هذا العام، تصدر المسبار الشهير Voyager 1 عناوين الأخبار لفقد الاتصال به لأول مرة، ثم إعادة تأسيسه من خلال إصلاحات دقيقة وطويلة بشكل لا يصدق. من الخارج (وربما من الداخل)، يبدو الأمر وكأنه معجزة. فوييجر 1 هي، على كل حال أقل من 24.5 مليار كيلومتر تقريبًا من الأرض. إنها أكثر من خمس مرات المسافة من الأرض إلى نبتون. إنها مسافة غير مفهومة تقريبًا.
لكنه لا يزال أقرب 1600 مرة من أقرب نجم غير شمسي، بروكسيما سنتوري (PC). قد يكون نظام الكمبيوتر الشخصي هو أفضل مرشح للبشرية لسكن حقيقي على كوكب ثانٍ، مما جعله موضع اهتمام لعقود من الزمن. لكن على بعد 40 تريليون كيلومتر، فهو بعيد قليلاً عن متناولنا الحالي. بعد كل شيء، استغرقت فوياجرز 50 عامًا للوصول إلى هذا الحد.
لذا، لدراسة بروكسيما سنتوري وبعض كواكبه الخارجية، نحتاج إلى نموذج جديد لدفع المركبات الفضائية. لأن المسبار أصغر بكثير – حوالي 1500 كجم مقارنة بوزن فوييجر مليونين كيلو مكوك فضائي عند الإطلاق – طريقة رائعة لاختبار أفكار الدفع بين الكواكب وبين النجوم.
في عام 2018، قام فريق اختبار المفاهيم المتقدمة المبتكرة (NIAC) التابع لناسا أصدر العالم كريس ليمبو بيانا في نظام دفع شعاع البروتون. يُطلق على شعاع البروتون المقترح اسم Prosima: مسرع مهمة الفوتون المقترن بصريًا بـ Soliton Interstellar Mission Accelerator.
قد يبدو شعاع البروتون بعيد المنال مقارنة بالبطارية النووية التي تزود فوييجر 1 بالطاقة، والتي تبدو أكثر تقليدية. بالطبع، عندما تم بناء سفن “فوييجر” في السبعينيات، كان الأمر أيضًا “بعيد المنال”، لكنه نجح. على الرغم من أن هذا أمر نظري، إلا أن للشعاع أيضًا فوائد واقعية جدًا. كتب ليمبو: “إن مفاهيم الشعاع فريدة من نوعها من حيث أن قدرتها على الدفع مستمدة في المقام الأول من فصل قوة المركبة الفضائية وأنظمة الدفع الفرعية، وبالتالي تحرير ديناميكيات الدفع من معادلة الصاروخ”.
بمعنى آخر، تتم جميع أعمال الدفع على الأرض، حيث يوجد شعاع البروتون. ونتيجة لذلك، تصبح الحسابات المتعلقة بالمركبة الفضائية أقل تعقيدًا. فكر في البحث ككرة بيسبول. في لعبة البيسبول، نظام الدفع هو الجسم الذي يحرك المضرب. إن كرة البيسبول التي تمسكها بيدك حتى تطير في نفس المسار مختلفة تمامًا، ولكن بقوتها الخاصة، وهي الفكرة وراء معظم أنظمة الدفع.
كل هذا، كما يوضح ليمبو في المقال، هو خبر قديم جدًا. لكن شيئًا ما منع الناس من استخدام أشعة الأرض. نعم، إنها توفر المتاعب، لكن العوارض، بطبيعتها، تنتهي بالالتواء – وهو المعادل الوظيفي لصهر العوارض – وهي لا تعمل على مسافات طويلة. وهذا يعني أنه لا يمكن قيادة المسبار إلا لمسافة معينة قبل التوقف.
ويوضح أن اختراع ليمبو على الورق هو وسيلة للحفاظ على شعاع حتى على مدى مليارات الكيلومترات. في حين أن ستار تريك وعروض الخيال العلمي الأخرى تُظهر أحيانًا الفضاء الخارجي مليئًا بالأجسام القريبة، فإن الحقيقة هي أن مساحتنا المحلية فارغة إلى حد كبير مع وجود مسار واضح من هنا إلى بروكسيما سنتوري.
يستكشف مقال ليمبو ويراجع المعرفة الموجودة، وتهدف أفكاره الأصلية إلى تحفيز النقاش حول الخطوات التالية في مجال حزم الجسيمات ذاتية التوجيه (والخالية من الحيود). ويوضح أنهم ليسوا محصنين ضد مشكلة كبيرة، لكن نقل هذه المشكلة إلى الأرض يعني أنه لن يتفاجأ أحد برؤية النظام ثابتًا أثناء رحلة المسبار.
ويخلص ليمبو إلى أن “هذه الدراسات لا تكشف عن أي عوائق، بل تكشف عن أفكار واعدة تتطلب المزيد من الدراسة. ومع تفكيرنا أكثر فأكثر في السفر إلى الفضاء، سيبدو العمل أكثر إلحاحًا مرة أخرى”.
كارولين ديلبرت كاتبة وقارئة متعطشة ومحررة مساهمة في بوب ماكجيل. إنها فضولية بشأن كل شيء. تشمل موضوعاتها المفضلة الطاقة النووية، وعلم الكونيات، ورياضيات الأشياء اليومية، وكل ما يتعلق بالفلسفة.
