Осъществяването на една много дръзка мечта може след 20 години да отговори на задавания от векове екзистенциален въпрос – сами ли сме във Вселената?

Лудата идея е на гениалния физик Стивън Хокинг, а с реализирането и се заемат интернет милиардерите Марк Зукърбърг и Юри Милнер. Първият не се нуждае от визитна картичка – той е основателят на „Фейсбук“, а вторият е по-малко известен, но е един от големите вложители в социалната мрежа и в „Туитър”.

Идеята се ражда, когато тримата се събраха наскоро на стотния етаж в небостъргача „Уан Уърлд трейд сентър“, издигащ се недалеч от взривените от терористи близнаци на стария Световен търговски център в Ню Йорк. Когато тримата излизат от залата медиите се надпреварват кой пръв да пусне новината. А тя е: Милнер инвестира 100 милиона долара в създаването на уникална наносонда, която ще бъде изпратена на разузнаване до най-близката звездна система Алфа Кентавър, намираща се на 4,3 светлинни години от Земята. Апаратът, който може би ще тежи само един грам, се очаква да развие фантастичната скорост от около 170 милиона километра  в час, задвижван от лазерен комплекс с мощност 100 гигавата.

„Старчип“, както вече бе наречен земният посланик, може да прелети огромното разстояние само за 20 години. Ако се използват най-модерните ракетни двигатели, подобен полет на мечтите би отнел 30 000 години.

Принципът на задвижване на „Старчип“ се опира на това, че светлината е енергия и започва да движи напред всичко, каквото срещне по пътя си. И все пак енергията на фотоните е минимална, затова Хокинг смята, че сондата до звездите трябва да е миниатюрна. Малката маса и огледалната повърхност на апарата (с квадратура колкото пощенска марка) ще способстват за високата скорост в безвъздушното междузвездно пространство.

Дали това е възможно или е само проект на хартия?

Да, през 2010 г. Япония пусна първия слънчев „ветроход“ „Икарус“ и сондата „Акатцуки“ („Изгрев”), която полетя към Венера. Пратеникът на Страната на изгряващото слънце използва налягането на светлината, излъчвана от нашето светило. Еефектът, наречен слънчев вятър е известен много отдавна, но досега само теоретично бе разглеждана възможността да бъде впрегнат да движи космически апарат.

В проекта на Хокинг, Зукърбърг и Милнер Слънцето е заместено от 100 милиона лазери, чиито лъчи ще пришпорят „Старчип“ в полета към Алфа Кентавър. Как обаче да бъдат построени толкова много квантови генератори?

„Представете си, че искате да създадете суперкомпютър. Не сте в състояние обаче да създадете мощен процесор само с едно суперядро - обяснява астрофизикът Пхил Лъбин от Университета в Санта Барбара, Калифорния. - Ако целта ви да направите компютър с мощност, измервана в петафлопи информация, ще ви трябват хиляди чипове, които трябва да бъдат свързани помежду си, за да работят паралелно“.

По същия начин може да се изгради лазер с мощност 100 гигавата.  Това всъщност са 100 милиона квантови генератори, всеки от по 1 киловат свързани помежду си. Идеята звучи фантастично, но е е осъществима, смята Лъбин. Инсталацията ще заеме квадрат със страна почти 1 км.

Милнер вече мечтае наяве. Той е хвърлил око на пустинята Атакама в Чили, която се намира на почти 4000 метра над морското равнище.

„Трябва да избегнем водните изпарения, защото те пречат на лазерните лъчи“, смята Милнер, цитиран от месечното списание „Уайърд“.

На практика атмосферата на Земята е сериозна пречка за лазерите, защото нейните колебания влияят върху светлината. Това е обяснява защо звездите мигат, когато ги наблюдаваме. 

Юри Милнер показва как ще изглежда наносондата "Старчип" по време на пресконференция със Стивън Хокинг. Вдясно е Марк Зукърбърг. Снимки The Economic Times

Идеята ма Лъбин, която бе удостоена с наградата „Нови напредничави концепции“ през май 2015 г., предлага изграждане на комплекс от лазери на орбита около Земята, за да се избегне атмосферната леща. Осъществяването на подобен космически проект обаче би погълнало трилиони долари.

Това не означава, че наземните инсталации също могат да бъдат напълно финансирани със 100-те милиона долара на Милнер.  Неговата инвестиция ще послужи повече за разработване на проект, който действително може да бъде осъществен. Това означава да бъдат преодолени най-малко 20 препятствия от рода на проблема с атмосферата.

„От много време се опитвам да закотвя цялата идея за „Старчип“. Отне ни повече от година, за да намерим подход към всяка отделна спънка. Най-накрая мисля, че стигнахме до заключението, че не сме изправени пред нерешими проблеми“, споделя Милнер.

Той е сформирал група от експерти, сред които е астрофизикът от Харвард Ави Лоиб. Задачата им не е никак лесна. За лазерите по-специално трябва да се постигне съвършен синхрон на излъчването на всеки от тях с останалите. Космическата сонда е необходимо да бъде защитена от микрометеоритите, с които може да се сблъска по трасето към Алфа Кентавър. При шеметната скорост от една пета от тази на светлината подобна колизия може да се окаже катастрофална. Ако „Старчип“ успее да се добере невредима до планетната система, която има две слънца, тя ще разполага само с около 2 часа , за да направи снимки. Апаратът няма спирачки, а камерата на борда му ще бъде с мощност само 2 мегапиксела, за да може пакетът от информация да е по-малък и да пътува по-бързо.

„След това трябва да успешно да приемем сигнала от сондата, за което ще е необходимо да се построи мощен телескоп, който да улови слабата светлинка, идваща от земния посланик“, размишлява Лоиб.

Евентуална мисия до Алфа Кентавър обаче едва ли би била успешна, ако се разчита единствено на една космическа сонда. Идеята на Милнер е да се построи цяло съзвездие от наноапарати, всеки с тегло от 1 грам. Това означава в теглото да се вмести камера, двигател и лазер за комуникации със Земята, обяснява Лоиб.

„Освен това сондата трябва да има платно, което е да е достатъчно голямо, за да улавя идващите лазерни лъчи и да е огледално, за да не прогаря. Ще бъде излъчван лъч с голяма енергия и ако повърхността на „Старчип“ погълне само 1 на сто нея, апаратът ще бъде разрушен”, описва предизвикателствата харвардският астроном.

Милнер и другите организатори на проекта имат намерение да използват фейсбук и останалите социални мрежи, за да организират световна мозъчна атака за решаването на всички предизвикателства пред амбициозния проект. А те никак не са малко.

Първо предстои да бъдат създадени специалните лазери, а след това да се изгради цялата система, включително сондата, голяма колкото микрокомпютърен чип.

”Вероятно ще минат 20-30 години, за да завършим всички фази“, смята Милнер.

Крайната стойност на проекта ще бъде между 5 и 10 милиарда долара. Горе-долу толкова погълна изграждането на Големия адронен ускорител в Швейцария. Милнер се надява да бъде подпомогнат и от другите участници в проекта. Основателят на фейсбук Марк Зукърбърг е един от директорите в него. 

Проектът на Милнер има и много критици, които смятат, че това е много трудна, почти непосилна задача. Те задават въпроса, как на една толкова малка сонда, ще бъде решен проблема с хаотичното въртене? Възможно ли е на „Старчип“ да бъдат инсталирани толкова микроскопични жироскопи, които да поддържат ориентацията му, както е на другите космически апарати? Как ще се поддържа връзката със земния посланик, когато той се отдалечи от нас на огромно разстояние? Ще се използва ли миниатюрен източник на ядрена енергия на борда, както е при други сонди с продължителни мисии? Известно е например, че сондите от серията „Вояджър“, които напуснаха Слънчевата система и са само на 0,002 светлинни години от Земята, не могат да комуникират с НАСА. Как ще е възможно апарат с тегло 1 грам да държи връзка с  командния си център на разстояние, което е 1000 пъти по-голямо?

Според астронома Брус Бетс, едно от последните, но може би най-сериозни предизвикателства  пред „Старчип“ е дали ще може да отговори на основната цел на мисията – да открие информация за евентуално съществуване на братя по разум на някоя от планетите на съзвездието Кентавър.

„Може да прелетиш над гората и да забележиш, че едно дърво се сгромолясва. След като не можеш да съобщиш на света за това, има ли някакъв смисъл?“, символично се изразява той.

Няма съмнение, че Милнър, Хокинг и Зукърбърг и най-вече известните учени, с които се ограждат те, имат представа за колосалните трудности пред техния проект. Но нима бе по-лесно на ракетните инженери от програмата „Аполо“, които успяха през далечната 1968 г. да изпратят хора на Луната?

Научната общност винаги е била разделена на мечтатели-оптимисти и на скептици-песимисти. Историята обаче показва, че сблъсъкът на идеите винаги е действал като катализатор по пътя към големите открития. Има ли сега по-голяма цел от тази, да се открие живот някъде другаде във Вселената? Откритие от този род би довело до огромни промени в бъдещето на земната цивилизация, пред което сега стоят сериозни изпитания.

Учените, които от години наблюдават района на съзвездието Кентавър, установиха през 2012 г., че двойната звездна система разполага с две планети от типа на Земята. Едната от тях бе кръстена Алфа Кентавър Bb и обикаля в орбита около по-малкото светило. Скалистата планета е малко по-голяма от нашата. Година по-късно обаче група скептици постави под въпрос съществуването на Bb, посочвайки, че доказателствата не са убедителни.

„Ако попитате хората, които търсят екзопланети, всички ще ви кажат различни неща за Bb”, заявява астрофизикът Брус Оливър Демори от Университета в Кеймбридж.

Затова той и колегите му започнали да използват снимки от космическия телескоп „Хъбъл“, за да установят каква е истината. Демори и екипът му започнали да наблюдават светлината, която идва от звездата Алфа Кентавър. Целта им била да видят дали евентуално обикалящата около нея планета не засенчва лъчите, когато прекосява. Учените успели да изчислят, че ако Bb съществува действително, тя прави пълна обиколка на свето слънце за три дена. Проблемът е, че не всички планети засенчват светлината на звездата си, така както изглежда от Земята. Това изцяло зависи от разположението им.

Демори и асистентите му наблюдавали Алфа Кентавър цели 40 часа през 2013 и 2014 г. Данните от 2013-а потвърждават съществуването на планетата, но показват, че тя преминава пред слънцето си за малко по-дълго време от очакваното. Това не означава, че Bb не е там, но свидетелства, че нейната орбита вероятно е по-различна от това, което се вижда от Земята.

Учените остават озадачени какво е предизвикало разликата в информацията от 2013 и 2014 г. Те изключват това да се дължи на грешка в компютъра на „Хъбъл“. Засега единственото логично обяснение е, че наблизо има и друга планетна система. Наблюденията сочат, че в нея може би има тяло, което е голямо колкото Земята, но годината на него продължава едва 20,4 дена, което означава, че то е много близо до Алфа Кентавър, а температурата на него е прекалено висока за съществуването на някаква форма на живот.

Остава обаче надеждата, че Bb може да поддържа условия за живот.

„Ако откриете една планета, шансът да има други наблизо е много голям“, смята ученият.

Известно е, че в нашата – Слънчевата система, има 8 планети. Напоследък обаче наблюденията сочат, че е възможно да има и 9-а, която не може да бъде наблюдавана с оптическите телескопи, защото е много далече от нас и не отразява светлината на Слънцето. Съмненията за „Трансплутон“ или както конспиратористите я наричат от години „Планетата X”, нито могат да бъдат потвърдени, нито могат да бъдат отхвърлени. Това показва колко малко земната наука знае за нашата планетна система, а да не говорим за отдалечени на хиляди и милиони светлинни години от нас светове.

Демори и колегите му от другите големи европейски университети с нетърпение чакат да бъде построен  най-големият телескоп в света - „Хеопс“. Той се изгражда по проект на Европейския съюз и ще разполага с огледало на рефлектора с диаметър 39 метра. Изграждането му започна през 2014-а и се очаква да бъде завършено през 2024-та. Той се намира на връх Серо Амазонес в Чили на височина от 2810 м. С негова помощ астрономите ще могат да погледнат още по-далече във Вселената.