'te Yıldızlararası Çalışmalar Girişimi (i4iS) tarafından düzenlendi.
Sevmek Starshot, Yusufçuk Konsept, bir uzay aracını göreceli hızlara kadar çekecek lazerle çalışan bir hafif yelken çağrısında bulunuyor. Ancak, Yusufçuk uzay aracı, daha bilimsel enstrümanların dahil edilmesine izin verecek bir gram ölçekli probdan önemli ölçüde daha ağır olacaktır. Uzay aracı, varışta manyetik bir yelkenle de yavaşlatılacaktı.
Bu gibi görevlerin gelişmesi yaklaşık 100 milyar dolar civarında bir maliyete yol açsa da, Long kesinlikle potansiyel getiriler göz önüne alındığında satın alınabilirlik alanında olduğunu düşünüyor. Getirilerden bahsetmişken, yıldızlararası bir görev bol miktarda olurdu, hepsi aydınlatıcı ve heyecan verici olurdu. Long'un dediği gibi:
“Diğer yıldız sistemlerinin yakından gözlemlerini yapma fırsatı, kendi Güneş Sistemimizin nasıl oluştuğu ve ayrıca kara delikler, karanlık madde ve karanlık enerji gibi yıldızların, galaksilerin ve egzotik fenomenlerin doğası hakkında çok daha iyi bir anlayış sağlayacaktır. Ayrıca, yaşamı geliştiren sistemlerin potansiyeli için bize daha iyi tahminler verebilir. ”
Ayrıca göreli hızlarda yıldızlararası yolculuk yapan uzay sondalarının yeni fizik keşfetme olasılığı da vardır. Şu anda, bilim adamları Evreni kuantum mekaniği (maddenin atom altı düzeyde davranışı) ve Genel Görelilik (ölçeklerin en büyüğü madde - yıldız sistemleri, galaksiler, üstkümeler, vb.)
Bugüne kadar, Büyük Birleştirilmiş Teori (GUT) - aka. bu iki düşünce okulunu birleştirecek olan Her Şeyin Teorisi (TOE) başarısız olmuştur. Uzun, diğer yıldız sistemlerine yönelik bilimsel misyonların, Evrenin bir bütün olarak nasıl işlediği hakkında çok daha fazla şey öğrenmemize yardımcı olacak yeni bir sentez sağlayabileceğini iddia ediyor.
Ama elbette, en büyük olanından bahsetmeksizin, kazançlardan söz edilmeyecekti: hayat bulmak! Sadece bir mikrop kolonisi olsa bile, bilimsel çıkarımlar çok büyük olurdu. Akıllı bir tür bulmanın sonuçlarına gelince, sonuçlar ölçülemez olacaktır. Aynı zamanda, insanlığın Evren'de yalnız olup olmadığına dair zamansız soruyu da çözecektir.
Long, “Akıllı yaşam bulmak bir oyun değiştirici olurdu, çünkü böyle bir türle temas kuracak ve bilgimizi birbirimizle paylaşacak olsaydık, bunun bilimlerimiz üzerinde değil, aynı zamanda kişisel felsefelerimiz üzerinde de derin bir etkisi olacaktır” dedi. “Bu, insan kaynaklı asırlık soruyu düşünürken önemlidir.”
Ancak elbette, bu tür görevlerin tasarlanabilmesi için çok şey yapılması gerekiyor. Yeni başlayanlar için teknolojik gereksinimler, hatta teknik olarak uygun bir konsept için bile Starshot, önceden iyi ele alınması gerekir. Göreli hızlarda yıldızlararası uçuşla ilişkili tüm potansiyel riskler de olacaktır.
Ancak her şeyden önce, yatırımımızın bilimsel getirisini en üst düzeye çıkarmak için bu misyonları nereye göndereceğimizi önceden bilmemiz gerekecek. Geleneksel astronomi ve astrofizik burada büyük rol oynayacaktır. Long'un açıkladığı gibi:
Diğer yıldız sistemlerinde herhangi bir görev başlatılmadan önce, öncelikle bu sistemleri ziyaret etmeden önce uzun menzilli astronomik gözlem platformlarını gerektirecek bilimsel değeri karakterize etmek gerekecektir. Daha sonra, problar başlatıldıktan sonra, aynı zamanda astronomik enstrümanlarımızı geliştirmeye yardımcı olacak kozmik mesafe ölçeği ölçümlerimizi kalibre etmeye yardımcı olacaklardır. Bu nedenle, Evren ve içindeki yeri hakkında aydınlanmayı arzu eden türlerin, birbirlerini geliştirdikleri için her iki sorgulama biçimini de kucaklamaları gerektiği açıktır.
İnsanlığın zamanı, enerjiyi ve kaynakları yıldızlararası bir göreve adamaya hazır hale gelmesi onlarca yıl alabilir. Veya mevcut tekliflerin tüm teknik ve lojistik sorunların çözülmesi yıllar alabilir. Her iki durumda da, yıldızlararası bir görev monte edildiğinde, bu çok önemli ve son derece tarihi bir olay olacaktır.
Ve en yakın yıldız sistemlerinden veri göndermeye başladığında, tarihte benzersiz bir olay olacaktır. Teknolojideki gerekli ilerlemelerin yanı sıra, gerekli olan tek şey önemli yatırımları gerçekleştirme iradesidir.
