آیا سفر ِ سه روزه به مریخ امکان پذیر است؟

بیگ بنگ: صرف‌نظر از اینکه بشر در اکتشافات فضایی تا چه‌اندازه پیشرفت کرده‌ است، آنچه انسان را از پیشرفت بیشتر در صنعت سفرهای فضایی بازداشته‌ است، فضاپیماهای کندی است که در اختیار دارد.

براساس گزارش ساينس الرت به نقل از همشهری، اگرچه انسان مي‌تواند ذرات را در آزمايشگاه‌هايش با سرعتي نزديك نور به حركت درآورد،‌ اما در به حركت درآوردن فضاپيماها با سرعتي بيشتر از سه درصد از سرعت نور همچنان ناتوان است. با وجود فناوري‌هاي كنوني، سفر انسان به مريخ درحدود پنج ماه زمان خواهد‌ برد. اما فيليپ لوبين دانشمند ناسا درحال مطالعه روي سيستمي است كه در آن فضاپيمايي با كمك پرتوهاي ليزري و با كمك بادبان‌هايي غول‌پيكر مي‌تواند در عرض سه روز خود را به مريخ برساند. اين سيستم رانش نوري براي حركت دادن فضاپيما به جلو بر حركت فوتون‌ها متكي است،‌ اما لوبين به جاي استفاده از فوتون‌هاي نور خورشيد، از پرتوهاي ليزري استفاده خواهد‌كرد كه از زمين تابيده مي‌شوند.

به گفته لوبين اين فناوري كاملا در دسترس است و مي‌توان به راحتي آن را ساخته و مورد استفاده قرار داد. فضاپيماهاي كنوني به واسطه مصرف سوخت‌هاي شيميايي مانند سوخت راكت قادر به حركتند. اين سوخت‌ها نه تنها منجر به سنگين‌شدن فضاپيما مي‌شوند،‌ بلكه نسبت به سيستم‌هاي شتاب الكترومغناطيسي كه در آنها از نور و ديگر تشعشعات الكترومغناطيسي براي پيش اجرام استفاده مي‌شود، از بهره‌وري بسيار كمي برخوردارند.

به گفته لوبن شتاب‌بخشي الكترومغناطيسي تنها محدود به سرعت نور است در حالي‌ كه سيستم‌هاي شيميايي محدود به فرايند انرژي پردازش شيميايي هستند. اما باوجود‌ اينكه شتاب‌بخشي الكترومغناطيسي در آزمايشگاه‌ها نسبتا عملي است، به تجهيزات بسيار پيچيده و گران‌قيمتي نياز دارد كه از آنها در ساخت برخورد‌ دهنده بزرگ هادرون استفاده شده‌ است و در عين حال بزرگتر ساختن آنها براي اينكه بتوانند در سفرهاي فضايي كاربردي باشند،‌ كار چندان ساده‌اي نيست.

در اين ميان سيستم رانشي فوتوني به صورت نظري عملي و كاربردي است از اين رو به كانديد دست‌ يافتني‌تري تبديل شده‌است. فوتون‌هاي نوري اگرچه هيچ جرمي ندارند، از نيروي جنبشي و انرژي برخوردارند و زماني كه روي جرمي تابانده مي‌شوند، انرژي جنبشي آنها به فشاري ناچيز تبديل مي‌شود. با وجود يك بادبان انعكاسي بزرگ، مي‌توان به اندازه‌اي انرژي جنبشي ايجاد كرد كه به تدريج منجر به افزايش شتاب فضاپيما شود.

اگرچه لوبين هنوز سيستم خود را مورد آزمايش قرار نداده‌ است، اما محاسبات او نشان مي‌دهد كه نيروي حركتي فوتوني مي‌تواند فضاپيماي روباتيك 100 كيلوگرمي را در عرض سه روز به مريخ برساند. فضاپيماي بزرگتري كه بتواند انسان را به همراه خود به مريخ ببرد،‌ با كمك اين سيستم يك‌ ماهه به مريخ خواهد‌ رسيد، يعني يك پنجم زماني كه قدرتمند‌ترين سيستم راكتي موجود مي‌تواند انسان را به مريخ برساند. به گفته لوبين، رسيدن اين فضاپيما به مدار 10 دقيقه زمان مي‌برد و پس از آن سيستم رانش نوري مي‌تواند سرعت فضاپيما را به 30 درصد از سرعت نور برساند. هرچه فاصله مقصد تا زمين بيشتر باشد،‌ به شرط آنكه فضاپيما سبك باشد،‌ سرعت آن بيشتر شده و مي‌تواند به سرعت نور نزديك‌تر شود.