Statek kosmiczny z aerografitu ma dotrzeć do odległej gwiazdy Proxima Centauri w rekordowym tempie03.08.2020

Ultracienka pianka, która jest 15 tysięcy razy lżejsza od aluminium, pozwoli osiągnąć maszynie bezprecedensową prędkość.

Autorem projektu, którego szczegółowy opis już wkrótce zostanie opublikowany w periodyku Astronomy & Astrophysics, jest zespół niemieckiego Max Planck Institute for Solar System Research dowodzony przez astrofizyka René Hellera. Naukowcy zaproponowali prototyp statku kosmicznego wykonanego z aerografitu. To syntetyczna pianka zbudowana z sieci połączonych ze sobą nanorurek węgla. Odkrycie, o którym pierwsze wzmianki pojawiły się już w 2012 r., ma gęstość 180g/m3, co czyni je jednym z najlżejszych materiałów konstrukcyjnych w historii. Jako że jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego i ma jednocześnie dużą elastyczność, przewiduje się, że może być wykorzystywany przy produkcji akumulatorów litowo-jonowych albo budowie samolotów czy samochodów. 

Niemcy zwrócili uwagę na to, że aeografit znakomicie sprawdzi się także jako komponent żagli słonecznych, czyli urządzeń napędowych statków kosmicznych. Aby osiągnąć pożądaną, wysoką prędkość, wykorzystuje ono ciśnienie światła słonecznego oraz to wywierane przez cząstki wiatru słonecznego. – Fotony nie mają masy, ale przenoszą energię i pęd. Gdy uderzają w określony cel, ta energia i pęd są do niego dostarczane, co powoduje jego niewielkie przesunięcie. W większości przypadków cząsteczki miałyby niewielki wpływ na obiekt. Kiedy jednak jest on stworzony z ultralekkiego materiału, można znacząco wpłynąć na jego ruch – tłumaczy Heller w rozmowie z Newsweekiem. – Zauważyliśmy, że dzięki cienkiej warstwie aerografitu, takiej o grubości ok. jednego milimetra, statek osiągnąłby na tyle dużą prędkość, że mógłby swobodnie przedostać się poza Układ Słoneczny – dodaje. 

Zespół badawczy oszacował, że prototyp, którego zbudowanie i wysłanie w kosmos kosztowałoby około 11 milionów dolarów, mógłby dotrzeć do oddalonej o 40 bilionów kilometrów gwiazdy Proxima Centauri w „zaledwie” 185 lat. Gdyby tę samą misję miała wykonać bezzałogowa sonda Voyager, zajęłoby jej to 73000 lat. Aeografitowy statek na Marsa doleciałby z kolei w dwa miesiące. 

Prace nad przedsięwzięciem, które może zrewolucjonizować współczesną astronomię, wciąż trwają. Heller tłumaczy, że do największych wyzwań stojących przed przyszłymi konstruktorami będzie należeć zachowanie strukturalnej integralności maszyny przy utrzymaniu jej niewielkiej masy. Na pokładzie musiałaby też znaleźć się odpowiednio pomniejszona elektronika umożliwiająca przesyłanie zgromadzonych danych na Ziemię.