Amelie M. Lutz, o studentă de la Virginia Tech, propune o soluție teoretică pentru una dintre cele mai ambițioase misiuni spațiale imaginabile, trimiterea unei sonde de câteva sute de kilograme către cea mai apropiată exoplanetă potențial locuibilă, Proxima Centauri b. Până în prezent, din cauza limitărilor tehnologice și a distanței colosale până acolo, majoritatea acestor concepte se bazează pe sonde de doar câteva grame, propulsate de vele solare sau de lasere de mare putere, anunță UniverseToday.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
În lucrarea sa de masterat, Lutz explorează ideea folosirii unui sistem de propulsie bazat pe fuziune nucleară, cu scopul de a trimite o sondă capabilă să ajungă în sistemul Proxima Centauri în câteva decenii și, eventual, să intre pe orbită în jurul planetei-țintă. Și asta într-un timp record, de numai 57 de ani.
Cu tehnologia actuală, am avea nevoie de 74.000 de ani pentru a atinge sistemul Proxima Centauri
Proxima Centauri b se află la „doar” 4,24 ani-lumină de Pământ și ar putea avea condiții favorabile vieții. Din acest motiv, cercetătorii sunt interesați să trimită acolo instrumente științifice avansate, capabile să analizeze atmosfera, câmpurile magnetice și chiar eventuale calote glaciare.
Trebuie subliniat însă că 4,24 de ani-lumină se traduc în aproximativ 40.208.000.000.000 de kilometri, conform NASA, iar o astfel de călătorie, efectuată cu ajutorul unei rachete convenționale, bazate pe tehnologia actuală, ar dura până la 74.000 doar dus.
Lutz propune însă o sondă echipată cu 11 senzori, precum și cu o antenă de comunicații de mare putere. Aceasta ar putea folosi lentila gravitațională a stelei Proxima Centauri pentru a amplifica semnalul transmis către Pământ, ceea ce va genera o viteză de transfer de până la 10 megabiți pe secundă pentru fiecare watt consumat.
Sursele de energie reprezintă însă o provocare majoră
Lucrarea analizează trei tipuri de motoare bazate pe fuziune: o rachetă cu fuziune dirijată (care transformă energia reacției nucleare direct în propulsie), un motor cu confinare electrostatică-inerțială (mai compact, dar limitat energetic) și un sistem de fuziune inițiată de antimaterie, extrem de eficient, dar dependent de resurse inaccesibile în prezent.
Combustibilii luați în calcul sunt patru la număr: deuteriu-deuteriu (D-D), deuteriu-tritiu (D-T), proton-bor 11 (p-B11) și deuteriu-heliu 3 (D-He3). Dintre aceștia, ultimul este considerat cel mai promițător pentru o astfel de misiune. El oferă un randament energetic ridicat, produce puțini neutroni și nu necesită temperaturi imposibile de obținut. Problema este că heliul-3 este extrem de rar pe Pământ, dar ar putea fi extras de pe Lună, o idee explorată în literatura de specialitate.
Soluția? Racheta cu fuziune alimentată cu deuteriu și heliu-3
Lucrarea propune trei scenarii de misiune: un survol rapid fără frânare (cu viteze de 24.000 km/s), un survol lent (cu frânare pe parcursul călătoriei, ajungând la 25 km/s în apropierea planetei) și, cel mai ambițios, inserția pe orbită. Acesta din urmă ar permite observații repetate și o colectare de date mult mai detaliată, dar ar necesita o combinație optimă între masă redusă, putere mare și flux minim de neutroni.
Soluția identificată ca fiind cea mai viabilă este racheta cu fuziune alimentată cu deuteriu și heliu-3. Conform calculelor lui Lutz, o sondă de 500 kg ar putea ajunge în sistemul Proxima Centauri și intra pe orbită în aproximativ 57 de ani. Este un termen remarcabil pentru o misiune interstelară și, deși propunerea rămâne deocamdată în sfera teoretică, ea deschide noi orizonturi în explorarea spațiului.
Lansarea unui astfel de sistem ar presupune eforturi colosale
În prezent, niciunul dintre conceptele de propulsie cu fuziune analizate în studiu nu a fost testat cu succes, iar lansarea unui astfel de sistem ar presupune eforturi colosale din punct de vedere tehnologic și politic.
Cu toate acestea, în următoarele decenii ideile din această cercetare ar putea deveni realitate. Iar dacă o sondă va ajunge vreodată pe Proxima Centauri b, va fi pentru că cineva a avut curajul să își imagineze imposibilul.
