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 ساینس الرت به نقل از همشهری، اگرچه انسان می‌تواند ذرات را در آزمایشگاه‌هایش با سرعتی نزدیک نور به حرکت درآورد،‌ اما در به حرکت درآوردن فضاپیماها با سرعتی بیشتر از سه درصد از سرعت نور همچنان ناتوان است. با وجود فناوری‌های کنونی، سفر انسان به مریخ درحدود پنج ماه زمان خواهد‌ برد. اما فیلیپ لوبین دانشمند ناسا درحال مطالعه روی سیستمی است که در آن فضاپیمایی با کمک پرتوهای لیزری و با کمک بادبان‌هایی غول‌پیکر می‌تواند در عرض سه روز خود را به مریخ برساند. این سیستم رانش نوری برای حرکت دادن فضاپیما به جلو بر حرکت فوتون‌ها متکی است،‌ اما لوبین به جای استفاده از فوتون‌های نور خورشید، از پرتوهای لیزری استفاده خواهد‌کرد که از زمین تابیده می‌شوند.

به گفته لوبین این فناوری کاملا در دسترس است و می‌توان به راحتی آن را ساخته و مورد استفاده قرار داد. فضاپیماهای کنونی به واسطه مصرف سوخت‌های شیمیایی مانند سوخت راکت قادر به حرکتند. این سوخت‌ها نه تنها منجر به سنگین‌شدن فضاپیما می‌شوند،‌ بلکه نسبت به سیستم‌های شتاب الکترومغناطیسی که در آنها از نور و دیگر تشعشعات الکترومغناطیسی برای پیش اجرام استفاده می‌شود، از بهره‌وری بسیار کمی برخوردارند.

به گفته لوبن شتاب‌بخشی الکترومغناطیسی تنها محدود به سرعت نور است در حالی‌ که سیستم‌های شیمیایی محدود به فرایند انرژی پردازش شیمیایی هستند. اما باوجود‌ اینکه شتاب‌بخشی الکترومغناطیسی در آزمایشگاه‌ها نسبتا عملی است، به تجهیزات بسیار پیچیده و گران‌قیمتی نیاز دارد که از آنها در ساخت برخورد‌ دهنده بزرگ هادرون استفاده شده‌ است و در عین حال بزرگتر ساختن آنها برای اینکه بتوانند در سفرهای فضایی کاربردی باشند،‌ کار چندان ساده‌ای نیست.

در این میان سیستم رانشی فوتونی به صورت نظری عملی و کاربردی است از این رو به کاندید دست‌ یافتنی‌تری تبدیل شده‌است. فوتون‌های نوری اگرچه هیچ جرمی ندارند، از نیروی جنبشی و انرژی برخوردارند و زمانی که روی جرمی تابانده می‌شوند، انرژی جنبشی آنها به فشاری ناچیز تبدیل می‌شود. با وجود یک بادبان انعکاسی بزرگ، می‌توان به اندازه‌ای انرژی جنبشی ایجاد کرد که به تدریج منجر به افزایش شتاب فضاپیما شود.

اگرچه لوبین هنوز سیستم خود را مورد آزمایش قرار نداده‌ است، اما محاسبات او نشان می‌دهد که نیروی حرکتی فوتونی می‌تواند فضاپیمای روباتیک ۱۰۰ کیلوگرمی را در عرض سه روز به مریخ برساند. فضاپیمای بزرگتری که بتواند انسان را به همراه خود به مریخ ببرد،‌ با کمک این سیستم یک‌ ماهه به مریخ خواهد‌ رسید، یعنی یک پنجم زمانی که قدرتمند‌ترین سیستم راکتی موجود می‌تواند انسان را به مریخ برساند. به گفته لوبین، رسیدن این فضاپیما به مدار ۱۰ دقیقه زمان می‌برد و پس از آن سیستم رانش نوری می‌تواند سرعت فضاپیما را به ۳۰ درصد از سرعت نور برساند. هرچه فاصله مقصد تا زمین بیشتر باشد،‌ به شرط آنکه فضاپیما سبک باشد،‌ سرعت آن بیشتر شده و می‌تواند به سرعت نور نزدیک‌تر شود.