Medzihviezdne cestovanie

Ľudská civilizácia nikdy nezastaví vedecký pokrok a neutlmí svoju zvedavosť. Vydať sa však s ľudskou posádkou k iným hviezdam a planetárnym systémom bude naozaj náročné. Aj pri tisícnásobnom zrýchlení súčasných možností pohonu rakiet môže trvať stovky rokov prekonať enormné medzihviezdne vzdialenosti.

Ilustrácia S. Griguš pomocou Adobe Photoshop Generative AI

K nám najbližšia hviezda je Proxima Centauri vzdialená 4,246 svetelného roku, čo predstavuje 39 900 000 000 000 kilometrov. Pri súčasných technických možnostiach chemických raketových pohonov s využitím všetkých trikov na zrýchľovanie, aké poznáme, by cesta trvala približne 20-tisíc rokov. Všetky tie ostatné žiariace hviezdy nočnej oblohy sú ešte oveľa vzdialenejšie. Takmer každý týždeň objavia novú exoplanétu obiehajúcu vzdialenú hviezdu s potenciálnou prítomnosťou vody. V súčasnosti poznáme viac ako 5 000 hypoteticky obývateľných planét a ľudia sa pýtajú: Navštívime ich niekedy?

Čakanie

Tzv. výpočet čakania (z angl. wait calculation) je dilema medzihviezdnych letov, ktorú zaviedol americký fyzik a autor sci-fi literatúry Robert L. Forward (1932 – 2002). Hovorí o tom, že pokiaľ vesmírna misia do diaľav vesmíru nie je aktuálne uskutočniteľná do 50 rokov, neoplatí sa jej ani štartovať, pretože za daných 50 rokov sa vývoj pohonov a možností medzihviezdneho cestovania posunie natoľko, že nová misia odštartovaná o 50 rokov neskôr rýchlo predbehne tú starú.
Britský fyzik Andrew Kennedy vypočítal na základe rýchlosti pokroku ľudstva po ekonomickej stránke, ale hlavne z hľadiska vesmírneho skúmania, najskorší rok, kedy sa pravdepodobne oplatí vyštartovať misiu k Barnardovej hviezde, štvrtej najbližšej hviezde k nášmu Slnku hneď po troch hviezdach sústavy Alfa Centauri. K tejto hviezde vzdialenej šesť svetelných rokov bude mať zmysel vyštartovať približne o 635 rokov.

Prototyp iónového motora použitím xenónu, foto wikipédia/NASA

Pre vzdialenejšie hviezdy je tento rok ešte výraznejšie posunutý. Teoreticky by ľudská civilizácia mala byť schopná osídliť celú galaxiu za 5 až 50 miliónov rokov. Z hľadiska súčasnosti sú to časovo veľmi vzdialené obdobia. Z hľadiska veku vesmíru je to krátka chvíľa, počas ktorej čakajú ľudstvo problémy typu takmer istej zrážky planéty Zem s telesom väčším ako kilometer. Keď ho nezastavíme, prestane Zem existovať tak, ako ju poznáme. Mnoho predpokladov preto hovorí o nepravdepodobnosti toho, že ľudstvo sa niekedy efektívne dostane za hranice našej Slnečnej sústavy.

Pohon

Koncepty účinnejších pohonov rakiet sú neustále vo vývoji. Slnečné plachetnice sú známe a používajú sa. Fotóny narážajúce na veľkú plachtu dokážu rozhýbať celé plavidlo, aj keď naozaj veľmi pomaly. Ich rozbeh je možné podporiť silnými lasermi svietiacimi zo Zeme. Tieto plachetnice sú energeticky nenáročné, no sú citlivé na zmenu svojej dráhy v dôsledku gravitačného pôsobenia iných telies.
Iónový motor je tiež už existujúci typ pohonu. Vytvára ťah urýchľovaním a vystreľovaním iónov. Je na to potrebný výkonný elektrický zdroj na tepelné alebo mikrovlnné ionizovanie pohonnej látky. Miera zrýchlenia je tiež pomalá, preto je tento motor vhodný na dlhodobé misie.
Rakety na nukleárny pohon zatiaľ ostali v štádiu prototypov. Pomocou nukleárneho rozpadu uránu-235 sa ohrieva vodík, ktorý expanduje. Usmernené splodiny výbuchu vychádzajú von dýzou. Dá sa tým dosiahnuť štvornásobný výkon v porovnaní so štandardnými chemickými raketami.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 8/2024. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Videá autora nájdete na YouTube kanáli bit.ly/ToAkoPreco.