یک گروه خصوصی میخواهد ارزانترین مأموریت ممکن را به آلفا قنطورس بفرستد
به گزارش خبرگزاری آنا، ایده مأموریت فرمی اکسپلورر از دل یکی از قدیمیترین پرسشهای اخترزیستشناسی شکل گرفته است. اگر در جهان میلیاردها و حتی تریلیونها سیاره وجود دارد و بخشی از آنها در مناطق قابل سکونت ستارههای خود قرار گرفتهاند، چرا هنوز هیچ نشانه قابل اعتمادی از تمدنهای فرازمینی پیدا نشده است؟ پارادوکس فرمی دقیقاً به همین تناقض اشاره میکند و یکی از توضیحهای پیشنهادی برای آن، وجود نوعی فیلتر در مسیر تکامل تمدنهاست که مانع از گسترش آنها به دیگر منظومههای ستارهای میشود.
مأموریتی ۱۵ میلیون دلاری برای سفری ۷۷ هزار ساله
فیلیپ جانستون، ریاضیدان و فیزیکدان بریتانیایی و یکی از بنیانگذاران شرکت Starcloud، از چهرههای اصلی این پروژه است. او طی سالهای اخیر بهدلیل فعالیت در زمینه دیتاسنترهای مداری شناخته شده و اکنون در کنار چند کارآفرین دیگر، مأموریت فرمی اکسپلورر را پیشنهاد داده است. هدف این گروه جمعآوری ۱۵ میلیون دلار برای ساخت فضاپیمایی کوچک با محموله علمی حدود یک کیلوگرم و پرتاب آن به سمت آلفا قنطورس است؛ مأموریتی که در صورت موفقیت باید در کمتر از ۸۰ هزار سال به منظومه مقصد برسد.
تیم پروژه برخلاف برنامههایی مانند Breakthrough Starshot قصد ندارد فناوری پیشران کاملاً جدیدی توسعه دهد یا برای تأمین بودجه چندصد میلیون یا چند میلیارد دلاری به سراغ سازمانهایی مانند ناسا برود. برنامه این است که تا سال ۲۰۲۹ با استفاده از فناوریهای موجود، یک مأموریت حداقلی و تا حد امکان ارزان اجرا شود. جانستون میگوید همین توانایی در ساخت و فرستادن یک فضاپیما به خارج از منظومه شمسی میتواند دو فرض مهم در میان فیلترهای احتمالی پارادوکس فرمی را کنار بزند؛ اینکه تمدنها تمایلی به فرستادن کاوشگر به ستارههای دیگر ندارند یا سفر میانستارهای از نظر فنی بیش از حد دشوار است.
پیشران خورشیدی و مانورهای نزدیک خورشید
یکی از بزرگترین مشکلات پروژه، رساندن فضاپیما به سرعتی است که بتواند در زمانی کمتر از ۸۰ هزار سال فاصله حدود ۴٫۳۷ سال نوری تا آلفا قنطورس را طی کند. طرح اولیه بر استفاده از پیشران الکتریکی خورشیدی متکی است که بازده بسیار بالایی دارد، اما هرچه فضاپیما از خورشید دورتر شود، انرژی دریافتی از صفحات خورشیدی بهشدت کاهش مییابد. برای یک فضاپیمای کوچک مانند فرمی اکسپلورر، پس از عبور از محدوده مشتری، انرژی خورشیدی عملاً دیگر برای ادامه رانش کافی نخواهد بود.
جانستون و همکارانش برای حل این مشکل با متخصصان مختلف، از جمله کارشناسان مسیرهای فضایی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، مشورت کردند. در نهایت همکاری با الکس ویسنر گراس، فیزیکدان و بنیانگذار شرکت Physical Superintelligence، به پیشنهاد یک مسیر متفاوت منجر شد. پارامترهای مأموریت در اختیار یک سامانه هوش مصنوعی قرار گرفت و خروجی آن یک ارزیابی فنی ۸۱ صفحهای بود که نشان میداد فضاپیما میتواند بیش از یک دهه در نزدیکی خورشید باقی بماند و با مجموعهای از مانورها، سرعت خود را بهتدریج افزایش دهد.
براساس این طرح، فضاپیما ابتدا با یک پرتاب اشتراکی وارد مدار پایین زمین میشود و سپس با حرکت در مسیرهای پسرونده، فاصله حضیض مداری خود از خورشید را از یک واحد نجومی به حدود ۰٫۴۲ واحد نجومی کاهش میدهد. در هر عبور نزدیک از خورشید، سامانه پیشران با استفاده از شار انرژی خورشیدی بیشتر و همچنین «اثر اوبرت» فعال میشود تا سرعت فضاپیما مرحلهبهمرحله افزایش پیدا کند. این مجموعه مانورها که تیم پروژه آن را نوعی «پمپاژ حضیض» میداند و طی آن انرژی و سرعت فضاپیما با روشن شدن مکرر پیشرانه در نزدیکترین فاصله از خورشید بهصورت پلکانی بالا میرود، حدود ۱۲ سال ادامه خواهد داشت.
خروج از منظومه شمسی با سرعت ۲۵ کیلومتر بر ثانیه
اگر همه مانورها طبق برنامه انجام شوند، فرمی اکسپلورر پس از حدود ۱۲ سال به مسیری فرار از منظومه شمسی وارد میشود و سرعت آن به حدود ۲۵ کیلومتر بر ثانیه خواهد رسید. این سرعت معادل تقریباً ۵۵ هزار مایل بر ساعت است و به فضاپیما اجازه میدهد باقی مسیر را بدون نیاز به رانش فعال و بهصورت بالستیک طی کند. با چنین سرعتی، رسیدن به آلفا قنطورس حدود ۷۷ هزار سال زمان خواهد برد.
ارتباط مستقیم با فضاپیما نیز تنها برای مدت محدودی امکانپذیر خواهد بود. جانستون برآورد میکند تیم مأموریت فقط حدود ۱۸ ماه بتواند بهطور فعال با فضاپیما ارتباط داشته باشد و پس از آن نیز بازتابندههای نصبشده روی بدنه امکان ردیابی آن را با تلسکوپهای زمینی تا حوالی مدار مشتری فراهم کنند. اگر مسیر و مانورها بهدرستی اجرا شوند، فضاپیما پس از آن عملاً از دسترس خارج میشود و هزاران نسل بعد، در صورتی که همچنان سالم باقی مانده باشد، وارد منظومه آلفا قنطورس خواهد شد.
ارتباط مأموریت با «فیلتر بزرگ»
طراحان پروژه میدانند که فرمی اکسپلورر از نظر زمانی هیچ نتیجه علمی مستقیمی برای نسل فعلی بشر به همراه نخواهد داشت، اما هدف آنها بیشتر فلسفی و علمی است تا کاربردی. جانستون معتقد است اگر انسان امروز بتواند با فناوری موجود یک فضاپیمای میانستارهای حتی بسیار کند بسازد و به سمت ستارهای دیگر بفرستد، دو مانع مهم از فهرست توضیحهای احتمالی پارادوکس فرمی حذف میشوند. در آن صورت، پرسش اصلی بیشتر به این سمت میرود که چرا تمدنهای دیگر یا بسیار کمیاب هستند یا پیش از آنکه بتوانند در مقیاس کهکشانی گسترش پیدا کنند از بین میروند.
یکی از سناریوهای مطرح این است که تمدنهای پیشرفته در جهان واقعاً بسیار نادر باشند. سناریوی دیگر به مفهوم «فیلتر بزرگ» مربوط میشود؛ مرحلهای در مسیر تکامل که ممکن است بیشتر تمدنها پیش از رسیدن به سطحی پایدار و میانستارهای در آن شکست بخورند. جانستون معتقد است اگر این فیلتر هنوز در آینده بشر قرار داشته باشد، فناوریهایی مانند هوش مصنوعی فوقهوشمند، سامانههای خودمختار و تسلیحات پیشرفته میتوانند بخشی از خطرات بالقوه آن باشند.
فرمی اکسپلورر در نهایت بیش از آنکه یک مأموریت علمی متعارف باشد، تلاشی برای تبدیل یک پرسش فلسفی و اخترزیستشناسی به یک آزمایش عملی است. موفقیت آن اثبات نمیکند که تمدنهای فرازمینی وجود دارند یا ندارند، اما میتواند نشان دهد که حتی با فناوری فعلی نیز عبور از منظومه شمسی و فرستادن یک کاوشگر به ستارهای دیگر از نظر اصول فنی ناممکن نیست؛ موضوعی که به باور سازندگان پروژه، معنای مهمی برای بحث درباره جایگاه بشر در کهکشان دارد.
انتهای پیام/
