Świetlna żegluga

Sygnał radiowy z kierunku Alfy Centauri był tak potężny, że najpierw wykryto go jako zakłócenia w pracy zwykłych komercyjnych nadajników. Ku zakłopotaniu wszystkich radioastronomów, którzy od wielu dekad szukali inteligentnych przekazów z kosmosu, ale dawno temu uznali potrójny system Alfy, Bety i Proximy Centauri za niewarty wielkiej uwagi.

Natychmiast wszystkie radioteleskopy na południowej półkuli skierowały się na Centaura. W ciągu kilku godzin dokonano jeszcze bardziej sensacyjnego odkrycia. Sygnał nie pochodził wcale z systemu Centaura – ale z punktu, który leżał o pół stopnia od niego. I przemieszczał się. (…). Źródło było już w głębi Układu Słonecznego i poruszało się w stronę Słońca z prędkością 600 kilometrów na sekundę. Z dawna oczekiwani i od dawna budzący strach goście z kosmosu nareszcie przybyli” Arthur C. Clarke, „Fontanny Raju” (tłum. własne).

Tak arcymistrz science fiction wyobrażał sobie pierwszy kontakt ludzkości z przybyszem innych światów. Bezzałogowa, międzygwiezdna sonda zwana „gwiezdnym szybowcem” wtargnęła w jego powieści do naszego Układu Słonecznego.

Kto wie, może po raz kolejny Clarke, który obok całej jego kariery literackiej jest m.in. ojcem satelitów geostacjonarnych, trafnie przewidział przyszłość. Prawie. Pomylił kierunek. Bo Proxima Centauri ma być celem, a nie punktem wyjścia międzygwiezdnej wyprawy.

Fotonowy pęd

Zmiana sceny. Nowy Jork. Dokładnie 55 lat od startu Jurija Gagarina. Na scenie rodak i imiennik pierwszego kosmonauty, miliarder Jurij Milner, oraz profesor Stephen Hawking. Temat konferencji: pierwszy w historii lot w stronę gwiazd.

„Decydujemy się na ten następny, wielki krok na naszej drodze, bo jesteśmy ludźmi i w naszej naturze jest latać” – mówił za pośrednictwem komputera brytyjski fizyk.

Pomysł, nazwany przez Milnera „starshot”, czyli „strzał w gwiazdy”, stawia na głowie wszystko, co do tej pory wiedzieliśmy o kosmicznych lotach. To nie tylko kwestia odległości, które zamierza pokonać: sonda New Horizons, która w ubiegłym roku, po 10 latach od startu dotarła na Plutona, potrzebowałaby dodatkowych 77 990 lat, żeby dotrzeć do najbliższej gwiazdy. To kwestia zupełnej zmiany podejścia do badania kosmosu. Milner planuje stworzyć pojazdy, które dolecą do celu w 20 lat. I zrobią to za ułamek ceny klasycznych kosmicznych sond: miliarder, który fortunę zbił na internetowych inwestycjach m.in. w Facebooka, wykłada ze swojej kieszeni sto milionów dolarów.

Trik polega na wysłaniu nie jednej, ale tysiąca sond, z których każda będzie wielkości.. znaczka pocztowego.

„To jest nas gwiezdny czip” – mówił Milner, podnosząc do kamer prototyp urządzenia wyglądającego jak element smartfona, ważący kilka gram wafel zawierający kamery, silniczki fotonowe, zasilanie, urządzenia nawigacyjne i komunikacyjne. – To podejście do lotów kosmicznych rodem z Doliny Krzemowej. Sonda kosmiczna, którą mogę trzymać w dwóch palcach i wyprodukować masowo za cenę iPhone’a”.

Pojazd musi być tak mały, bo napędzać go będzie wyłącznie… światło. Każda z tysiąca wyniesionych na orbitę nanosond rozwinie żagiel. Zamiast wiatru będzie on łapał promień gigawatowego lasera wycelowanego w sondę z Ziemi.

Fotony, choć nie mają masy, mają pęd. Jeśli uderzają w lustro, wywierają na nie nacisk. Przy wystarczająco mocnym źródle światła i wystarczająco lekkim lustrze, ten nacisk przełoży się na ruch. Sonda będzie przyspieszać powoli, ale stale, tygodniami, miesiącami, latami – aż rozpędzi się do 20% prędkości światła. Wartości zupełnie nieosiągalnej dla konwencjonalnych pojazdów.

Pocztówka z gwiazd

Ten rój gwiezdnych motyli ma dolecieć do Proximy Centauri po 20 latach. Przeleci w pobliżu gwiazdy i postara się sfotografować wszystkie interesujące obiekty w okolicy. Na przykład planety. Następnie sondy wycelują w Ziemię lasery i prześlą z powrotem wszystkie dane. Pocztówki z pierwszej wizyty Ziemian w kosmicznym sąsiedztwie. Sygnały z sond będą leciały w stronę domu ponad cztery lata. Czyli gdyby nawet Milner wysłał swoje sondy jutro, zdjęcia na pierwsze strony gazet – jeśli gazety jeszcze będą wtedy istnieć – trafią około 2041 r.

To, co proponują Milner i Hawking, jest ekstremalnie trudne. Ale nie niemożliwe. Co więcej, pierwsze eksperymenty mamy już za sobą. Japończycy i Amerykanie testowali już na orbicie „żagle słoneczne”, napędzane światłem Słońca, nie ziemskimi laserami. A w laboratoriach NASA już dziś poruszają się małe lusterka „bombardowane” promieniami laserów. Ta część planu jest już przetestowana – i nie ma żadnego powodu, dla którego miałaby być niemożliwa do urzeczywistnienia.

Co więcej, paradoksalnie, rozpędzenie miniaturowego pojazdu do sporego ułamka prędkości światła nie wymagałoby energii większej niż dziś wymaga wystrzelenie na orbitę okołoziemską zwykłego satelity. Problemem jest jedynie zbudowanie baterii wystarczająco wydajnych laserów – przy nieuniknionych kontrowersjach militarnych, bo tak mocne lasery można uznać za prototypy broni – oraz skonstruowanie wystarczająco doskonałego i jednocześnie ekstremalnie lekkiego lustra, które posłużyłoby za żagiel miniżaglowców.

To ogromne wyzwania techniczne. Ale, po pierwsze, wydają się wykonalne. A po drugie, zgodnie z tradycją wielkich kosmicznych – i nie tylko – wypraw i programów naukowych, przełamanie tych barier pozwoli, jak zwykle, rozwiązać wiele ziemskich problemów przy pomocy technologii opracowanych na potrzeby gwiezdnego strzału Milnera.

Pytanie, czy miliarderowi wystarczy cierpliwości, czasu… i pieniędzy. Bo sto milionów, które zadeklarował, to chyba tylko zaliczka. Ostateczny koszt wyprawy będzie z pewności o wiele większy.

Jak zwykle, barierą na drodze do gwiazd mogą być pieniądze. Per pecuniam ad astra.

Wojciech Brzeziński