ارسال نخستین کاوشگر به سیاره پروکسیما بی تا سال ۲۰۴۰

در آگوست سال ۲۰۱۶، پژوهشگران یک سیاره فراخورشیدی کشف کردند که به‌احتمال زیاد می‌تواند میزبان حیات باشد. این سیاره که تقریباً هم‌اندازه زمین است، پروکسیما بی نام دارد و در سامانه ستاره‌ای پروکسیما قنطورس قرار گرفته است و به دور ستاره‌ای به همین نام گردش می‌کند. گفته می‌شود پروکسیما بی حدود ۴.۲ سال نوری از زمین فاصله دارد و به همین دلیل نمی‌توان آن را به‌طور دقیق مورد بررسی قرار داد. دانشمندان امیدوارند که بتوانند در آینده‌ای نزدیک، اطلاعات بیشتری در مورد این سیاره کسب کنند و تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز می‌تواند تصاویر باکیفیتی از این سیاره ثبت کند؛ اما برای این‌که مشخص شود این سیاره واقعاً می‌تواند میزبان حیات باشد یا خیر، باید یک فضاپیما از فاصله نزدیک آن را مورد بررسی قرار دهد و در مورد آن اطلاعاتی جمع‌آوری و به زمین ارسال کند.

پیش از آن‌که سیاره‌ی پروکسیما بی کشف شود، گروهی از دانشمندان و افراد سرمایه‌گذار، نخستین گام‌ها را برای ارسال انسان به سامانه آلفا قنطورس برداشتند و پروژه‌ی بریک‌ثرو استارشات (Breakthrough Starshot) را کلید زدند. این پروژه، یک همکاری بین‌المللی است و بودجه‌‌ی اصلی آن توسط یک کارآفرین و سرمایه‌دار روسی به نام یوری میلنِر تأمین می‌شود. یوری میلنِر اعلام کرد ۱۰۰ میلیون دلار سرمایه‌گذاری می‌کند تا دانشمندان بتوانند یک کاوشگر فضایی توسعه بدهند که بتواند برای سفرهای میان‌ستاره‌ای آماده باشد. این پروژه ابتدا هدف خاصی نداشت و صرفاً قرار بود کاوشگری به سامانه آلفا قنطورس ارسال شود؛ اما هنگامی که دانشمندان توانستند سیاره پروکسیما بی را کشف کنند، این سیاره به هدف اصلی پروژه برای ارسال کاوشگر تبدیل شد.

برای آن‌که یک دانشمند میان‌سال بتواند سیاره‌ی پروکسیما بی را مورد بررسی قرار دهد، باید کاوشگری ساخته شود که بتواند با یک‌پنجم سرعت نور یا سریع‌تر، حرکت کند. وقتی که این‌چنین شود، فضاپیما با سرعت ۶۰ هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند و با همین سرعت باید بتواند اطلاعاتی از سیاره پروکسیما بی جمع‌آوری و به زمین ارسال کند؛ البته ارسال اطلاعات در بهترین حالت حدود ۴.۲ سال طول می‌کشد.

نخستین کاری که باید انجام داد، شتاب دادن به فضاپیما برای دستیابی به سرعت‌های بالا است. راکت‌هایی که اکنون برای ارسال فضاپیما مورد استفاده قرار می‌گیرند، نمی‌توانند سوخت کافی برای دستیابی به سرعت‌های بسیار زیاد ذخیره کنند. بدون یافتن راه‌حلی برای این مشکل، سفرهای میان ‌ستاره‌ای ناممکن می‌شوند؛ اما استیون هاوکینگ و یوری میلنِر، پیش‌تر به این موضوع فکر کرده‌اند و راه‌حلی کارآمد و عجیب ارائه داده‌اند. پروژه استارشات در تلاش است که نور لیزر را تحت کنترل درآورد و از آن‌ برای شتاب دادن به فضاپیما استفاده کند. فضاپیمایی که قرار است به سمت سیاره پروکسیما بی حرکت کند، وزن بسیار ناچیزی دارد و به بادبان‌های نوری مجهز می‌شود. دانشمندانی که روی توسعه این فضاپیما کار می‌کنند، می‌گویند یک آرایه‌ی ۱۰۰ گیگاواتی از لیزر می‌تواند پرتوی بسیار قدرتمند تولید کند؛ بنابراین وقتی فضاپیما توسط راکت‌های معمولی به فضا پرتاب شد، می‌توان این پرتو را به بادبان‌های نوری فضاپیما تاباند و به آن شتاب داد. به کمک این فناوری، فضاپیما می‌تواند به سرعت‌های خیره‌کننده‌ دست یابد.

گام بعدی برای تحقق این سفر، محافظت از فضاپیما در سفر طولانی‌مدت است. در طول سفر، ممکن است فضاپیما با ذرات میان‌ستاره‌ای یا پرتوهای مضر کیهانی برخورد کند؛ اما دانشمندان برای این مشکل نیز چاره‌ای اندیشیده‌اند و می‌گویند که می‌توان بدنه فضاپیما را به کمک مواد مقاومی نظیر آلیاژ مس برلیم پوشش داد تا آسیبی به آن وارد نشود. همچنین برای این‌که در طول سفر، فضاپیما به اجرام میان ستاره‌ای برخورد نکند، دانشمندان آن را به سیستم هوش مصنوعی مجهز می‌کنند که در مواقع ضروری، کنترل فضاپیما را در دست بگیرد.

افراد عضو این پروژه امیدوارند که بتوانند این فضاپیما را در سال ۲۰۴۰ به فضا پرتاب کنند؛ سپس فضاپیما به مدت ۲۰ سال با یک‌پنجم سرعت نور حرکت می‌کند تا بالاخره به سیاره پروکسیما بی برسد. در طول سفر، دانشمندان از فضاپیما هیچ‌گونه اطلاعی نخواهند داشت. پس از آن‌که فضاپیما در سال ۲۰۶۰ به سیاره پروکسیما بی برسد، رایانه‌ی اصلی آن به‌طور خودکار روشن می‌شود و با زمین ارتباط برقرار می‌کند و به دانشمندان اعلام می‌کند که به مقصد رسیده است و برای پرواز بر فراز پروکسیما بی آماده می‌شود.

یک گام بلند

هدف اصلی از ارسال این فضاپیما، ثبت تصاویری از سیاره‌ی پروکسیما بی است. دانشمندان می‌خواهند بدانند آیا این سیاره همچون سیارات سامانه خورشیدی، بدون حیات است یا این‌که مانند زمین، سرسبز و دارای آب است و می‌تواند میزبان حیات باشد. تصاویری که از این سیاره ثبت می‌شوند می‌توانند برخی ویژگی‌های پروکسیما بی، نظیر کوه‌ها و دره‌ها را به‌خوبی نشان دهند. یک طیف‌سنج نیز روی فضاپیما نصب می‌شود تا بتواند به جستجوی نشانه‌ای از متان، اکسیژن و هیدروکربن‌های پیچیده‌ای که لازمه‌ی حیات هستند، بپردازد. تجهیزات نصب‌شده روی فضاپیما، در مورد اتمسفر این سیاره و همچنین میدان‌های مغناطیسی آن نیز تحقیق می‌کنند. پروکسیما بی همچون دیگر سیاره‌های فراخورشیدی، ویژگی‌هایی دارد که تنها بررسی از نزدیک می‌تواند آن‌ها را نشان دهد.

اگر پروژه‌ی استارشات موفق شود فضاپیما را به سیاره پروکسیما بی ارسال کند، موفقیتی بزرگ در تاریخ بشریت رقم می‌زند و نشان می‌دهد که انسان‌ پا را فراتر گذاشته و به سطح جدیدی از موفقیت رسیده‌ است. کِلوین لانگ، یکی از اعضای این پروژه در خصوص اهمیت این کار می‌گوید:

استارشات می‌تواند قابلیت‌های بشریت را آشکار کند و آن‌ها را گسترش دهد. اهمیت انجام این کار، با سفر به ماه برابری می‌کند.

اگر پروژه‌ی استارشات موفق شود، قابلیت‌های بشریت برای کاوش فضا چند برابر می‌شوند و کاوش کامل سامانه‌ی خورشیدی که روزگاری در حد یک رؤیا بود، به امری عادی تبدیل خواهد شد. به‌عنوان مثال، آرایه‌ی لیزری بزرگی که استارشات در نظر گرفته است، می‌تواند تنها در ظرف چند روز، فضاپیماهای ما را به هر نقطه‌ای از سامانه‌ی خورشیدی ارسال کند؛ همچنین سفرهای میان‌ستاره‌ای نیز ساده می‌شوند و می‌توان ظرف یک الی دو هفته، به مقاصد بسیار دور سفر کرد. شما در مورد این پروژه چه فکر می‌کنید؟