Af Palle Vibe, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
Ved at bygge ultralette mikrorumskibe, som ikke er større, end at de hver især kan ligge i en hånd, vil videnskabsmanden Stephen Hawking sammen med en russisk multimillionær og med Facebook-guruen Mark Zuckerberg på sidelinjen gøre det muligt at søsætte en rummission til vores nabosolsystem på jagt efter jordlignende planeter med liv. En mission, der vel at mærke gør det muligt at nå til de ekstremt fjerne rumegne inden for en overskuelig årrække. Hvilket forskere tidligere har anset som umuligt.
Projektet har navnet Breakthrough Starshot. Det vil bestå af en flåde af mikrorumskibe, der skal drives af solsejl. Det kan bringe deres hastighed op på 60.000 km/sek. en femtedel af lyset hastighed. Derved kan de nå vor nærmeste nabostjerne Alpha Centauri 4,37 lysår borte – 40 billioner kilometer – inden for blot 20 år. Om bord vil de små rumfartøjer have både kameraer, kommunikationsanlæg og måleudstyr. Hele missionen vil koste rundt regnet 100 millioner dollar.
Hjertet i minirumskibene udgøres af et kredsløb med to chips, der tilsammen rummer al den elektronik, som den 20 år lange rumrejse kræver.
Jorden holder ikke evigt
”Det koster godt nok penge, men for første gang i menneskets historie kan vi nu ikke bare kikke på stjernerne – vi kan nå dem,” udtaler den russiske milliardær Jurij Milner. Han er medstifter af den meget ansete internationale videnskabelige Breakthrough-pris og i øvrigt fanatisk rumentusiast.
Milner slog sig først på året sammen med den verdenskendte britiske astrofysiker professor Stephen Hawkings i en fælles søgen efter liv i universet, og Hawkings er helt enig:
”Jorden er en vidunderlig klode, men den holder næppe for evigt. Derfor må vi nu også til at vende blikket mod stjernerne,” fastslår videnskabsmanden, der på grund af en uhelbredelig nervesygdom tilbringer livet i en kørestol og taler ved hjælp af en computer.
Tanken er at sende en flåde af lysdrevne mikrosonder af sted mod stjernesystemet Alpha Centauri inden for de næste 20-25 år. Fartøjerne skal være udrustet med små solsejl, og de skal drives frem af lys. Selv om lys ikke kan mærkes, udøver de fotoner, som det består af, alligevel et fysisk tryk, der i det lufttomme rum i hvert fald teoretisk kan accelerere de små rumskibe op til en fart af 20 procent af lyshastigheden (der er ca. 300.000 km/sek.). Med konventionel raketteknik vil en rejse til Alpha Centauri tage op imod 40.000 år, men med mikrofartøjer på få gram, der er drevet af lystryk, kan rejsen gøres på omkring 20 år, har Hawkings beregnet.
De små Starshot-fartøjer skal fragtes op i en udgangsbane af en almindelig raket. Herefter vil de hver især folde et lille sejl ud og med solvinden sejle af sted mod stjernerne.
Hundredevis af små sejlraketter
Hvis alt går som planlagt, er det meningen at opsende et moderskib med hundredevis af disse mikrosonder. Moderskibet vil lægge sig i kredsløb om Jorden og derpå skyde sonderne ud enkeltvis i en frekvens på ét fartøj om dagen. På den måde vil man sikre, at så mange mikrosonder som muligt overlever turen til Alpha Centauri. Og ikke alle sammen bliver ødelagt samtidig ved et tilfældigt møde med en meteorit eller andet.
Hver enkelt af de mange hundrede små rumfartøjer er på størrelse med en mobiltelefon og vejer blot få gram. Faktisk indeholder de også blot to chips og et udfoldeligt sejl, der er dannet af fire trekantede enkeltsejl. Materialet er mylarfilm med en tykkelse på kun 4,5 mikrometer. En fjerdedel af tykkelsen på en plastskraldepose. Sejlet er spejlblankt, og fuldt udfoldet vil den samlede overflade være på 3,5 kvadratmeter.
Chipsene vejer hver især ligeså meget om en papirklips – cirka 1 gram – og er på størrelse med et frimærke. Men rummer alligevel både kommunikationslasere, kameraer, atomdrevet batteri og computerfunktioner.
Det skal opstilles skove af parabolforstærkede laserkanoner for at levere de 100 GW, som skal til for at drive de små sonder væk fra jorden og i retning mod Alpha Centauri-systemet. Et laserarrangement i den størrelsesorden har man ikke tidligere set.
Laserkanoner på 100 gigawatt
Projektet er ikke uden risici. De små rumfartøjer skal overleve 20 års rejse gennem et iskoldt, fjendtligt verdensrum fyldt med støv og småsten, der kan smadre dem som ingenting.
Den største vanskelighed er dog fremdriftssystemet: laserlys fra Jorden. Det forudsætter en hær af parabolforstærkede laserkanoner, der tilsammen kan levere en effekt på 100 gigawatt og dermed tilstrækkeligt lystryk til at drive de små fartøjer væk fra Jorden. Lasere i den størrelsesorden er aldrig set før.
Når de små rumskibe er skudt ud fra moderskibet, skal de derfor også først bringes inden for laserkanonernes sigtelinje. Herefter vil sonderne udfolde deres sejl, så det bliver ramt af strålerne. Selv om laserkanonernes effekt er gigantisk, vil lystrykket fra laserstrålerne reelt være ekstremt lille. Men over tid vil lystrykket vokse og til sidst kunne accelerere de små Starshot-fartøjer op til den maksimale hastighed.
Fremme ved målet vil sonderne tage fotos og indhente forskellige måledata, der derpå sendes retur til Jorden ved at modulere de selvsamme laserstråler, som har drevet sonderne frem. Disse signaler vil dog være yderligere 4 år om at nå tilbage til Jorden.
Projektet er stadig kun på udviklingsstadiet. De første konkrete resultater forventes at foreligge om hen ved 10 år. Milner har indledningsvis investeret de 130 millioner dollar, der skal til for at finde ud af, om der overhovedet er hold i ideen. Derefter vil det kræve yderligere 13 milliarder dollar og formentlig mindst 20 års ekstra udvikling at realisere Breakthrough Starshot.
Til gengæld forventer stifterne, at prisen pr. opsendelse vil falde fra millioner til få hundredetusind dollar, efterhånden som teknologien falder på plads. Fremstillingsprisen for hvert enkelt fartøj vil til den tid være nogenlunde den samme som prisen for en iPhone, oplyser Milner.
Sonderne, der er på størrelse med en mobiltelefon, er en slags sejlskibe i rummet.
Ikke nogen ny idé
Selve ideen om at drive et interstellart rumskib frem med sollysets tryk på et stort sejl er ikke ny. Den blev undfanget af astronomen Carl Sagan for over 40 år siden. Og allerede i 2010 nåede det japanske fartøj Ikaros frem til Venus drevet af et solsejl.
Det japanske Ikaros-solsejl var på 185 kvadratmeter – over 50 gange større end solsejlene i det nye projekt.Russer har indstiftet verdens største videnskabelige pris
Herhjemme er der sikkert ikke mange, der kender russeren Jurij Milner, som er med i rumskibsprojektet. I 2012 var han med til at indstifte den internationale Breakthrough-pris på 3 millioner dollar, der gives inden for de tre kerneområder fysik, naturvidenskab og matematik. Milner er 55 år og uddannet som fysiker i Moskva. I 1990 kom han til USA og grundlagde investeringsvirksomheden Digital Sky Technologies, der har investeret i selskaber som Facebook, Spotify, Twitter og Instagram.
Jurij Milner og den lamme Stephen Hawkings er nøglepersoner bag det gigantiske og dyre Breakthrough Starshot-projekt.
