آیا پیشرانه لیزری می‌تواند حیات تازه ای را در کهکشان ایجاد کند؟

رسانه کلیک – مدتی است که این سوال در ذهن دانشمندان شکل گرفته که آیا می توان توسط سفینه های پیشرانه لیزری و کیهان که شامل میلیاردها سیاره قابل سکونت است، حیات تازه‌ای را به وجود آورد؟

Claudius Gros از دانشگاه فرانکفورت آلمان بر این باور است که ما باید این رویه را عوض کنیم. او به تئوری پانسرمی (تئوری خلق زندگی جدید در کهکشان) معتقد است. برای انجام این کار، او استفاده از یک سیستم پیشرانه لیزری را که به لحاظ تکنیکی هم غیر قابل دسترس نیست، پیشنهاد می دهد.

Breakthrough Starshot پروژه ای است که با اهدافی بلند پروازانه به دنبال فرستادن کاوشگران کوچک و سبک وزن به ستاره آلفا سنتاوری در فضا است. هدف از این پروژه عکس گرفتن از نزدیکترین ستاره هاست. آقای Gros می گوید:

سیستم های پیشرانه لیزری دارای ظرفیت بالاتری برای ارسال محموله ها به مدار ستاره ها هستند.

هدف بالقوه پروژه سفینه پیشرانه لیزری، سیاره ای حول ستاره ای کوچک و قرمز رنگ 1-TRAPPIST است که حدود 40 سال نوری از ما فاصله دارد. اوایل سال جاری، منجمان آشکار کردند که این ستاره، خانه 7 سیاره سنگی است که 3 عدد از این سیارات حول مدار قابل سکونتِ این ستاره می چرخند.

ماموریت 20 ساله پیشنهادیِ Starshot به ستاره های اطرافمان، سفینه فوق سبکی است که با سرعتی معادل 20% سرعت نور توسط لیزرهای غول پیکری که از روی سطح زمین کنترل می شود، هدایت می شوند. این لیزرها به باله های نوریِ سفینه تابانده می شود و سفینه به حرکت در می آید (اساسا این باله ها سطحی آینه ای دارند). این در حالی است که چالش های بی سابقه ای نیز در طراحی سیستم پیشرانه لیزری و باله های نوری سفینه وجود دارد. با این وجود تیمی که روی این پروژه کار می کند، هنوز به تحقق این پروژه باور دارد.

Chi Thiem hoang از انستیتوی علوم فضایی و نجومی کره معتقد است که فقط اراده است که می تواند این ماموریت را ممکن بسازد.

به هر حال، کاوشگر بسیار کوچک Starshot بدون هیچ وقفه ای تنها چند ساعت پس از رسیدنش، سیستم ستاره هدف را شناسایی و در زاویه دید خود قرار می دهد.

پیشرانه لیزری و پروژه پیدایش

آیا پیشرانه لیزری جایگزین می تواند محموله ای سنگین تر، با حرکت آهسته تر و یک سیستم ترمزی سرخود را در مدار قرار دهد؟ آفای Gros بر این باور است که این اتفاق می افتد. علاقه او به سفرهای فضاییِ جستجوگرایانه و حتی علمی نیست. وی در این باره می گوید: 

اینگونه پروژه ها برای بشریت مفید نیست، بلکه زندگی چیز با ارزشی است و باید فرصت خلق و توسعه حیات بر روی سیارات دیگر را داشته باشد. 

با پیدایش تئوری های جدید و تایید نظریه آقای Gros، مبنی بر اینکه سیارات در مدار رایج ترین ستاره های کهکشان می چرخند، مثلا کوتوله قرمز رنگ TRAPPIST-1، که سیاره ای قدیمی با اتمسفری غنی از اکسیژن است، او اکنون جسارت بیشتری را در جستجوی خود احساس می کند. اگرچه این پروژه، سطح سیاره مورد اشاره را قابل سکونت می کند، ولی در گذشته های دور این سیارات توسط اکسیداسیون از تشکیل شیمیِ ارگانیکِ لازم برای به وجود آمدن حیات جلوگیری کرده اند. آقای Gros در ادامه صحبت هایش گفته است:

کهکشان ما شامل هزاران سیاره لم یزرع، اما قابل سکونت است.

اقای Gros در پروژه ظهورِ پیشنهادی‌اش به دنبال پیاده کردن لوازم مستقل، جهت ادامه حیات در فضا است. مثلا ایجاد آزمایشگاه های ژنتیک در مقیاسی کوچکتر توسط محققان روی کره زمین است. این امر موجب رشد ژن ها و سلول ها از طریق مواد شیمیایی و پراکنده شدن آن ها در سراسر سیاره های سکنی پذیر خواهد شد.

اما چگونه این محموله های سنگین به محض ورود، از سرعتشان کاسته شود؟ این بار هم بادبان ها پیشنهاد داده می شوند. ولی به جای عمل کردن به صورت آینه ای، این بادبان ها قرار است میدان های مغناطیسی باشند که کیلومترها کش می آیند و تکانه کاوشگر را به ذرات میان ستاره ای جهت تحریک آن ها (کاوشگرها) انتقال می دهند. هنگامی که پیشرانه لیزری راه انداز دیگر قادر به حرکت درآوردن و متوقف کردن آن ها نباشد، این کاوشگران از گرد و غبار موجود در فضا برای آهسته کردن حرکت خودشان استفاده می کنند.

بادبان مغناطیسی

اعماق کهکشان تقریبا خالی است؛ شاید قریب به یک اتم در هر سانتیمتر مکعب. لذا بادبان هایی با سطح گسترده برای انجام این پروژه نیاز خواهد بود. Gros معتقد است که به واسطه سیم های فوق رسانای دمای بالا (سیم هایی که می تواند انرژی را بدون هیچ تلفاتی در دمای حدود صفر مطلق و بالاتر از آن انتقال دهد) می توان بادبان های مغناطیسی غول پیکری را برای کاستن از سرعت سفینه های بزرگتر ساخت.

آقای Gros توانست ذرات بین ستاره ای را که با یک بادبان مغناطیسی برخورد می کنند، شبیه سازی کند. وی 4 پارامتر اساسی در کاهش موفقیت آمیز شتاب را شناسایی کرد؛ جرم سفینه فضایی، سرعت و مدت ماموریت، شعاع بادبان و شارش جریان در حلقه فوق رسانای داخل سفینه اصلی که توان لازم جهت ایجاد میدان مغناطیسی بادبان ها را تامین می‌کند. وی در این خصوص اظهار داشت:

تولید جریان فوق رسانا فقط یکبار قبل از راه اندازی کافی است و این جریان تا ابد تداوم خواهد داشت.

این فناوری قطعا می تواند برای سیستم های ستاره ای نزدیک مانند TRAPPIST-1 به مدت طولانی جوابگو باشد. Gros تخمین زده است که یک سفینه 1.5 تنی حامل زیرساخت های فوق رسانا، برای بادبان هایی با عرض 50 کیلومتر می تواند در مدت 12 هزار سال به سطح TRAPPIST-1 برسد؛ به شرط اینکه توسط لیزرهای جدید یاد شده هدایت شوند.  

Jeff Kuhn مشاور پروژه Starshot و فیزیکدان در دانشگاه هاوایی این مقاله را پسندید، ولی معتقد است که تامین هزینه و بودجه برای ماموریتی که 12 هزار سال طول بکشد، سخت تر از ایجاد و راه اندازی فقط یک پروژه عملی است. Kuhn در این مورد گفت:

اساسا این بدان معنا نیست که ما نباید این پروژه را پیش ببریم، اما مقیاس زمانی بسیر طولانی است و تصور سازماندهی بشریت در این فاصله، کمی دشوار است.

از طرف دیگر، آقای Hoang نگران این موضوع است که آیا حلقه فوق رسانا خودش قادر خواهد بود از برخورد گرد و غبارهای بین ستاره ای سالم عبور کند. با این وجود او با آقای Gros بر سر اینکه این تکنولوژی می تواند چنین ماموریتی را راه اندازی کند، موافق است. Hoang می گوید:

من معتقدم که استفاده از سیستم پیشنهادی برای گسترش بعضی از اشکال حیات در فضای میان ستارگان جالب توجه است.

تگ‌ها: تئوری پارمسیستارشاتنجومپیشرانه لیزریکهکشان