|
مُلخّص
|
في مستقبل تطمح فيه الإنسانية لاستكشاف النجوم، يبرز الدفع بواسطة الأشعة كحل مبتكر لتمكين السفر بين النجوم. مواجهة المسافات الشاسعة التي تفصلنا عن أنظمة النجوم الأقرب، تعتبر التقنيات المتقدمة ضرورية لتصميم مهام فعالة وسريعة. يستكشف هذا المقال تحديات الاستكشاف بين النجوم وكيف يمكن أن يفتح الدفع بواسطة الأشعة الطريق لعصر جديد من المغامرات العلمية في الفضاء.
À lire أكثر شركات الطيران منخفضة التكلفة تأثراً بانخفاض الطلب على السفر في الولايات المتحدة
تحديات السفر بين النجوم #
يمثل السفر بين النجوم تحديًا هائلاً بسبب المسافات الفلكية التي تفصل بين النجوم. على سبيل المثال، يبعد نظام ألفا قنطورس، أقرب نظام نجمي إلى كوكب الأرض، حوالي 4.37 سنة ضوئية، مما يعادل ما يقرب من 40,000 مليار كيلومتر. تجعل هذه المسافات المشاريع الحالية للاستكشاف عمليًا غير قابلة للتحقيق. عند النظر إلى المهام الفضائية التاريخية، يمكننا بسهولة ملاحظة أن تقنيتنا الحالية لا تسمح بتحقيق سرعات كافية لمواجهة مثل هذه التحديات في إطار زمني معقول.
تعتبر المركبة فويجر 1، التي أُطلقت في عام 1977، حتى الآن أبعد كائن صنعه الإنسان عن كوكبنا، لكنها تسير في الفضاء بسرعة حوالي 17 كيلومتر في الثانية. بهذه الوتيرة، ستستغرق حوالي 70,000 عامًا للوصول إلى ألفا قنطورس، وهي فترة تتجاوز بكثير قدرات حضارتنا الحالية.
وعد الدفع بواسطة الأشعة #
للتغلب على القيود التي تفرضها التقنيات الحالية، يبدو أن الدفع بواسطة الأشعة خيار واعد. هذه الطريقة تهدف إلى تسريع المركبة إلى سرعات نسبية باستخدام أشعة الضوء أو أشكال أخرى من الطاقة المركزة. يُعتبر مشروع برايكثرو ستارشوت أحد المبادرات الأكثر شهرة في هذا المجال. يهدف هذا البرنامج إلى إرسال مركبة خفيفة، مزودة بأشرعة شمسية، يمكن أن تدفعها ليزرات قوية بسرعات تصل إلى 20% من سرعة الضوء.
على الرغم من إمكانياته، تمثل هذه المقاربة بعض القيود. تجعل حجم المركبة من الصعب جمع بيانات علمية ذات صلة، وتكون فعاليتها متوقفة فقط على المسافات القصيرة. تسلط هذه القيود الضوء على الحاجة إلى النظر في بدائل أكثر ابتكارًا لجعل السفر بين النجوم قابلاً للتحقيق حقًا.
À lire اكتشف مانيلا من خلال عدسة برنامج Quest’s World of Wonder على CNN
ابتكارات باستخدام الإلكترونات النسبية #
تقترح مؤسسة تاو زيرو طريقة مبتكرة باستخدام الدفع بواسطة أشعة الإلكترونات النسبية. يستند هذا المفهوم إلى تسريع الإلكترونات بسرعات قريبة من سرعة الضوء، مما يسمح لهذه الجزيئات بالاحتفاظ بتماسكها من خلال ظاهرة تُعرف باسم الضغط النسبي. يمكن لمثل هذا التماسك لأشعة الإلكترونات أن ينقل الطاقة بفعالية عبر مسافات طويلة.
من خلال مشروع سونبيم، تأمل المؤسسة في استخدام هذه التكنولوجيا لدفع مركبة بوزن 1,000 كيلوجرام بسرعات تصل إلى 10% من سرعة الضوء. قد يقلل هذا التقدم من وقت الرحلة إلى ألفا قنطورس إلى ما يزيد قليلًا عن أربعين عامًا، مما يوفر أملًا جديدًا للاستكشاف بين النجوم.
التحديات والحلول التي يجب التغلب عليها #
على الرغم من إمكانياته، تواجه هذه الطريقة عدة تحديات عملية. أولاً، الطاقة المطلوبة لدفع مركبة بسرعات نسبية هائلة. من أجل مسافة تبلغ 100 وحدة فلكية، من الناحية النظرية، ستكون هناك حاجة إلى تقنيات مسرعات الجسيمات الحالية لتوفير هذه الطاقة.
علاوة على ذلك، يعد الحفاظ على استقرار الشعاع عبر مسافات طويلة أمرًا حاسمًا لتجنب تشتت الطاقة. قد تقدم اقتراح إنشاء محطة طاقة في مدارات حول الشمس، قادرة على جمع وتوجيه الطاقة إلى المركبة، الاستقرار اللازم لضمان التشغيل السليم لهذا النظام على مسافات شاسعة.
À lire وجهات العافية لاستكشافها هذا الربيع
أخيرًا، يجب حماية المركبة من الظروف القاسية في الفضاء، مثل الإشعاعات والحرارة. يتطلب ذلك تطوير تكنولوجيا دروع شمسية لضمان حماية مثلى مع زيادة كفاءة نظام الدفع.
فتحت هذه الاستكشافات التكنولوجية، على الرغم من كونها نظرية بشكل كبير، المجال لإمكانيات مثيرة للمستقبل لاستكشاف الفضاء. في إطار هذا البحث، قد تسمح لنا الابتكارات بإرسال مهام علمية نحو النجوم، وربما حتى الوصول إلى ألفا قنطورس في جيل واحد.
