Postoji samo jedan problem o kome bi trebali da razmislite pre nego što požurite da rezrvišete kartu. Gliese 581c je od nas udaljena 20 svetlosnih godina. To je preko milion puta veća razdaljina nego do našeg sunca. Udaljenost je tolika da putovanje do planeta solarnog sistema izgleda kao šetnja do dragstora. Da bi stigli do Gliese 581c za vreme jednog ljudskog života morali bi da putujemo strašno brzo. Čak i pri brzini od pola brzine svetlosti trabalo bi da 50-tak (naših najboljih) godina provedemo u maloj smrdljivoj kapsuli. Pa koje nam opcije preostaju?
Nema sumnje da konvencionalne rakete nisu dorasle zadatku. Najbrža međuzvezdana raketa napravljena do današnjeg dana, Voyager 1, se udaljava od našeg solarnog sistema brzinom od 17 klometara u sekoundi. Ukoliko bismo se odlučili za Voyager-a trebalo bi nam oko 350000 godina pa da ono što je ostalo od nas stigne do Gliese 581c. Ukoliko bi iskoristili maksimum od gravitacionih polja za ubrzavanje našeg svemirskog broda pre napuštanja solarnog sistema, koristeći sunce kao praćku, poboljšanje ne bi bilo dramatično. Rakete na nuklearni pogon koje crpe energiju iz fisije mogle bi da skrate putovanje za 90 procenata, ali putovanje od 30000 godina i dalje ne bi bilo privlačno za većinu potencijalnih putnika.
Sledeća mogućnost je da se na putovanje uputimo jedrenjakom! Sunce neprestano emituje protone koji bi mogli da "duvaju" u specijalno napravljena jedra. Na ovaj način imali bi malo ali konstantno ubrzanje koje bi sa vremenom moglo da ubrza naš jedrenjak do nekih ozbiljnih brzina. Ako je verovati inžinjerima iz američke kompanije Pioneer Astronautics, moguće je napraviti solarni jedrenjak koji putuje brzinom od jednog procenta brzine svetlosti. Ključ uspeha je u korišćenju mreže ugljeničnih nanocevi presvučenih metalom. Ultralaka jedra, napravljena na ovaj način, mogla bi da prođu pored sunca a da se ne istope. Intenzivno svetlo, kao i ekstra ubranje sunčevom gravitacijom, moglo bi da pogura naš jedrenjak da brzine od 3000 kilometara u sekundi. Put do Gliese 581c se na ovaj način skraćuje na 2000 godina.
Robert Zubrin, predsednik kompanije Pioneer Astronautics, priznaje da konstrukcija ovakvog jedra neće biti moguća još tridesetak godina. Čak i tada će tovar biti ograničen na jedan kofer. Problem je povezan sa lansiranjem jedrenjaka i bezbednim otvaranjem jedra u svemiru. Planetary Society je dva puta probala da lansira takav jedrenjak i nije uspela. Jedra su bila samo 30 metara široka. Za transport turista, prtljaga i namirnca neophodnih za put jedra bi morala da budu široka fantastičnih 100000 kilometara!
A šta ako bi jedra koristila superpogon? 1980-e godine američki inžinjer i vizionar Robert Forward je sugerisao da solarna jedra mogu da dostignu veće brzine ako se obasjasju moćnim zemaljskim laserom umesto da se oslanjaju samo na sunčevo zračenje. Korišćenje sočiva za fokusiranje laserskog zraka u jedro veličine 1000 kilometara moglo bi da bude dovoljno za transport ljudi, prtljaga i namirnica do najbližih zvezda za manje od jedne decenije, dok bi nam do Gliese 581c trebalo oko 40 godina. Još samo da kupimo kartu!
Forwardova ideja ipak ima nekoliko tehničkih nedostataka. Da bi laserski zrak držali usmerenim u pravcu jedra trebaju nam sočiva veličine oko 1000 kilometara postavljena u svemir. Tu je i problem sa laserom. Laser bi morao da se napaja energijom od nekoliko miliona gigavata što je daleko više od ukupne svetske proizvodnje električne energije.
Za proizvodnju tolike količine energije verovatno bismo morali da posegnemo za energetski najbogatijim materjalom koji poznajemo: antimaterijom. Antimaterija je sastavljena od antičestica koje imaju masu kao i klasične čestice ali suprotno naelektrisanje. kada materija i antimaterija dođu u dodir one se potiru oslobađajući ogromnu količinu energije. To znači da korišćenjem jednog kilograma aantimaterije možemo da dobijemo oko 10 na 17 džula ili oko 10 milijardi puta više energije nego prilikom detonacije kolograma TNT-a, 1000 puta više energije nego kod nuklearne fisije i sto puta više nego kod nuklearne fuzije. Ovo liči na ostvarenje sna za međuzvezdanog turističkog vodiča.
Problem je međutim kako doći do antimaterije. Antiprotoni, antineutroni i antielektroni se na zemlji ne sreću baš često pa je jedino rešenje da ih sami napravimo, ili da ih pribavimo iz nekog drugog izvora. Antičestice mogu da se naprave u moćnim akceleratotima kao što je CERN u Švajcarskoj ili Fermilab u SAD. Fizičari su čak pronašli način da uhvate i sačuvaju antičestice koristeći uređaj po imenu Penning Trap, koji radi na principu moćnih magnetnih i električnih polja pomoću kojih se antičestice zarobljavaju. Sličan uređaj bi mogao da se korsti kao rezervoar kod svemirskog broda na antimaterijski pogon.
Postoje različiti načini na koji bi mogla da se iskoristi energija koja se oslobađa iz antimaterije ali čini se da je najbolji za međuzvezdano putovanje korišćenje motora sa "zrakom iz jezgra" (beamed core). Osnovna ideja je da se antiprotoni šalju u reakcionu komoru gde bi nakon interakcije sa protonima oslobađali veliku količinu energije u vidu visoko energetskih gama zraka. Ovi zraci bi bili fokusirani pomoću magneta tako da izlaze iz broda sa zadnje strane. Pošto ovi zraci putuju brzinom bliskom brzini svetlosti potisak koji bi brod dobijao u leđa bio bi velik. Ako je verovati NASA istraživačima, letelica sa tertom od 100 tona i pogonom na antimateriju mogla bi da dostigne brzinu od 100000 kolometara u sekundi. Ova brzina omogućila bi nam da do Gliese 581c stignemo za oko 60 godina. Ovo i ne izgleda tako loše. Samo da još nabavimo dovoljno antimaterije. Fizičari danas godišnje proizvode oko 10 nanograma antimaterije po ceni od 600000 dolara. Kako sada stvari stoje mogli da budemo zadovoljni ako do 2020-e sakupimo 30 nanograma. Ovim tempom slavlje povodom prvog grama antimaterije u našem posedu bilo bi odloženo za nekih milijardu godina.
Međutim postoji i alternativa. Antimaterija se prirodno stvara u međuzvezdanom prostoru kada visokoenergetski kosmički zraci udare u oblak gasa. James Bickford, fizičar Draper Laboratorije, nezavisne istraživačke organizacije u Kembridžu, Masačusets, izračunao je da ovaj proces u naš solarni sistem ubrizgava 3,6 tona antimaterije na sat. Antimaterija se takođe stvara i na mestu bližem nama, kada kosmički zraci udare u atmosferu zemlje ili nekog od gasovitih džinova kao što su Jupiter ili saturn. Privučene magnetnim poljem tih planeta, čestice antimaterije formiraju pojaseve radijacije analogne Van Allen-ovim pojasevima oko zemlje. Možemo li da ih "uzmemo"? Bickford misli da možemo. Letelica opremljena moćnim superprovodnim magnetom u orbiti oko Jupitera i "mini magnetosferom" koju taj magnet proizvodi, mogla bi da pokupi i zarobi antiprotone. Ovo bi moglo da se iskoristi za punjenje međuzvezdanog broda ili bi sam taj brod mogao da bude opremljen za "žetvu" antiprotona.
Ovo je princip ali praktična strana je ponovo problematična. Kao prvo, trebaju nam superprovodnici koji provode struju ogromne jačine, što niko nezna kako da napravi. Drugo, pitanje je koliko sa koliko antimaterije bi letelica imala posla. Sunčev sistem je velik i nepredvidiv tako su prognoze vrlo nezahvalne. Na primer, brod za sakupljanje antimaterije oko zemlje mogao bi da sakupi nekoliko nanograma antiprotona svake godine. Oko Saturna bi situacija mogla da bude bolja - oko trećine miligrama godišnje. Na ovaj način prvi gram goriva imali bi za oko hiljadu godina.
Ništa nije tako dobro za putovanje kao "zrak iz jezgra", ali neki drugi dizajni raketa mogu da se kreću koristeći manje količine antiprotona. Jedan koncept, nazvan antimaterijski inicirana mikrofuzija koristi antiprotone za inicijaciju nuklearne fisije kojom se dobijaju male količine deuterijuma i tritijuma. Na ovaj način generiše se dovoljno količine energije koja može da pokrene fuziju koja pak generiše čestice čijim usmeravanjem van broda se stvara potisak koji pokreće letelicu.
Uprkos svemu što smo naučili o svemirskim putovanjima u poslednjih pola veka, biće nam potrebna bar još jedna decenija pre nego što budemo spremni za prvi probni let do Ortovog oblaka a to je svega 0,1 svetlosnu godinu daleko. Da bi došli do Gliese 581c, trebaće nam svemirski brod koji je u stanju da izdrži 200 puta duže putovanje, da ponese dovoljno namirnica i da zaštiti svoje putnike od radijacije koja vlada svemirom. Da ne pominjemo da treba da pronađemo način da zaustavimo i bezbedno prizemljimo turiste kada tamo stignu. Naravno, to neće biti put u jednom pravcu, moraćemo sve da isplaniramo i unatraške kako bi turisti mogli da se vrate kući.
Istina je da to nije moguće uz tehnologiju koju danas posedujemo, ali ko zna kakva sve otrića čekaju možda več iza nekog ugla? Ipak sigurno je da ako odlazak na Gliese 581c bude moguć putovanje neće biti kratko. To znači da ćete verovatno na to putavenje povesti i porodicu. Pa ako vam beskrajna partija preferansa (riziko, tablić, čoveče ne ljuti se) i ne zvuči tako loše pomislite na decenije u kojima odgovarate na isto pitanje: Kada ćemo da stignemo?.
Da li to za vas dovoljno da ostanete kući?
Tekst je preuzet iz časopisa New Scientist magazine, broj 2620, od 10 septembra 2007, strane 62-65
