Průlomové členy Starshot sestavili seznam výzev, které budou muset vyřešit, aby vytvořili sluneční plachtu správné velikosti, která by za 20 let mohla letět do Alpha Centauri. Jejich nálezy byly publikovány v časopise Nature Materials.
"První výsledky naší analýzy byly nečekaně optimistické - materiály, které dnes existují, v kombinaci s novými metodami výroby a měření jejich vlastností, nám v zásadě umožňují vytvořit prototypovou plachtu vhodnou pro urychlení mezihvězdné lodi," napsal Harry Atwater a jeho kolegové. z Kalifornského technologického institutu v Pasadeně (USA).
V dubnu 2016 hovořil pozdní britský kosmolog Stephen Hawking a ruský miliardář Jurij Milner o své další „vesmírné“iniciativě v rámci série Průlomové iniciativy - Průlomová hvězda. V rámci toho podnikatel přidělil 100 milionů dolarů na vytvoření kosmické lodi na základě nápadu nastíneného kalifornskými fyziky pod vedením Philipa Lubina před dvěma lety.
Jeho podstatou je posílat ne klasické kosmické lodě na vzdálené planety, ale extrémně lehké a ploché struktury vyrobené z reflexního materiálu, který se pomocí výkonného orbitálního laseru zrychlí na rychlosti blízké světlu.
Taková mezihvězdná „plachetnice“bude podle výpočtů amerických fyziků schopna dosáhnout Alpha Centauri za 20 let a bude létat mezi Marsem a Zemí za pouhé tři dny bez užitečného zatížení a za měsíc s nákladem 10 tun.
Hlavním problémem v obou případech bude zpomalení sondy - zatímco tým, který s ní přišel, nemá představu o tom, jak zajistit bezpečné zastavení laserové plachetnice. Podobné problémy vzniknou, jak jiní fyzici později navrhli, během zrychlení - plachta bude buď spálena laserem, nebo se zhroutí, když se srazí s částicemi prachu.
Atwater a jeho kolegové z ústavu, kteří se přímo podílejí na průlomu Starshot, poprvé podrobně studovali, jak by se taková plachta chovala při interakci s laserem a mezihvězdným médiem, a formulovala soubor minimálních požadavků na její výrobu.
Jak vědci zjistili, navzdory téměř „nemožnému“souboru charakteristik - ploše 10 metrů čtverečních, hmotnosti v gramech a odrazivosti 99,99999999% - nebude hlavním problémem při výrobě plachty výběr materiálu, ale řada dalších věcí. Ukázalo se, že na Zemi již existuje řada materiálů, včetně filmů vyrobených z disulfidu molybdenu, amorfního křemíku a řady dalších polovodičů, které mají podobné vlastnosti.
Propagační video:
Pokud je tento film dostatečně tenký, pak paradoxně nebudou mít kolize s atomy helia a vodíku přítomnými v mezihvězdném médiu téměř žádný vliv na životnost plachty. Většina atomů projde jím, aniž by způsobila újmu, a kolize s prachovými částicemi, jak ukazují výpočty fyziků, nepoškodí více než 10% celkové plochy plachty.
Problémem je zase to, že dnes neexistují technologie, které by umožnily pěstování velmi homogenních a tenkých filmů těchto látek o požadované velikosti. Vědci budou muset najít způsob, jak přilepit relativně malé fragmenty těchto filmů o průměru 10-20 centimetrů, a tato operace musí být provedena s téměř atomovou přesností.
Na druhou stranu, Atwater a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že takové techniky pro „lepení“kusů plachty lze rychle vyvinout a spoléhají se na technologie, které se dnes používají v IT průmyslu pro pájení jednotlivých prvků mikroobvodů. Jejich vytvoření umožní průlomu Starshot vyřešit jeden z hlavních problémů a začít vytvářet laserový systém schopný urychlit tuto plachtu na požadovanou rychlost.