.
Zondes robota palaišana citai zvaigznei ir pilnīgi atšķirīga skala attiecībā pret zondes palaišanu Saules sistēmas tālākajās robežās.
Tā kā mums tuvākā zvaigzne atrodas vairāk nekā 4 gaismas gadu attālumā, mums ir jāpierāda ilgtermiņa saziņas kavējumi - starpzvaigžņu bezpilota lidaparātam būs vajadzīgs vairāku zondi, kas spēj patstāvīgi izpētīt vairākus medijus.
Kopumā, zvaigžņu zondei, iespējams, būs sava kosmosa izpētes programma, kas sākas kā transporta sistēmas pakete, kas paredzēta Icarus hibrīda raķešu projektam. Tomēr hibrīda raķetes nav mērogā, un to minimālais izmērs, parasti simtiem tonnu.
Tas ir līdzīgs tam, kā mēs nosūtījām visu izpētes programmu citai zvaigžņu sistēmai, un, lai gan tā nav galvenā problēma, tas prasa daudzas lietas darīt atšķirīgi - tā būs paradigmas maiņa mūsu pieejā un domāšana par to, kā izpētīt telpu. Neviens kosmodroms nevar nodrošināt resursus, lai novietotu transportlīdzekli orbītā vai piegādātu simtiem vai tūkstošiem tonnu degvielas hibrīda raķetē.
Hibrīda raķetes „Firefly” dizains tiks izstrādāts tā, lai tas lidotu uz Alpha Centauri 100 gadu laikā, tā masa būs aptuveni 1500-3000 tonnas, un tai būs jāpārvieto deitērija kurināmais daudzumā, kas ir 19 reizes lielāks par savu masu. Tādējādi aptuveni 30 000–60 000 tonnu iekārtu un degvielu var sākt orbītā.
Drošības apsvērumu dēļ hibrīda raķete jāuzsāk no daudz augstāka orbītā nekā parastā zemes (LEO), kur atrodas Starptautiskā kosmosa stacija un citi mehāniķi. Tas var būt stabils orbīts starp Zemi un Mēness, piemēram, Lagrange punktu vai Halo orbītu. Tomēr 60 000 tonnu pārvadāšanai starp orbītām būs nepieciešama nopietna transporta infrastruktūra. Vidējā termiņā (desmit gadus vai divus) SpaceX privātā raķete plāno uz Marsu uzsākt 100 tonnas kravas, lai atbalstītu būvniecību. Ķīmisko raķešu, piemēram, Falcon Heavy, izmantošana nozīmēs, ka Marsa koloniālā pārvadātāja masa būs vismaz 600 tonnas. Uzsākot uz Mēness orbītu, būs nepieciešams tik daudz degvielas kā Marsa orbītā. Tātad kosmosa zondei, kuras masa ir 60 000 tonnu, būs nepieciešama 360 000 tonnu lietderīgā slodze (galvenokārt degviela), tas būs gadījumā, ja izmanto tikai ķīmiskās raķetes. Šādas izmaksas būs pārmērīgas.
Tomēr apsveriet šo situāciju: mēs nereti domājam par to, cik daudz mūsu enerģijas avotu sver. Pie 1 gigavatu ogļu jaudas, kas darbojas ar 35% efektivitāti, ir nepieciešama 0, 1 tonnas ogles sekundē. Gada laikā tas sadedzina 3.000.000 tonnu ogļu un saražo 10 000 000 tonnas oglekļa dioksīda un aptuveni 150 000 tonnas pelnu.
Pārsteidzoši, ņemot vērā miniatūru moderno kosmosa kuģi, apskatiet tūkstošiem tonnu lielu kravas izkraušanu augstās zemes orbītās. 1970. gadu beigās NASA, piemēram, veica pētījumus par milzīgo saules satelītu būvniecību Zemes ģeostacionārajā orbītā, lai gan šo aptauju rezultāti ir tikai uz papīra. Bet jau ir kļuvis skaidrs, ka transporta arhitektūru var labi izmantot starpzvaigžņu zondi. Gan Japāna, gan Ķīna ir paudušas interesi par satelītiem, kas darbināmi ar saules enerģiju, vismaz demonstrācijas formā kopš 2030. gadiem un to komercializāciju 2050. gadā.
Tādēļ, veidojot starpzvaigžņu zondi, var būt, ka līdz tam laikam būs pieejamas infrastruktūras, lai atbalstītu būvniecības procesu. Orbitālās transporta infrastruktūras pamats ir plānots šādi:
- Pirmkārt, tiem, kas plāno apmeklēt augstākās orbītas, tiks organizētas kravas un degvielas uz orbītā. Tas būs labākais variants, patiesi atkārtoti izmantojami palaišanas transportlīdzekļi, piemēram, Falcon kompānijas SpaceX sērijas uzlabotās versijas, kas var pastāvēt desmit līdz divdesmit gadus, vai Eiropas raķešu hibrīda skylons.
Otrkārt, vienreiz Zemes orbītā lidmašīna, kas vajadzīga, lai nosūtītu kravas slodzi uz ģeostacionāro orbītu, turpinās masveidā aizstāt ar neķīmisko raķešu degvielu, piemēram, termālo kodolenerģiju, kā arī saules siltuma un saules elektroenerģijas. Tie prasa daudz mazāku degvielas daudzumu, lai piegādātu slodzi uz augstākām orbītām, un atkarībā no izvēlētās sistēmas tas var aizņemt vairākas dienas vai mēnešus.
Ir vērts apsvērt tādu transporta sistēmu apjomu, kas vajadzīgas, lai atbalstītu, piemēram, saules satelītu elektrostaciju. Tipisks 1 gigawatt ATP sver apmēram 10 000 tonnu. Pieaug globālā vajadzība pēc enerģijas. Pašreizējais pieprasījums ir aptuveni 500 gigavati gadā, tāpēc, lai nodrošinātu pusi no nepieciešamās enerģijas, izmantojot saules satelīta elektrostaciju, būs nepieciešams būvēt aptuveni 250 satelītus gadā - aptuveni 2,5 miljoni tonnu aparatūras, kas būtu orbītā.
Paredzams, ka Icarus degviela būs deitērija, kas iegūta no jūras. Tomēr, tiklīdz SpaceX izveidos tiltu uz Marsa un izveidos transporta infrastruktūru, zinātnieki aktīvi uzsāks optimālāku risinājumu. Vairāki uzņēmumi jau plāno izpētīt potenciālos asteroīdu resursus. Ir iespējams izveidot ļoti ienesīgu tirgu arī pāris gadu desmitu laikā, taču tas notiks, ja SPS materiālus var iegūt no resursiem, kas atrodas telpā ar zemākām izmaksām nekā ar kosmodromu no Zemes. Pārliecinošāka ir versija, ka galvenā zvaigžņu zondes, deuterija, Marsa un Mēness degviela pastāv daudz augstākos procentos nekā uz Zemes. Deuterija atomi ir divreiz smagāki par parasto ūdeņradi, jo tas ir izotops. Nesenie mērījumi par deuterija klātbūtni Marsa polārajos vāciņos ir parādījuši, ka tā saturs būs vismaz 8 reizes lielāks nekā vidējā vērtība uz Zemes. Tika konstatēts arī, ka mēness ir daudz ledus, kas iegūts no ūdeņraža, kas tur nokļuvis ar saules vēja un komētas, un mēness deuterijā būtu vēl bagātāks nekā Mars.
Tāpēc, kad atnāks laiks, lai būvētu zvaigžņu kuģi, var būt, ka jau būs degviela un materiāli, kas būs viegli iegūstami ārpus zemes.
Lai optimizētu degvielas transportēšanas izmaksas kuģim, jauno jaudīgo sistēmu var pilnībā izmantot daudzu citu beramkravu pārvadāšanai. Somijas pētnieks Pekka Janhunen piedāvā E-Sail, īpašu konceptuālu dizainu, kas rada saules buru no uzlādētiem elektriskajiem vadiem.
Saules vējš sastāv no ātrgaitas plazmas straumes, kas rodas no saules, kas plūst ap elektrisko lauku, ko rada vadi, radot nepieciešamo vilci. Šis izgudrojums tika paziņots ar īsu aprakstu 2004. gadā, to pārbaudīja vairākos satelītos, un Eiropas Kosmosa aģentūra to plāno sākt. Pilnībā funkcionējoša elektroniskā bura varēs vilkt atgūto deitēriju no praktiski jebkura avota Saules sistēmā, piemēram, Marsu vai asteroīdiem, kā arī jebkuru citu kravu. Šie izgudrojumi var tikt izmantoti arī kā "gravitācijas vilkšanas transportlīdzekļi" asteroīdiem, kas ir bīstami sadursmei ar Zemi, vai pat pārvietot tos jaunās, noderīgākajās orbītās. Ražošanas aktivitātei kosmosā būs nepieciešama kuģa un daudzu citu lietojumprogrammu būvniecība, un tas apstiprina Apollo programmas priekšrocību, kas ļāva cilvēkiem izkāpt uz Mēness. Mikroelektronikas revolūcija astoņdesmitajos un astoņdesmitajos gados daudz ir saistīta ar "vienu milzīgu cilvēces lēcienu". Galu galā, daudzi jauni ražošanas procesi tika izgudroti diezgan ātri un daudzi zinātnieki fiziskajā, inženierzinātņu un datoru jomā tika apmācīti.
Labu veiksmi dod priekšroku tiem, kuri zina, kas būs neiedomājami ieguvumi no tā, kas radīs Starship.
