Uzayda seyahat etmek için bir süpernovanın şok dalgasını kullanmak mı? Gerçekten uygulanabilir mi?
Yıldızlararası seyahat söz konusu olduğunda, herkesin hayal ettiği şey genellikle filmdeki resimdir, ancak gerçekte başarmak gerçekten zordur. Yolculuğun mesafesi çok büyük, gerekli enerji çok büyük ve ilgili zaman ölçeği astronomiktir! Peki ya yıldızlar arasında seyahat etmek için göreli hızlara (ışık hızının bir kısmı) ulaşmak için doğal fenomeni kullanmanın bir yolu varsa?
Aslında bilim adamları, süpernova patlaması ve hızlanmış yıldızlar ve meteorlar da dahil olmak üzere, evrendeki nesnelerin bunu yapabileceği koşulları belirlediler. Harvard Üniversitesi profesörleri Manasvi Lingam ve Abraham Loeb, bununla ilgili daha derinlemesine bir çalışma yürüttüler.Son zamanlarda, yıldızlararası uzay aracının süpernova patlamalarının ürettiği dalgaları yelkenli gemiler gibi nasıl kullanabileceğini keşfettiler. Rüzgar gibi hızlanma etkisine sahip olabilir.
Araştırmalarında açıkladıkları gibi, yeterince gelişmiş bir medeniyet, uzay aracını göreceli hıza hızlandırmak için süpernova tarafından salınan enerji patlamasını kullanabilir. Bu uzay araçları, patlayıcı gücü kontrol etmek için hafif yelkenleri kullanabilecek. Hafif yelken, bir güneş yelkeni veya mıknatıslı bir yelken olabilir.Bu iki tahrik konsepti, astrofizikçiler tarafından uzun süredir araştırılmıştır. Bu konseptler, güneş tarafından üretilen elektromanyetik radyasyonun yüksek yansıtıcılığa sahip yelkende basınç uygulamasına dayanır, böylece motorlara veya itici gazlara ihtiyaç duymadan itme gücü üretir.
Lazer yelkeninin doğuşu
İtici yakıtın bir uzay aracının toplam kütlesinin en önemli parçası olduğunu biliyoruz ve hafif yelken / mıknatıslı yelken konseptinin avantajı, geleneksel uzay aracından çok daha hafif olması, dolayısıyla uzaya fırlatmanın çok daha ucuz olmasıdır. Diğer bir olasılık, bu tür bir uzay aracını yalnızca güneş radyasyonu ile mümkün olandan çok daha yüksek bir hıza hızlandırmak için yönlü enerjiye (lazer) güvenmektir. Kar amacı gütmeyen kuruluşun "Çığır Açan girişim" in bir parçası olarak, Starshot proje ekibi şu anda ışık hızının% 20'sine ulaşabilen ve yalnızca 20 yılda hızın yarısı kadar olan bir lazer yelkeni yaratmaya çalışıyor. Alpha Centauri (Alpha Centauri).
Bu nedenle, kapsamlı bir değerlendirmeden sonra, bilim adamları böyle bir uzay aracını doğal olarak hızlandırmayı planladıklarında, süpernova kullanma fikrini ortaya attılar:
"Aralık 2019 gibi erken bir tarihte, eşim ve iki kızım bir yolculuğa çıktılar. Bilim hakkında düşünerek bir hafta evde yalnız kalacak kadar şanslıydım. Banyo yaparken, güneşin neden ışık demetini yüksek hıza etkili bir şekilde fırlatamadığını merak ediyordum ama bu daha fazlaydı Parlak ışık kaynakları etkili olabilir.Bu fikri, güneşten milyarlarca kez daha parlak olan süpernovaların detaylı hesaplamalarıyla takip ettim. Bir hafta içinde, ışık hızına mevcut parametrelerle ulaşılabileceğini fark ettim. Onu büyük bir yıldızın patlamasının yakınına yerleştirin. "
Teorik olarak, bir süpernova, "metre kare başına yarım gramdan daha az" hafif bir yelkeni, milyonlarca kilometre uzakta olsa bile göreceli bir hıza çıkarma yeteneğine sahip olacaktır. Basitçe söylemek gerekirse, süpernovaların ürettiği enerji ve parlaklık, ayda 1 milyar güneşin ürettiği enerji ve parlaklığa eşdeğerdir. Güneş rüzgarı, hafif yelkenlerin hızını ışık hızının yalnızca binde birine (% 0,01 veya 0,001 c) kadar artırabilirken, süpernova hafif yelkenlerin hızını ışık hızının onda birine (0,1 c) kolayca artırabilir.
Süpernova Sevk Yasasının Zorlukları
Bu yöntemin avantajları açıktır. Geleneksel hafif yelkenler ve mıknatıslı yelkenler ile karşılaştırıldığında, patlayan yıldızların sağladığı desteği kullanan yelkenler, pahalı altyapıya (yani büyük lazer dizileri) ihtiyaç duymadan göreceli hızlara ulaşabilir. Elbette bu yöntemin dezavantajları da ortadadır. Birincisi, zaman sorunudur. Süpernovalar yalnızca nadir görülen bir fenomen değildir; bilim adamları onları yalnızca büyük bir hata payı ile (genellikle milyonlarca yıl) doğru bir şekilde tahmin edebilirler. Patlayan yıldızları kullanmak isteyen herkesin daha doğru tahminler yapabilmesi ve uzun süre beklemeye istekli olması gerekir.
Sadece bu değil, eksiklikleri burada bitmiyor, aynı zamanda süpernovaların neden olduğu özel tehlikeleri de içeriyor. Örneğin, rüzgarın kütle kaybı nedeniyle çevredeki gazla sürtünme, bu gaz büyük kütleli yıldızların yakınında yoğun olabilir. Tabii ki, insanlar bu zorluğun üstesinden, fırlatma haricinde yelkeni katlayarak aşabilirler, çünkü süpernovanın parıltısı yelkenin açılmasını tetikler.
Ek olarak, çözülmesi gereken tasarım ve mühendislik sorunları vardır. İlk olarak, çok fazla ısı ve yanmayı emmekten kaçınmak için yelken yüksek derecede yansıtıcı malzemelerden yapılmalıdır. İkinci olarak, yıldız patlayana kadar güneş radyasyonu tarafından itilmelerini önlemek için bir "bekleme konfigürasyonuna" yerleştirilmeleri gerekir.
Üçüncüsü, herhangi bir engelden kaçınmak ve büyük nesnelerle (asteroitler gibi) çarpışma riskini en aza indirmek için yelkenin hızlanma yolu önceden dikkatlice seçilmelidir. Son olarak, yelkenin kendisini yıldızlararası uzaydaki gaz ve katı parçacıklardan korumak için bir tür kalkan veya yapıya sahip olması gerekir. Yelkenli tekneler inanılmaz derecede yüksek hızlarda seyahat edeceğinden, en küçük parçacıklar bile büyük bir çarpışma riski oluşturur.
Bununla birlikte, bilim adamları bu zorlukların aşılabileceğine ve yeterince gelişmiş bir türün, yıldızlar patladığında hızlanabilmeleri için ölmekte olan yıldızların etrafına hafif yelkenler / manyetik yelkenler yerleştirebileceğine inanıyor. Bu yelkenler, yerleşik galaksilere giderek ileri uygarlığın varlığını kanıtlamak için haberci uzay aracı olarak kullanılabilir.
Bu bağlamda, bu yıldızlararası kavramın fizibilitesi, dünya dışı uygarlık (SETI) için devam eden arayış üzerinde bir etkiye sahip olabilir. Ancak bilim adamlarının önceki araştırmalarda belirttiği gibi, bu lazerleri bulmak o kadar da zor olmayabilir:
"Etraflarındaki ışık yelkenleri tek başına bulunamayacak kadar küçük olsa da, yay şok dalgalarının veya iletişim sinyallerinin toplamı mevcut teleskoplarla tespit edilebilir ... Bu kavramsal paradigma Dyson küresinin ruhunu yansıtır, Dai Sen, patlaması muhtemel olmayan yıldızların enerjisini toplayan devasa bir yapı hipotezi önerdi. Galaksimizde birçok teknolojik medeniyete sahip olacak kadar şanslıysak, büyük yıldızların etrafında dolaşan ve patlamalarını sabırla bekleyen ışık sürüleri olabilir. . "
Yeni bir astronomi çağına girerken, yeni nesil teleskoplar, yıldızların, gezegen sistemlerinin ve tüm evrenin daha detaylı incelemelerini yapmamızı sağlayacak.Süpernova uzay aracını hareket ettiren, dikkat etmemiz gereken başka bir şey. Kim bilir, belki güneş sistemimiz insanlar tarafından ziyaret edilmiştir, öyle mi dediniz?
