összes videóa hét videói

Ocean Sky

összes képa hét képei

Csillagok

eseménynaptár

hírlevél

alapító

Csillagközi utazás, fantasztikus eszközökkel

Ahogy Douglas Adams írta Galaxis-útikalauz stoposoknak c. könyvében: „Az űr nagy. Nem is hinnéd, milyen óriásian, hatalmasan, észveszejtően nagy.” Nem túlzott. Még a legközelebbi csillag, a Proxima Centauri is 4,2 fényévnyi távolságra van a Földtől. Ez a távolság megegyezik a Nap-Föld távolság kétszázezerszeresével, vagy ha úgy tetszik, ötvenmillió Holdra utazással (a Földről oda és vissza). A jelenlegi leggyorsabb NASA-űrszondának (amely 17 km/sec-os sebességgel halad) 74 ezer évbe telne, mire elérné Proxima Centaurit.

A kutatók természetesen nem nyugszanak bele ebbe. Ahhoz, hogy még egy emberöltő alatt elérhessünk a csillagokhoz, egy fénysebességgel közlekedő űrhajóra lenne szükségünk. Ennek megvalósítására a számos fantáziadús elképzelés mellett nemrégiben kettő olyan is lábra kapott, amelynek megfontolása nem elvetendő.

Sötét anyag, mint üzemanyag

A legtöbb csillagász meg van győződve a sötét anyag létezéséről, hiszen gravitációs erejével hat a csillagokra és galaxisokra. Ezek a feltevések azt sugallják, hogy a látható anyag hatszorosát teszi ki a sötét anyag. Ilyen formában temérdek üzemanyag-mennyiség áll rendelkezésre egy csillagközi utazáshoz, legalábbis egy New York-i fizikus, Jia Liu szerint. Ennek az elméletnek nagyszerű előnye, hogy az űrhajónak nem kellene magával cipelnie a súlyos üzemanyagot, hanem útközben bárhol tudna „tankolni".

A sötét anyag-részecskék megsemmisülésekor felszabaduló energiát használná hajtóerőnek. A gond csak az, hogy igazából még nem tudják biztosan megmondani, hogy mi is valójában a sötét anyag. A számos elmélet közül jelenleg az az elfogadott, hogy a sötétanyag-részecskék töltés nélküli részecskék, úgynevezett neutralínók. Ezeknek a sajátossága, hogy megfelelő körülmények között két neutralínó megsemmisíti egymást, az ütközés során pedig az egész anyag energiává alakul. Feltevések szerint egy kg sötétanyag 10¹⁷ Joule energiát szolgáltathat, ez tízmilliárdszor annyi, mint amennyit egy 1 kg dinamit felrobbanása jelent.

Az még elég bizonytalan, hogy egy sötétanyag-meghajtású rakéta hogyan működhet. Egyelőre ezt Liu úgy képzelné, hogy egy „doboz", amelynek egyik ajtaja a rakéta mozgási irányában nyitva van, begyűjti a sötétanyag-részecskéket. Amint ez megtörténik, bezáródik az ajtó, a doboz pedig összehúzódik, hogy a részecskék megsemmisülését megfelelő nyomás létrehozásával segítse. A felszabaduló energiát egy másik ajtón engedi ki, amely a mozgással ellentétes irányú. A ciklus folyamatos ismétlődésével haladna az űrhajó előre. Az egyik kritikus kérdés, hogy hogyan tud a „doboz" elég sötétanyag-részecskét begyűjteni. Ez egyrészt attól függ, hogy a közegben mekkora a sötétanyag-részecskék sűrűsége, másrészt pedig a rakéta gyűjtőterületének nagyságától és a rakéta tömegétől. A mai tudomány szerint a sötét anyag sűrűsége a Tejútrendszer közepén a legnagyobb, ez pedig 26 000 fényévnyire van innen. A másik problémát az jelenti, hogy a sötét anyag képes a normál anyagon áthaladni, így nem lesz könnyű olyan „dobozt" építeni, amely magába zárja azt. Liu mindenestre reménykedik abban, hogy létezik olyan anyag, ami képes megfogni a sötét anyagot.

Feketelyuk, mint üzemanyag

Ahhoz, hogy a csillagokhoz jussunk, minden Joule energiára szükségünk van. Annyi bizonyos, hogy a kémiai alapanyagokkal működő rakéták a legkevésbé hatékonyak, hiszen az anyag tömegének csak 10^-8 %-a alakul át energiává (ez elég kicsi szám). Bár az antianyag-anyag reakciójakor az energiává alakulás hatásfoka 100%, azonban ez rendkívül veszélyes művelet is egyben. Így -Louis Crane amerikai matematikus szerint- az egyetlen megoldás a Hawking-sugárzás.

Az 1970-es években Hawking bebizonyította, hogy a feketelyukak nem egészen feketék, hanem anyaguk el is „párologhat". Ezt a sugárzást használná Crane egy csillagközi űrhajó meghajtására. Számításai szerint egy tonna feketelyuk megfelelő mennyiségű energiát biztosítana egy százéves utazáshoz. Ehhez mesterségesen kell létrehozni egy atomi méretű feketelyukat, és ezt kell elhelyezni az űrhajóra. Crane szerint a 2,5 millió fényévre levő Andromeda-galaxist egy emberöltő alatt el lehetne érni.

Oszd meg: