Solarna jedra sve su bliže stvarnosti, ali međuzvjezdana putovanja ostaju druga priča

Svemirske misije danas dosežu asteroide, vraćaju uzorke na Zemlju, šalju rovere na druge svjetove i lete oko Mjeseca. No razmak između onoga što svemirska tehnologija stvarno može i onoga što dugo zamišljaju znanstvena fantastika i ambiciozni projekti i dalje je velik. Nova studija pokazuje da su solarna jedra sve ozbiljnija tehnologija, ali i da je put do letjelica prema drugim zvijezdama još daleko izvan današnjih inženjerskih mogućnosti.

Solarna jedra zamišljena su kao velike, vrlo lagane strukture koje koriste tlak Sunčeva zračenja za kretnaje kroz svemir. Umjesto goriva, oslanjaju se na stalni pritisak svjetlosti, malen, ali trajan.

Ideja se spominje desetljećima, no praksa je mnogo skromnija. Do sada je tehnologija uglavnom ostala na razini demonstracijskih misija, među kojima se posebno ističe japanska letjelica IKAROS. Nova analiza objavljena u časopisu Acta Astronautica pokušava odrediti gdje se solarna jedra danas stvarno nalaze, koje su prepreke najvažnije i koliko bi se tehnologija morala poboljšati za različite vrste misija.

Tri projekta pokazuju koliko se ciljevi razlikuju

Inženjer Debdut Sengupta s Imperial College London i njegovi suradnici usporedili su tri misije u različitim fazama razvoja i s vrlo različitim odredištima.

Prva je Solar Cruiser, misija koja bi velikim solarnim jedrom pratila svemirsko vrijeme u blizini Zemlje. Druga je Project Svarog, koncept koji bi letjelicu poslao izvan Sunčeva sustava tako da prvo prođe vrlo blizu Suncu. Treća je Breakthrough Starshot, mnogo ambiciozniji pokušaj slanja letjelice prema susjednom zvjezdanom sustavu.

Istraživači su analizirali niz obilježja koja određuju kako se jedro kreće, među njima njegovu površinu i debljinu. Zatim su izračunali koliko bi današnja tehnologija morala napredovati da bi takve misije postale izvedive.

Primjena u blizini Zemlje najbliža je stvarnosti

Rezultati pokazuju da zahtjevi brzo rastu s udaljenošću cilja. Solar Cruiser najbliži je onome što današnja tehnologija može postići. Prema studiji, za takvu bi misiju trebalo poboljšanje od približno dva do tri puta u odnosu na ono što se danas može izraditi.

Breakthrough Starshot tražio bi mnogo veći tehnološki skok. Za međuzvjezdanu misiju prema susjednom zvjezdanom sustavu, navode autori, inženjerske mogućnosti morale bi u nekim ključnim područjima napredovati stotinama puta.

Ta razlika dobro pokazuje gdje se solarna jedra danas nalaze. Njihova primjena u bližem svemiru više ne izgleda kao daleka ideja, ali let prema drugoj zvijezdi traži tehnologiju koja je još izvan današnjih mogućnosti.

Materijali, toplina i upravljanje najveće su prepreke

Studija izdvaja nekoliko problema koje će biti teško zaobići. Jedro mora zadržati pravilan položaj u svemiru, izdržati snažno zagrijavanje i pritom ostati iznimno tanko, lagano i dovoljno stabilno.

Autori zato naglašavaju da se najrizičniji dijelovi sustava moraju testirati u stvarnim uvjetima misije. Takva testiranja mogu smanjiti tehnički rizik i otkriti probleme koje laboratorijski modeli ne mogu potpuno predvidjeti.

Istraživači pozivaju i na širu suradnju između različitih područja. Znanje stečeno na jedrima za misije u blizini Zemlje, konceptima za let prema vanjskom dijelu Sunčeva sustava i drugim svemirskim tehnologijama moglo bi pomoći u rješavanju istih inženjerskih prepreka.

Solarna jedra danas su tehnologija koja se polako približava stvarnoj uporabi. Ipak, studija jasno pokazuje da je put od praćenja svemirskog vremena u blizini Zemlje do letjelice koja bi krenula prema drugoj zvijezdi golema inženjerska razdaljina.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.