La peste o jumătate de secol de la zborul lui Gagarin, pe neașteptate, am aflat că, nu peste multă vreme, vom porni într-o aventură aflată la frontiera SF-ului. Oricât de incredibil mi-ar fi părut cu câteva săptamâni înainte de anunț, am aflat că vom trimite sonde către Alfa Centauri!
Cea mai apropiată stea de Sistemul Solar este Alfa Centauri, aflată la circa 4,37 ani lumină distanță de noi. De fapt, Alfa Cenaturi nu este o stea solitară, ci un sistem alcătuit din trei stele: perechea Alfa Centauri A (care are o masă echivalentă cu 1,1 mase solare) și Alfa Centauri B (care are o masă echivalentă cu 0,91 mase solare) căreia i se adaugă Alfa Centauri C, cunoscută și sub numele de Proxima Centauri, care este o stea pitică roșie, având masa echivalentă cu 0,12 mase solare. Fiind cel mai apropiat sistem stelar, Alfa Centauri poate reprezenta o primă etapă în drumul umanității pentru colonizarea galaxiei.
Proiecte din secolul XX
De-a lungul timpului s-au propus mai multe idei pentru realizarea de vehicule spațiale capabile să ajungă la stelele din vecinătatea Sistemului Solar. Astfel, pe la jumătatea anilor 1970, British Interplanetary Society, propunea proiectul Daedalus, care consta în construirea pe orbita terestră a unui vehicul spațial cu masa de… 54.000 t! Propulsia era asigurată de un șir de explozii termonucleare, care ar fi permis atingerea unei viteze maxime echivalente cu 12% din viteza luminii. Ținta călătoriei ar fi fost steaua Barnard, aflată la o distanță de 5,9 ani lumină de noi. Călătoria ar fi durat circa 50 ani.
Un alt proiect, numit Longshot, a fost propus către sfârșitul anilor 1980 de către NASA și US Naval Academy. La plecarea de pe orbita terestră vehiculul ar fi avut o masă totală de 396 t și, cu o viteză medie egală cu 4,5% din viteza luminii, ar fi ajuns la Alfa Centauri în circa un secol.
Din păcate, deși ambițioase, din motive evidente, aceste proiecte nu aveau cum să aibă sorți de izbândă. Tehnologiile de sfârșit de secol XX erau prea primitive și mult prea costisitoare, ceea ce făcea ca poarta către călătoriile interstelare să nu poată fi deschisă decât în visurile celor îndrăzneți. Între timp, deși aproape că nu ne-am dat seama, lucrurile s-au schimbat profund. Putem trece dincolo de vis. Putem spera că vom porni către stele. Pentru asta este nevoie ca pe scena lumii să își facă apariția un personaj desprins parcă din cărțile lui Jules Verne. L-am pus în aceeași categorie cu Elon Musk, Jeff Bezos, Richard Branson și alții asemenea lor, oameni care își folosesc averile pentru a trage viitorul cât mai aproape de prezent.
Omul care caută civilizații extraterestre
Iuri Borisovici Milner este un bogătaș rus, cu o avere estimată la 1,8 miliarde de dolari. La fel ca Elon Musk, bogăția lui vine din succesul afacerilor din domeniul Internetului. Nu din întâmplare părinții i-au dat numele Iuri, ci ca o consecință a entuziasmului de care au fost cuprinși în urma zborului lui Iuri Gagarin. Uitasem să vă spun: Iuri Borisovici Milner s-a născut în 1961, anul în care Gagarin devenea primul om care a văzut Planeta Albastră de pe orbită…
Cu averea sa uriașă, Milner ar fi putut să își împlinească mai toate dorințele lumești, ar fi putut să se înconjoare cu un lux orbitor. El a preferat varianta care mă încântă, cea julesverniană: a devenit un soi de mecena al științei. În 2012, împreună cu Serghei Brin (cofondator al Google), Mark Zuckerberg (cofondatorul Facebook), Jack Ma (președintele Alibaba) și alți câțiva, a lansat ”The Breakthrough Prize” care răsplătește realizări în domeniul fizicii fundamentale, științelor vieții și matematică. Valoarea premiilor este de 3 milioane de dolari pentru fiecare domeniu. Acestea sunt cele mai mari premii care se acordă în prezent pentru realizări în domeniul științelor. Iuri nu s-a oprit aici.
În 20 iulie 2015, în cadrul unei festivități organizate la sediul Royal Society, Iuri Milner a anunțat lansarea unui program dedicat identificării comunicațiilor radio ale eventualelor civilizații extraterestre. Intitulat ”Breakthrough Listen”, programul urmeză a fi finanțat cu 100 de milioane de dolari. Cu o parte din această sumă vor fi achiziționate 20% din timpul de funcționare a radiotelescopului de 100 m de la Green Bank, SUA, și o bună parte din timpul de funcționare a radiotelescopului de 64 m din Parkes, Australia, pe o perioadă de 10 ani. Se are în vedere includerea și altor radiotelescoape în acest program ambițios. Pentru cele două radiotelescoape acești bani sunt bineveniți, altfel riscau să fie închise din cauza finanțărilor guvernamentale insuficiente.
De asemenea, Observatorul Lick, al Universității California, a primit o sumă importantă de bani pentru ca programul ”Breakthrough Listen” să folosească instrumentul robotizat Automated Planet Finder (Căutătorul automat de planete) în scopul detectării eventualelor semnale laser (ce pot fi interpretate ca indicii ale existenței unor civilizații avansate din punct de vedere tehnologic) care ar putea proveni de pe planetele care orbitează în jurul stelelor apropiate.
O altă parte din cei 100 de milioane de dolari vor fi finanțate cercetări care să ducă la dezvoltarea de noi receptoare pentru semnlele radio extratestre, care să fie capabile să examineze simultan miliarde de canale în domeniul cuprins 1 și 15 GHz.
Alături de aceste sume, a fost instituit și premiul ”Breakthrough Message” în valoare de un milion de dolari, care va răsplăti pe cel care va compune cel mai bun mesaj digital ”care să reprezinte umanitatea și Pământul.”
Programul ”Breakthrough Listen” este extrem de ambițios și deja a fost demarat. Toate datele colectate pe parcursul celor 10 ani de desfășurare a lui vor fi publice, iar dv puteți deveni participanți direcți la el. Intrați pe seti.berkeley.edu/participate/, încărcați aplicația de acolo și, în timpul în care calculatorul dv funcționează, dar nu îl folosiți, vor fi prelucrate date obținute de ”Breakthrough Listen”.
Importanța acestui program este foarte greu de supraesimat. La festivitatea de la Royal Society, Stephen Hawking a rostit un argument emoționant. ”Credem că viața a apărut spontan pe Pământ și, din acest motiv, în imensitatea Universului viața ar trebui să apară în multe locuri. Undeva în Univers este posibil ca forme de viață inteligente să aștepte semnalele noastre. […] A sosit timpul să căutăm viața inteligentă extraterestră. Cu siguranță Breakthrough va da roade. Chiar dacă acestă căutare, la o scară și la un nivel de sofisticare fără precent, nu va oferi dovada existenței civilizațiilor extraterestre, tot vom avea un rezultat important. Nu va fi o dovadă a singurătății noastre, dar va restrânge mult probabilitatea [existenței acestora]. Este foarte important pentru noi să știm dacă suntem singuri în întuneric.”
Singuri, sau nu, în întuneric, mai avem un pas important de făcut: să plecăm către stele. Bănuiesc că acesta a fost și gândul lui Milner, care pe 12 aprile, la 55 de ani după istoricul zbor al lui Iuri Gagarin, a mai făcut un anunț important pentru noi toți, pentru întreaga umanitate.
Starshot
Despre acest anunț am aflat de la un bun prieten, camarad de arme și coleg de facultate. El mi-a trimis, în seara zilei de 12 aprilie, un link către o transmisiune online în care urma să se prezinte ceva important legat de ”Un anunț misterios referitor la explorarea spațială”. Urma apoi o explicație cât se poate de eluzivă: ”Hawking și Iuri Milner vor prezenta proiectul Starshot. Până acum singurul lucru care se cunoaște despre acest proiect este faptul că are legătură cu explorarea soațială. Ce ne va dezvălui Hawking despre acest proiect? Nimeni nu știe deocamdată.” Eram rugați să așteptăm până când va începe conferința de presă, care urma să fie transmisă online.
Nu am avut mult de așteptat. Genericul de pe ecran mi-a dat speranțe, fără a dezvălui misterul: ”Niciodată nu am fost atât de aproape de a ajunge atât de departe: Proiectul Starshot”. Nu am avut timp să interpretez acest mesaj. Imediat a început conferința. La pupitru se afla însuși Iuri Milner. Alături de el, în partea dreaptă, în faimosul său scaun cu rotile, se afla Stephen Hawking. Vă dați seama, curiozitatea mea a atins cote maxime.
Milner a început să vorbească. Mi-am notat în fugă câteva dintre cuvintele lui, iată-le: ”Întrebarea este: putem ajunge la stele? Putem să o facem în timpul vieții noastre?” ”Luna este cel mai îndepărat loc în care a ajuns omul. De atunci încoace am lăsat în seama roboților călătoria către țintele îndepărtate. Acum Voyager 1 a ajuns în spațiul interstelar. Care ar trebui să fie următorul nostru pas gigantic? Dacă Voyager ar fi părăsit Terra atunci când strămoșii noștri plecau din Africa, atunci abia acum ar fi ajuns în vecinătatea lui Alfa Centauri. Putem călători mai rapid?”
”Există tehnologii care apar acum și care ne pot ajuta să obținem vitezele de care avem nevoie. De fapt, noi chiar le folosim principiile de bază. [Pentru propulsie] vom renunța la combustibil. Nu era posibil în trecutul [apropiat] dar curând va deveni posibil.” ”Pentru prima oară în istoria umanității nu ne vom mărgini să privim stelele. Vom ajunge la ele.”
Curiozității mele i s-a adăugat și entuziasmul. Am lăsat creionul de-o parte și mi-am fixat ochii către monitor. Milner vorbea despre noile tehnologii, care ar putea să ne ajute să ajungem la stele. În primul rând microtehnologia. Dacă în urmă cu câțiva ani o sondă spațială cântărea sute de kilograme, în prezent, în urma progreselor microtehnologiei, putem comprima o bună parte dintre echipamentele acesteia într-un cip de numai câteva grame. (În acest moment al discursului, pentru a își susține cuvintele, Milner a scos din buzunar nu cip de dimensiunea unei monezi. Cam așa ar arăta nanosondele pe care le vom trimite către stele.)
Aceastei miniaturizări îi vom adăuga un nou sistem de propulsie: vela solară. Sub acțiunea luminii, o asemenea velă solară, poate asigura forța de tracțiune necesară zborului cosmic. Dar noi avem nevoie de viteze mult mai mari și, din acest motiv, va fi necesar ca noi să asigurăm cumva fluxul de lumină care să propulseze vela solară. Din acest motiv vom construi aici, pe Terra, o rețea de lasere, cu o putere totală de circa 100 GW, care vor transmite un fascicul îngust către vela solară. Sub acțiunea lui, vela solară, împreună cu nanosonda, va fi accelerată timp de circa 10 minute până la 20% din viteza luminii.
Folosind acest sistem, călătoria până la Alfa Centauri va dura numai două decenii. Spre Alpha centauri nu va fi trimisă o singură sondă, ci un adevărat roi, compus din 1.000 de nanonave spaţiale. Fiecare dintre ele va fi echipată cu sisteme de alimentare, camere foto, sisteme de transmisie etc. Nu putem şti câte ele vor ajunge la ţintă, dar putem spera ca măcar câteva să transmită imagini ale sistemului stelar Alpha Centauri. Acum ne aflăm în perioada de dezvoltare a tehnologiilor necesare, etapă care va fi finalizată în zece ani și va fi finațată de către Milner cu 100 milioane de dolari. Sper că vă puteți închipui entuziasmul meu.
http://https://www.youtube.com/watch?v=RoCm6vZDDiQ
Înainte de a vă vorbi despre problemele majore ale acestui proiect (pe care le-am înțeles mai târziu), dați-mi voie să îl citez din nou pe Stephen Hawking. ”Nu sunt lucruri mai înălțătoare decât [dorința de a ajunge] la stele. Ce ne face unici pe noi, oamenii? Există mai multe teorii. Unele spun că sunt uneltele sau limbajul, altele că gândirea logică. Evident, acestea nu ne fac mai umani. Cred că ceea ce ne face umani este depășirea limitelor. Gravitația ne ține legați de pământ, dar eu am tocmai am zburat către America. Mi-am pierdut vocea, dar acum vă pot vorbi.
Cum ne depășim limitele? Cu ajutorul minților și mașinilor noastre. Limita cu care ne confruntăm acum este marele gol care se cască între noi și stele, dar este o limită pe care o putem depăși, cu fascicule de lumină, vele solare și cu cele mai ușoare nave spațiale construite vreodată. Cu ajutorul lor vom putea ajunge la Alfa Centauri pe parcursul unei singure generații. […] Pământul este un loc minunat, dar nu va exista pentru vecie. Mai devreme sau mai târziu va trebui să plecăm către stele. Starshot este un extraordinar prim pas către această călătorie.”
Oricât de frumoase sunt cuvintele lui Hawking, oricât de mare este entuziasmul meu, trebuie să rămânem raționali. Visurile singure nu ne pot duce la stele. Avem nevoie și de puterea de a le materializa, iar pentru asta, rațiunea cea rece nu poate fi înlocuită de nimic.
Probleme de rezolvat
Să nu credeți vreo clipă că programul Starshot este doar o sumă de dorințe ale unor entuziaști. Vă invit de pe acum să intrați pe pagina programului Starshot, apoi dați clic pe ”CHALLENGES”. Veți găsi acolo o foarte lungă listă a problemelor care trebuie rezolvate, mai înainte de putea pleca înspre stele.
Prima problemă care ar trebui rezolvată ține de miniaturizare. Proiectul Starshot are în vedere realizarea unor nanosonde spațiale, numite Starchip, care să fie echipate cu surse de alimentare (care vor folosi materiale radioactive pentru producerea energiei necesare), sisteme de ne navigație și de comunicație, camere video, motoare fotonice (care nu sunt altceva decât niște diode laser) la care se vor adăuga o serie de senzori. În prezent un asemenea Starchip ar cântări 370 mg, dar, având în vedere trendul dezvoltărilor tehnologice, în 2030 masa acestuia ar putea fi redusă până la 220 mg. Fiind produse în serie mare Starchip-urile ar costa cam cât un smartphone.
A doua problemă ce trebuie rezolvată ține de nanotehnologie. Vela solară va fi supusă, timp de circa 10 minute, acțiunii unui fascicul laser cu puterea de 100 GW. Dacă materialul ales nu are un coeficient de reflexie mare, de circa 99,999% și (sau) un factor de absorbție foarte mic, atunci ea pur și simplu se va topi. De asemenea, mai există și constrângeri legate de masă și, din acest motiv, grosimea velei solare nu va trebui să fie mai mare de câțiva atomi.
A treia problemă este legată de laserele care vor fi folosite pentru accelerarea nanonavelor spațiale. În prezent nu dispunem de lasere suficient de puternice, care să funcționeze în regimul propus de programul Starshot. Dar, dacă trendul de dezvoltare a laserelor puternice se va menține în următoarul deceniu asemenea lasere vor deveni disponibile. Aici vreau să vă vă spun că se are folosirea simultană a unui număr sute, chiar mii, de lasere, care vor amplasate pe o suprafață de câțiva kilometri pătrați.
Lista problemelor poate continua: trebuie realizată o optică adaptivă pentru rețeaua de lasere, pentru a compensa influența perturbațiilor atmosferei, este nevoie să fie rezolvată problema alimentării laserelor cu energie electrică (nu uitați, puterea fasciculului laser trebuie să atingă valoarea de 100 GW), se impun găsirea de soluții pentru protejarea Starchip-urilor împotriva prafului interstelar (vă reamintesc că nanonavele spațiale se vor deplasa cu 20% din viteza luminii) și așa mai departe.
Oricât de multe și oricât de grele ar putea să fie problemele cu care se confruntă Starshot, am convingerea că ele pot fi rezolvate, dacă există implicarea necesară. În fond, acesta este rolul inginerilor: să găsească soluțiile. Nu este nevoie decât să li se ofere proiecte ambițioase și logistica necesară pentru a le duce la bun sfârșit.
Încheiere
Doamnelor și domnilor, profit de ocazie pentru a vă anunța oficial că îl declar prieten al meu pe Iuri Borisovici Milner, omul care întredeschide poarta către stele.
