Hoe we de mogelijk Earth-Like Planet Proxima kunnen bezoeken b

Er is een potentieel aardachtige planeet ontdekt rond een ster die zich vlak naast de zon bevindt. Moet de mensheid proberen zo snel mogelijk een sonde daarheen te sturen?

De nieuw ontdekte planeet, bekend als Proxima b, draait om de ster Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster van de zon. Proxima Centauri is ongeveer 4,22 lichtjaar - of 25 biljoen mijl (40 biljoen kilometer) - van de aarde.

Dat is een ontmoedigende afstand. Maar een eerder dit jaar aangekondigd initiatief heeft tot doel supersnelle miniatuursondes naar Proxima Centauri te sturen, op een reis die ongeveer 20 jaar zou duren. Met de ontdekking van Proxima b zijn de oprichters van dat initiatief zelfs nog gretiger om aan de slag te gaan. [De Alien Planet van Proxima Centauri dichterbij dan je denkt (video)]

Het is een lange reis

In 2015 voltooide de New Horizons-sonde van NASA zijn reis van 3 miljard mijl (4,8 miljard km) naar Pluto na een reis van ongeveer 9,5 jaar. Het ruimtevaartuig reed met snelheden van 52.000 km / u (84.000 km / h). Met dat tempo zou New Horizons ongeveer 54.400 jaar nodig hebben om Proxima Centauri te bereiken.

Vorige maand bereikte NASA's Juno-sonde snelheden van ongeveer 165.000 mph (265.000 km / u) toen deze in een baan rond Jupiter kwam. Met dat tempo kon een sonde Proxima Centauri bereiken in ongeveer 17,157 jaar. (Er moet ook worden opgemerkt dat er momenteel geen haalbare manier is om een ​​vaartuig te versnellen dat groot genoeg is om mensen naar die snelheden te vervoeren.)

Met andere woorden, het verzenden van een sonde naar het dichtstbijzijnde sterrensysteem zou niet eenvoudig zijn.

De oprichters van het Breakthrough Starshot-initiatief willen met zeer hoge snelheden flinterdunne sondes naar Proxima Centauri sturen. Het plan vraagt ​​om de sondes uit te rusten met dunne zeilen, die de energie zouden vangen die wordt geboden door een krachtige laser op aardse basis.

Deze laser zou de sondes versnellen tot 20 procent van de lichtsnelheid (ongeveer 134,1 miljard km / u, of 215,85 miljoen km / u), aldus de programmaleiders. Met dat tempo konden de sondes Proxima Centauri bereiken in 20 tot 25 jaar.

Maar eerst moeten wetenschappers en ingenieurs het apparaat bouwen dat de kleine sondes op hun reis zal lanceren. In een persconferentie vandaag (24 augustus), zei Pete Worden, voorzitter van de Breakthrough Prize Foundation, dat een groep experts eerder deze week bijeen was gekomen en plannen had besproken om een ​​prototype van het Starshot-systeem te bouwen. Hij voegde er echter aan toe dat het volledige apparaat ten minste 20 jaar vrij is.

"We hopen zeker dat we binnen een generatie deze nanoprobes kunnen lanceren", zei Worden. 'En dus misschien over twintig, over 25 jaar, zouden we ze kunnen lanceren, en dan zouden ze 25 jaar reizen om er te komen.'

Hij voegde eraan toe dat het bouwen van de volledige apparatuur waarschijnlijk ongeveer evenveel kost als het bouwen van de Large Hadron Collider, de grootste deeltjesversneller ter wereld; dat project heeft naar schatting ongeveer $ 10 miljard gekost.

"In het volgende decennium zullen we samenwerken met experts hier bij ESO [the European Southern Observatory] en elders om zoveel mogelijk informatie te verkrijgen over de planeet Proxima Centauri ... zelfs inclusief of deze het leven zou kunnen dragen, voordat de eerste sonde van de mensheid naar de ster, "wordt gezegd.

Worden zei dat de Doorbraakprijsstichting hoopt ook "vergelijkbare gegevens te verkrijgen over de andere sterren in de buurt, Alpha Centauri A en B." (De twee Alpha Centauri-sterren liggen ongeveer 4,37 lichtjaren van de aarde, sommige astronomen denken dat Proxima Centauri en de Alpha Centauri-sterren deel uitmaken van hetzelfde systeem.) [Proxima b: de dichtstbijzijnde ontdekking van aarde-achtige planeet in afbeeldingen]

De kracht van een close-up-look

De New Horizons-missie naar Pluto was een goede demonstratie van de voordelen van het sturen van een sonde om een ​​planeet (of dwergplaneet) te bestuderen. Beelden van Pluto gevangen door 's werelds krachtigste telescopen konden amper oppervlakkige kenmerken van de ijzige wereld oplossen. Tijdens zijn flyby in 2015 gaf New Horizons een ongelooflijk gedetailleerd beeld van Pluto's oppervlak en een lading nieuwe informatie over zijn geschiedenis.

Kan een flinterdunne sonde gestuurd naar Proxima Centauri b soortgelijke details over de planeet onthullen, of misschien zelfs de aanwezigheid van het leven onthullen?

Er zouden een aantal belangrijke beperkingen zijn aan de hoeveelheid informatie die de door de Doorbraak Starshot voorgestelde sondes zouden kunnen terugsturen naar de Aarde. Eerst en vooral zouden de gegevens 4.22 jaar nodig hebben om terug te reizen naar de aarde, bovenop de 20 tot 25 jaar zou het nodig zijn om naar Proxima Centauri te gaan.

Seth Shostak, een senior astronoom van het SETI Institute (SETI staat voor "search for extraterrestrial intelligence"), vertelde ProfoundSpace.org dat het vooruitzicht van het sturen van een miniatuursonde naar Proxima Centauri "nu nog interessanter is dan het was ... zes maanden geleden omdat we nu weten dat daar een planeet is. "

"Ik denk dat [de ontdekking van Proxima b] echte implicaties heeft voor het sturen van iets fysieks naar het sterrensysteem, omdat er nu een interessant doelwit is," zei Shostak.

Maar hij bracht ook enkele van de onbekende variabelen ter sprake die mensen moeten overwegen bij het investeren in Doorbraak Starshot, inclusief wat voor soort informatie de sondes van de planeet kunnen terugsturen. Die flinterdunne sondes zouden zeer kleine instrumenten moeten dragen, en zouden dus in staat kunnen zijn om slechts een zeer rudimentaire studie van een planeet of ster te doen.

Het is moeilijk om de exacte technologie te voorspellen die aan boord zou zijn, omdat elektrische componenten en andere technische uitrustingen de komende 20 jaar waarschijnlijk kleiner zullen blijven worden. Wetenschappers en ingenieurs zouden moeten overwegen of, in de tijd die het zou kosten voor informatie om terug te komen van een sonde gestuurd naar Proxima Centauri, ze een telescoop zouden kunnen bouwen die in staat is dezelfde informatie te verzamelen.

Penelope Boston, directeur van het Astrobiology Institute van NASA, denkt dat de voortgaande trend van hardwareminiaturisatie het mogelijk zal maken om een ​​flinterdunne sonde uit te rusten met instrumentatie waarmee een reis naar Proxima Centauri de investering zeker waard is. Boston zei dat de ingewikkelde details van het oppervlak van een planeet een enorme variëteit aan specifieke habitats kunnen creëren, en het oplossen van de details van die omgevingen op een planeet buiten het zonnestelsel van de Aarde is "zeker buiten de resolutie van een denkbare telescoop."

"Ik zie de trends in alle verschillende soorten instrumentatie in een soort ['Star Trek'] tricorder-richting gaan, waarbij je steeds meer mogelijkheden hebt verpakt in een altijd kleine fysieke ruimte", vertelde Boston aan ProfoundSpace.org.