Húsz év múlva, egy innovatív technológia révén, megnyílhat az út az Alpha Centauri csillaghoz.
A napvitorlás technológia lehetőséget teremt a csillagok közötti utazásokra, amelyet már Carl Sagan is népszerűsített a hetvenes évek során.
A napvitorlák ötletét Carl Sagan amerikai csillagász már a hetvenes években felvetette, mint a csillagközi utazást lehetővé tévő technológiát. A napvitorlát, a hajók vitorlájához hasonló módon, a szél hajtja, csak éppen nem a Föld légkörében, hanem az űrben. A napszél töltött részecskék áramlása, ami a Napból indul ki, és elegendő energiát biztosíthat ahhoz, hogy a napvitorlát messzire "fújja", akár még a csillagközi utazást is lehetővé téve. Ehhez azonban a vitorlának olyan extrémen vékony, tükröződő anyagból kell állnia, amit nehéz kifejleszteni, legalábbis akkor, ha a cél a fényévekre lévő helyszínek meglátogatása.
A kutatók számos napvitorla típussal kísérleteznek, és ennek egyik figyelemre méltó példája a Planetary Society által 2019-ben indított LightSail 2. Ez az innovatív eszköz három éven át keringett a Föld körüli pályán, 720 kilométeres magasságban. A küldetés végül a fokozódó napaktivitás következtében zárult le, amely több napkitörést eredményezett, és így a légkör sűrűbbé vált. E körülmények hatására a napvitorla fokozatosan alacsonyabbra süllyedt, míg végül el nem égett a légkörben. Ez a technológiai demonstráció nemcsak hogy nem az első, hanem valószínűleg nem is az utolsó a hasonló kísérletek sorában. Azonban világosan megmutatta, hogy a napvitorlások távolabbi célpontokhoz juttatása nem egyszerű feladat, és valódi technológiai áttörések szükségesek ahhoz, hogy a csillagközi utazás ezen formáját megvalósíthassuk.
A Brown Egyetem és a Delft Műszaki Egyetem kutatói nemrégiben egy innovatív megoldást dolgoztak ki a napvitorlák anyagának előállítására, amely jelentős lépést jelenthet a működő vitorlások fejlesztésében. A módszer alapja egy rendkívül vékony, mindössze 200 nanométer vastagságú szilikon-nitrid anyag, amelyet egy különleges technikával perforálnak az egyik oldalán. Ez a lyuggatás fokozza az anyag reflektivitását a kívánt hullámhosszakon. A napvitorlások tervezett működési elve szerint a Földről indított lézersugarak biztosítják számukra a kezdeti impulzust, amely lehetővé teszi, hogy néhány perc alatt elérjék a fénysebesség 20%-át. Ugyanakkor a lézer hatékonyságát hátrányosan befolyásolja a gyorsan távolodó vitorlás által okozott Doppler-effektus. A több milliárd nanoméretű lyuk hozzájárul az anyag tömegének csökkentéséhez, ami kulcsszerepet játszik a napvitorlások esetében, valamint javítja a fényvisszaverő képességüket is.
A kutatók egy 60x60 milliméteres anyagot alkottak meg egy új technológia segítségével, amelyet jelenleg laboratóriumi körülmények között tesztelnek. A jövőbeni terveik azonban sokkal ambiciózusabbak: a misszió sikeréhez lényegesen nagyobb napvitorlákra lesz szükség. A Breakthrough Initiative keretén belül működő Starshot projekt, amelyet az orosz-izraeli milliárdos, Yuri Milner, valamint Stephen Hawking és Mark Zuckerberg is támogat, 2016-ban tűzte ki célul, hogy 20 éven belül napvitorlásokat építsenek, amelyek képesek eljutni az Alpha Centauri rendszerébe. Ezek a vitorlák jóval nagyobbak lesznek, mint a mostani 6 centis prototípusok. Az elképzelések szerint a tervezett napvitrolák akár 10 négyzetméteresek is lehetnek, miközben tömegük nem haladhatja meg az 1 grammot. Az általuk szállított mini elektronikai eszközök – mint kamerák, szenzorok és kommunikációs egységek – összsúlya sem lépheti túl ezt a határt. A kutatók által kifejlesztett anyagmegmunkálási technika egyik legnagyobb előnye, hogy drasztikusan csökkenti a csillagászati gyártási költségeket és a gyártási időt, így nem kell évtizedeket várni a napvitrolák megvalósulására.
Érdekességként említhetjük, hogy a hagyományos technikák alkalmazásával a 60x60 milliméteres anyag előállítása akár 15 évet is igénybe vett volna. Ezzel szemben az innovatív megoldás révén mindössze egy nap alatt sikerült elkészíteni, ráadásul a költségek is több ezer alkalommal alacsonyabbak lettek.
