Internetový miliardář s týmem vědců představil nápad na systém, který by mohl umožnit vyslat malé sondy k blízkým hvězdám. Rodiče ho pojmenovali po prvním muži ve vesmíru, 55 let poté se Jurij Milner chce stát prvním sponzorem prémiové lidské výpravy k jiné hvězdě. Ruský miliardář žijící v USA oznámil v den 55. výročí Gagarinova letu vznik iniciativy Breakthrough Starshot (Průlomový výstřel ke hvězdám), která chce dostat k hvězdě Alfa Centauri miniaturní sondu. K oznámení iniciativy si Milner přizval slavného fyzika Stephena Hawkinga, který s ním už spolupracoval na marketingu projektu na hledání mimozemských civilizací a je také známým zastáncem expanze lidstva do vesmíru. Zůstat na Zemi považuje za příliš riskantní, protože by nás mohla vyhladit kosmická náhoda typu velkého meteoritu či blízké supernovy. Kromě Hawkinga a Milnera je v dozorčí radě projektu zakladatel Facebooku Mark Zuckerberg. Na řešení se má podílet celá řada významných vědeckých osobností včetně nositele Nobelovy ceny za astronomii Saula Perlmuttera nebo známého britského astronoma Martina Reese. Vědeckým ředitelem projektu bude Pete Worden, astronom, bývalý šéf Amesova výzkumného centra NASA a také bývalý generál amerického letectva se specializací na vesmírné zbraně. S laserem v zádech Asi už jste mockrát slyšeli, že nejbližší hvězda je pro klasické sondy příliš daleko. Dnes si nedokážeme představit, že by cestu mohly překonat za méně než řádově desítky tisíc let. Náš zatím nejúspěšnější vesmírný poutník, sonda Voyager 1, by svým současným tempem urazil cestu k 4,35 světelných let vzdálené Alfa Centauri za zhruba 70 000 let. Breakthrough Starshot počítá s jiným modelem. V prvním kroku (nejspíše) klasická chemická raketa vynese ze Země větší loď s nákladem velkého množství malých sond, které pak vypustí v blízkosti Země. Miniaturní sondy budou vybaveny velkou solární plachtou (hodně zjednodušeně řečeno rozvinutelnou zrcadlovou fólií), do které se opřou velké lasery ze Země. Ty malé stroje urychlí zhruba na pětinu rychlosti světla ve vakuu, kterou by vzdálenost k Alfa Centauri překonaly za pár desítek let. Miniaturní stroje na místě sice nezvládnou tolik jako klasické velké sondy, ale nějaká data získat mohou. Mohly by snad říci něco o planetě, která v soustavě Alfa Centauri zřejmě existuje (a která je bohužel podle všeho pro lidi neobyvatelná). Systém samozřejmě nemusí být omezený na zkoumání jedné jediné hvězdy. Stejně dobře by se hodil i pro urychlování sond a lodí pro pohyb v rámci Sluneční soustavy. Možné využití by záviselo na přesnějších specifikacích systémů, ale rozhodně by mohlo jít o výraznou změnu proti dnešnímu stavu. I z našeho krátkého popisu projektu je asi jasné, proč největší část z odhadovaného rozpočtu projektu (5 až 10 miliard dolarů) netvoří náklady na „kosmickou loď“, ale její pohonný systém tady na Zemi. Má jím být soustava laserů, jejichž výkon se odhaduje na 100 gigawattů. Nikdo nepočítá, že by to zvládl jeden laser, ba naopak Milner zmínil možnost, že by se mohlo jednat o miliony laserů o relativně malém výkonu. V každém případě by musely být schopné vyvíjet dostatečný výkon po dobu nejméně několik minut, které jsou zapotřebí k urychlení sondy na požadovanou rychlost. Eufemisticky řečeno, je to hodně odvážná představa. Muž, který podle časopisu Popular Science, před několika měsíci z vlastní iniciativy, poslal Milnerovi a spol. nápad na realizaci sondy poháněnou laserem, fyzik Phil Lubin, si myslí, že lasery jsou už pro podobné úkoly dostatečně výkonné. Vytvořit podobně komplikovaný, spolehlivý a přesný systém bude podle něj ovšem technická noční můra s nejistým výsledkem. Systém musí soustředit výkon laserů s dostatečnou přesností na povrch malé sluneční plachty vzdálené několik set tisíc kilometrů – a to ještě ke všemu přes neustále neklidnou zemskou atmosféru, která bude svazek narušovat a odchylovat. Astronomové využívají poměrně složitých a rafinovaných systémů, tzv. adaptivní optiku, aby mohli přes zemskou atmosféru sledovat vzdálené kosmické objekty, ale opačným směrem to nikdo nezkoušel. (Mimochodem, optický systém „pohonného systému“ Breakthroug Starshot by měl sloužit i v opačném gardu jako velmi citlivá observatoř, která by měla zachytit slaboučký laser, kterým sondy budou posílat údaje ze své destinace.) Tlak, kterým by takový laser působil na plachtu sondy, by byl i přes jeho ohromný výkon malý. Gigawattový laser by na ni vyvinul sílu zhruba 7 newtonů, uvádí zpráva NASA na téma „světelných pohonů“. Pokud tedy má sonda dosáhnout vysokých rychlostí za dobu, kdy ji lasery mohou urychlovat (udržení souvislého svazku se na určité vzdálenosti stane nemožným, a „pohon“ přestane být účinný), musí se jednat o hodně malý stroj. Vlastně rekordně malý. Mezihvězdný motýl Jádrem sondy by mělo být zhruba gramový „vědecký náklad“ s mikroprocesorem, fotoaparátem (CCD čipem či čipy) a zdrojem energie. Procesory a „fotoaparáty“ s hmotností pod jeden gram není problém sehnat ani dnes – v podstatě jako kdyby do vesmíru Milner a spol. chtěli poslat mobilní telefon zbavený všeho zbytečného. Autoři počítají s tím, že se jejich výkony budou nadále zlepšovat a rozměry dále zmenšovat. Mnohem větší potíže čekají při vývoji zdroje energie a malé baterie s ním spojené (podle jejich představ ultrakapacitátoru). Tím by měl být během dlouhé cesty vesmírem malý radionukleární generátor, ve kterém se produkuje teplo a elektřina rozpadem radioaktivních atomů (konkrétně zaznělo, že by se mohlo jednat o americium). Návrh ovšem zmiňuje i další možné alternativy, třeba natření plachty stroje fotovoltaickou vrstvou, která by byla dostatečně účinná i v dostatečné vzdálenosti od Slunce i Alfa Centauri (rozhodně ne po celou cestu, ale třeba ještě daleko za oběžnou dráhou Země). Princip stroje poháněného tlakem záření, tzv. sluneční plachetnice, není nijak nový, a už byl i ověřen experimentálně v praxi. V tomto případě jde ale o extrémní příklad takového systému, protože se do něj mají opírat zmiňované mohutné lasery. Plachta v rozměrech řádově desítek centimetrů totiž musí vydržet nejen fyzické namáhání při startu a zrychlování laserem, náraz do zrnek vesmírného prachu ve velmi vysoké rychlosti, ale zároveň musí být dokonale odrazivá. I kdyby pohltila jen zlomek energie z laserů, vedlo by to k jejímu zničení. Autoři zatím plánují pracovat na využití grafenu, tedy vrstvy uhlíku tenké maximálně pár atomů, ale úspěch rozhodně není zaručený. Pokud se chcete s technickými aspekty projektu seznámit ještě podrobněji, můžete si projít seznam zhruba dvou desítek hlavních „výzev“, které dali autoři projektu dohromady a při jejichž řešení žádají ostatní vědce o pomoc. Na stránkách projektu by se také měly postupně objevovat výsledky práce na těchto problémech, protože všechny z něj placené vědecké práce budou dostupné zdarma. Zatím jediný sponzor Když jsme u peněz, jediným sponzorem projektu je zatím podle všeho právě Milner, který zbohatl na investicích od IT průmyslu. Do projektu má údajně vložit 100 milionů dolarů (takřka 2,4 miliardy korun) ze svých peněz. Na tiskové konferenci uvedl, že by rád, aby se do projektu přidali další investoři, ale zatím se nikdo takový nenašel, a to ani mezi soukromníky, ani mezi oslovenými státními agenturami (tj. NASA a ESA). Uvidíme, zda se Milnerovi podaří něco podobného jako v případě jeho vědeckých cen. V roce 2012 začal udělovat ceny za fyziku se štědrým finančním ohodnocením po milionu dolarů (tzv. Fundamental Physics Prize) a postupně ke spoluúčasti přesvědčil i další internetové miliardáře, třeba včetně Marka Zuckerberga. Ceny se postupně rozšířily na další dva obory, biologii (psali jsme o prvním ročníku) a matematiku. I kdyby se další sponzoři našli, není jasné, kdy by se projekt mohl stát skutečností. Stephen Hawking na oznámení směle spekuloval, že by se vše mohlo podařit během jedné generace, tedy zhruba během 30 let. Přesné odhady ovšem nepadaly, k uskutečnění projektu by bylo totiž zapotřebí velkého, a v některých případech přímo ohromného technologického pokroku v řadě oblastí, jak jsme se snažili naznačit. Na druhou stranu nápad nevyžaduje zcela zásadní pokrok v základní vědě („novou fyziku“), jde spíše o technologickou aplikaci známých principů, a to dává naději, že je uskutečnitelný. Lepší ovšem bude počkat, co mu řekne vědecká veřejnost, kterou autoři žádají o pomoc.
