Egzotik Tahrik

1957 tarihli bir makalesinde , kozmolog Hermann Bondi , negatif kütleye sahip bir nesnenin itici bir yerçekimi kuvveti oluşturma olasılığını değerlendirdi. Pozitif bir kütlenin yanına yerleştirildiğinde onu iter, ancak pozitif kütle negatif kütleyi çeker. İki kütle eşit ancak zıt işaretli ise, çift süresiz olarak aynı yönde hızlanacaktır. Toplam kinetik enerji, enerjinin korunumu ile tutarlı olarak sıfır olacaktır.

Pozitif kütle Dünya benzeri bir gezegen ise, bu motor Dünya yüzeyinde hissettiğimiz rahat ivme olan 1 g'de hızlanabilir. İnsanlar gibi bu gezegenin malzemesinden yapılan yolcular dahil olmak üzere hiçbir ücret ödemeden gelir. Tam bir yıl boyunca 1 g'de hızlanmak , gezegeni ışık hızına getirir. Birkaç on yıl boyunca sabit hızlanma, ışık hızına çok yakın yaşanan zaman genişlemesi sayesinde, gezegenin yolcuların ömrü boyunca tüm Evreni kat etmesine izin verecektir.

Böyle bir yolculuğa çıkmamızı sağlayacak motorun eksik olan tek parçası negatif kütledir. Robert Forward, 1990'da bu itme kavramının sunduğu fırsat hakkında bir makale yazdı ve şu anda, Albert Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi ile tutarlı bir şekilde, skaler bir alandan negatif kütleli bir nesnenin nasıl tasarlanacağını gösteren bir makalenin ortak yazarıyım .

Işık hızına ulaşmanın başka yöntemleri var mı? Daha az varsayımsal bir yaklaşım, bir ışık yelkeni, yani ışığı yansıtarak itilen ince bir zar kullanmaktır. Bilimsel danışma kuruluna başkanlık ettiğim Starshot konseptinde , insan boyutunda bir yelken üzerindeki gram ölçeğindeki bir yük, 100 giga-Watt'lık bir lazer ışını tarafından birkaç dakikada ışık hızının bir kısmına kadar itilir. yani Ay'dan 5 kat daha uzak. NASA şu anda uzay araştırmaları için fütüristik bir itme yöntemi olarak güneş yelkenleri geliştiriyor .

Başka bir uygarlık, Dünya ve Mars gibi yaşanabilir gezegenler arasında büyük yüklerin lazerle yelkenle itilmesiyle meşgul olsaydı, iki gezegen görüş hattımız boyunca yönlendirildiğinde ışık parlamasını görebilirdik. Eski doktora sonrası doktorum James Guillochon ile 2015 tarihli bir makalede , ortaya çıkan ışık parlamasının özelliklerini ilginç bir tekno-imza olarak hesapladık.

Starshot benzeri hafif yelkenlerin biz onları fark etmeden Dünya'nın yakınından geçmesi mümkün mü? Gökbilimciler teleskoplarını ışıktan on bin kat daha yavaş hareket eden güneş sistemi asteroitleri veya kuyruklu yıldızları üzerinde eğitiyorlar. Bir Starshot sondası geçerse, Pan-STARRS , Zwicky Geçici Tesisi veya yaklaşmakta olan Vera C. Rubin Gözlemevi gibi araştırma teleskopları onu en iyi ihtimalle bir kez görür ve gökbilimciler kıt verileri görmezden gelirler. Dahası, insan boyutunda bir nesne ancak Dünya ile çarpışırsa ve atmosferle sürtünmesinden bir ateş topu üretirse tespit edilebilir. Yakın tarihli bir gazetedeöğrencim Amir Siraj ile birlikte, milisaniyenin onda biri zaman çözünürlüğüne sahip birkaç yüz tüm-gökyüzü optik kameradan oluşan küresel bir ağın ışık hızına yakın hareket eden Starshot göktaşlarını tespit edebileceğini gösterdik.

Bir gezegene çarpan teknolojik bir sonda, eğer bir paraşütle donatılmışsa veya etrafı koruyucu bir mahfaza ile çevriliyse, atmosferik girişten potansiyel olarak kurtulabilir. İlk yıldızlararası meteorlar, IM1 ve IM2, ateş topları aracılığıyla tespit edildi. IM1'in kalıntılarını almak için yapılacak keşif gezisinde okyanus tabanında herhangi bir ekipman parçası bulursak , bunun dünya dışı bir teknolojik uygarlık tarafından üretildiğini bileceğiz. Yeni belirlenen ateş topu yüksekliğine göre , IM1'in malzeme gücü on kat daha sağlamdıCNEOS kataloğundaki 272 meteorun hepsinden daha fazla. IM1'in hızını zamanda geriye doğru tahmin etmek, onun yıldızlararası uzayda saniyede 60 kilometre hızla hareket ettiğini, yani Güneş çevresindeki tüm yıldızların %95'inden daha hızlı hareket ettiğini gösterir. Geleneksel bir kimyasal roket motoru bu aşırı hızı açıklayabilir. IM1'in motoru, Voyager 1 ve 2, Pioneer 10 ve 11 ve New Horizons gibi yıldızlararası sondalar için kullandığımız mevcut teknolojileri temsil edebilir .

Yıldızlararası nesneleri inceleyerek, yıldızlararası uzaya girmemizi kolaylaştıracak yeni itme yöntemlerini öğreneceğimizi umuyoruz. Yakında çıkacak olan " Yıldızlararası " adlı kitabımda belirttiğim gibi , uzaydaki daha yüksek bir zekadan ne olmayı arzulayabileceğimizi öğrenmeye çalışıyorum.

YAZAR HAKKINDA

Avi Loeb , Galileo Projesi'nin başkanı, Harvard Üniversitesi - Kara Delik Girişimi'nin kurucu direktörü, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde Teori ve Hesaplama Enstitüsü'nün direktörü ve Harvard Üniversitesi'nde astronomi bölümünün eski başkanıdır (2011). –2020). Breakthrough Starshot projesinin danışma kuruluna başkanlık eder ve Başkanlık Bilim ve Teknoloji Danışma Konseyi'nin eski bir üyesi ve Ulusal Akademiler Fizik ve Astronomi Kurulu'nun eski başkanıdır. Her ikisi de 2021'de yayınlanan " Dünya Dışı: Dünyanın Ötesinde Akıllı Yaşamın İlk İşareti " kitabının çok satan yazarı ve " Kozmosta Yaşam " ders kitabının ortak yazarıdır . Yeni kitabı " Yıldızlararası " ”, Ağustos 2023'te yayınlanması planlanıyor.