"

Hei vielä kerran, minusta aurinkopurjeen käyttäjät ovat hieman optimistisia sen käytön suhteen tähtienväliseen matkustamiseen.  Syynä on vain se, että koska kiihtyvyys on hidas, on odotettava kauan ja kuljettava pitkä matka, jotta saavutetaan suuri nopeus.  Tasaisella kiihtyvyydellä a saavutetaan nopeus v, kun on kuljettu matka s seuraavasti 

 v = sqrt(2as)

newtonilaisessa approksimaatiossa, joka on sovellettavissa nopeuksilla, joihin voisimme toivoa pääsevämme.  Sitten

 s = v2/(2a)

ja tietyllä v:llä s kasvaa hyvin suureksi, jos a on pieni.  Mutta koska auringonvalon voimakkuus vähenee 1/s2:n mukaisesti etäisyyden kasvaessa auringosta, a ei pysy vakiona vaan laskee nopeasti, mikä pahentaa tilannetta huomattavasti.  Kun päästään huomattavasti Pluton kiertoradan ulkopuolelle, jossa Aurinko alkaa näyttää hyvin kirkkaalta tähdeltä, muiden tähtien valon aiheuttama fotonien vetovoima alkaa olla merkittävää, samoin kuin kosminen taustasäteily, jonka energiatiheys on verrattavissa tähtien valon energiatiheyteen.  Lopuksi on vielä se ongelma, että todella suurilla nopeuksilla Auringon valo alkaisi siirtyä punasiirtymään, joten siitäkin aiheutuu tehon menetys.  Jotkin näistä ongelmista voidaan ratkaista säteilemällä valoa tai mikroaaltoja alukseen valtavan voimalaitoksen (vaikkapa triljoona wattia) avulla lähellä Maata ja suuren aukkopeilin avulla, joka keskittää säteen alukseen.  Kunhan polttopiste saadaan pysymään yhtä pienenä kuin aluksen purje, kiihtyvyys pysyy vakiona.  Vuosia sitten tekemäni laskelma (jota en yritä toistaa nyt...) osoitti minulle, että tällä tavalla voitaisiin saavuttaa ehkä 0,1c:n nopeudet (mikä on hyvin jännittävää) - mutta sitten on jotenkin pysähdyttävä.  

(Esimerkiksi, jos muistan oikein, jos säteilevän peilin aukko on R, aluksen purjeen läpimitta r, etäisyys Auringosta D ja aallonpituus λ, niin silloin tarvitaan 

 λ/R = r/D

ja kiihtyvyydellä 10-3g päästään 0,03c:hen 30 vuodessa, etäisyydellä D 0,5 valovuotta, 1018/2 cm, mikä tekee peilin halkaisijaksi R ~ 50 km, kun purjeen halkaisija on r 100 km, kun λ on 1 um. Huom. peilin on oltava optisesti täydellinen, jotta << λ, mutta purjeen ei tarvitse olla.)

Tietenkin 0,1c on hyödyllinen nopeus, ja ongelman voisi jakaa sädetettyyn laserpurjehtijaan, jonka pysäyttää fuusioraketti, mutta muistamani triljoonan watin luku koski melko pientä alusta, muistaakseni 100 tai 1000 tonnia, ja luulen, että ydinsähköinen alus, joka kykenee saavuttamaan edes muutaman prosentin c:stä, on paljon suurempi 100 tai 1000 tonnin hyötykuormalle.  En voi kuvitella lentotukialusta pienempää vuosikymmenen alusta, joten se kuulostaa melko vaikealta, vaikkakin mahdollisesti kilpailukykyiseltä muiden lähestymistapojen kanssa.  

Minusta meidän on käsiteltävä ongelmaa insinööritieteiden näkökulmasta vaatimattoman ahkerasti, harkittava kaikkia lähestymistapoja ja laadittava realistisia suunnittelutehtäviin liittyviä tutkimuksia, joiden avulla saamme parhaan kompromissiratkaisun nykytekniikan avulla.  Tällä hetkellä matka-aika, jonka voisimme realistisesti myydä maapallon talouksille, kestäisi todennäköisesti tuhat vuotta tai enemmän.  Kymmenen tai kolmenkymmenen vuoden kuluttua meidän pitäisi siis tehdä tutkimus uudelleen ja katsoa, miten tämä luku on muuttunut teknologisen kehityksen myötä.  Jossain vaiheessa kohtuullisten matka-aikojen käyrä joko laskee tutkimusten välisen ajan tasolle tai sitten se tasoittuu, kun törmäämme toteutettavissa olevan tekniikan seinään.  Tai ehkä tapahtuu valtava läpimurto, kun joku keksii, miten luoda madonreikä läheiseen tähteen, tai jotain yhtä mullistavaa.  Joka tapauksessa, vasta kun matka-aika alkaa olla yhtä pitkä kuin tutkimusten välinen aika (mikä riippuu teknologian muutosnopeudesta), olisi järkevää aloittaa vakava ohjelma, jota NASA kutsuisi "vaiheen A tutkimukseksi", joka johtaa ohjelman käynnistämiseen, sitten alustavaan suunnittelun arviointiin ja sitten kriittiseen suunnittelun arviointiin, jolloin voidaan alkaa leikata metallia. 

Aurinkopurjehdus on luultavasti kilpailukykyinen tapa liikkua aurinkokunnassa, vaikka uskonkin, että ydinsähköiset ioniajot osoittautuvat todennäköisesti paremmiksi.  Jälkimmäiset voivat varmasti kuljettaa meidät ympäri aurinkokuntaa 1400- ja 1500-luvun suurten tutkimusmatkojen aikaskaalassa.  Sitten 500 vuoden kuluttua Aurinkokunta on meidän, ja meillä on paljon parempi käsitys siitä, mitä siellä pimeässä tähtien välissä on, mahdollisesti Jupiterin ja sen kuiden kaltaisia miniaurinkokuntia.  Jos tällaiset järjestelmät ovat yleisiä, saatamme löytää käyttökelpoisia paikkoja, joista voimme mennä vain 1 % Alfa Centauriin asti, mikä muuttaisi kaiken.  Ja ihmislaji olisi vihdoin turvassa monilta katastrofeilta, jotka uhkaavat meitä nyt.  

Anteeksi, että olen ollut tarkkaamaton Wikipediasta kuukauden tai kaksi, johtuen muista velvollisuuksista, jotka voivat lisääntyä tai vähentyä vuonna