ایده جسورانه دانشمند ایتالیایی: ساخت فضاپیما برای سفر ۷۰ ساله به نزدیک‌ترین سیاه‌چاله

یک اخترفیزیکدان طرحی آینده‌نگرانه برای فضاپیمایی به‌اندازه یک گیره کاغذ را پیشنهاد کرده است که قرار است ظرف کمتر از یک قرن به سیاه‌چاله‌های فضایی برسد و یافته‌های خود را به ما انتقال دهد. انرژی این فضاپیمای بسیار کوچک از طریق لیزرهای زمینی تأمین می‌شود. این پروژه که به رهبری «کوزیمو بامبی»، اخترفیزیکدان ایتالیایی دانشگاه فودان در چین، انجام خواهد شد، قصد دارد محدودیت‌های نسبیت عام را آزمایش کرده و اسرار افق رویداد را کشف کند.

کد خبر: ۸۷۹۶۴۷

تاریخ: ۲۰ مرداد ۱۴۰۴ - ۲۳:۵۸

یک اخترفیزیکدان طرحی آینده‌نگرانه برای فضاپیمایی به‌اندازه یک گیره کاغذ را پیشنهاد کرده است که قرار است ظرف کمتر از یک قرن به سیاه‌چاله‌های فضایی برسد و یافته‌های خود را به ما انتقال دهد.

به گزارش نشریه ساینس دیلی، انرژی این فضاپیمای بسیار کوچک از طریق لیزرهای زمینی تأمین می‌شود. این پروژه که به رهبری «کوزیمو بامبی»، اخترفیزیکدان ایتالیایی دانشگاه فودان در چین، انجام خواهد شد، قصد دارد محدودیت‌های نسبیت عام را آزمایش کرده و اسرار افق رویداد را کشف کند.

ساخت فضاپیمایی بسیار کوچک برای رسیدن به نزدیک‌ترین سیاه‌چاله

اگرچه فناوری فعلی هنوز قادر به انجام این کار نیست، پیشرفت‌ها در طراحی نانو، رانش لیزری و شناسایی سیاه‌چاله‌ها می‌تواند این سفر را در چند دهه آینده ممکن کند و شاید حتی باعث بازنویسی قوانین فیزیک شود. جزئیات این پروژه در مقاله‌ای در نشریه iScience منتشر شده است.

کوزیمو بامبی طرحی عجیب را برای محقق‌سازی این سفر بین‌ستاره‌ای به‌سوی سیاه‌چاله‌ها ارائه کرده است. اگر این مأموریت صدساله موفقیت‌آمیز باشد، می‌تواند داده‌هایی از سیاه‌چاله‌های نزدیک به ما ارائه دهد که فهم ما از نسبیت عام و قوانین فیزیک را کاملاً تغییر خواهد داد.

دو چالش اصلی پیشروی این مأموریت است: پیداکردن سیاه‌چاله‌ای به‌اندازه کافی نزدیک برای هدف‌گیری و توسعه کاوشگرهایی است که بتوانند چنین سفری را تحمل کنند.

دانش قبلی ما درباره چگونگی تکامل ستارگان نشان می‌دهد که ممکن است یک سیاه‌چاله در فاصله تنها ۲۰ تا ۲۵ سال نوری از زمین وجود داشته باشد، اما یافتن آن آسان نخواهد بود. به گفته بامبی، از آنجایی که سیاه‌چاله‌ها نور ساطع یا بازتاب نمی‌کنند، عملاً برای تلسکوپ‌ها نامرئی هستند. در عوض، دانشمندان آنها را براساس تأثیری که بر ستارگان نزدیک می‌گذارند یا نحوه انحراف نور مطالعه و شناسایی می‌کنند.

به گفته بامبی: «فکر می‌کنم منطقی است انتظار داشته باشیم که بتوانیم در دهه آینده یک سیاه‌چاله نزدیک [زمین] پیدا کنیم.»

پس از شناسایی هدف، چالش بعدی رسیدن به مقصد خواهد بود. فضاپیماهای سنتی که با سوخت شیمیایی کار می‌کنند، بسیار بزرگ و کُند هستند و برای این سفر مناسب نیستند. اما بامبی به نانوکرفت‌ها اشاره می‌کند، یعنی کاوشگرهای بسیار سبک در مقیاس گِرم که شامل یک ریزتراشه و بادبان نوری هستند.

لیزرهای زمین پایه با شلیک فوتون‌ها به این بادبان می‌توانند شتاب فضاپیما را تا یک‌سوم سرعت نور افزایش دهند. با این سرعت، فضاپیما می‌تواند در حدود ۷۰ سال به یک سیاه‌چاله در فاصله ۲۰ تا ۲۵ سال نوری برسد. داده‌های جمع‌آوری‌شده نیز حدود ۲ دهه طول می‌کشد تا به زمین برسند؛ بنابراین مدت زمان کل مأموریت حدود ۸۰ تا ۱۰۰ سال خواهد بود.

وقتی این فضاپیما به نزدیکی سیاه‌چاله برسد، پژوهشگران می‌توانند آزمایش‌هایی انجام دهند تا به برخی از مهم‌ترین پرسش‌های فیزیک پاسخ دهند. آیا یک سیاه‌چاله واقعاً افق رویداد دارد؛ یعنی همان مرزی که حتی نور هم نمی‌تواند از جاذبه آن بگریزد؟ آیا قوانین فیزیک در نزدیکی سیاه‌چاله تغییر می‌کنند؟ آیا نظریه نسبیت عام اینشتین در شدیدترین شرایط موجود در کیهان همچنان برقرار است؟

البته بامبی اشاره می‌کند که فقط هزینه لیزرها امروز حدود یک تریلیون یورو خواهد بود و فناوری ساخت نانوفضاپیما هنوز در دسترس نیست. اما او می‌گوید که در طی ۳۰ سال آینده، ممکن است هزینه‌ها کاهش یابد و سطح فناوری به این ایده‌های جسورانه برسد.

منبع: دیجیاتو