Проект Breakthrough Starshot ставить своєю метою дослідити сусідню зоряну систему з використанням надпотужних лазерних променів і космічних кораблів дуже маленьких розмірів.
Біля витоків цього проекту стоять покійний Стівен Хокінг (Stephen Hawking), астроном Гарвардського університету Аві Леб (Avi Loeb) і російсько-американський мільярдер Юрій Мільнер. Концепція заснована більш ніж на 80 наукових дослідженнях міжзоряних подорожей.
В рамках нього вчені розраховують відправити приблизно 1000 малюсіньких космічних кораблів StarChip в напрямку альфи Центавра — найближчої до Землі після Сонця зоряної системи. Швидкість цих зондів буде становити 20 відсотків від швидкості світла (близько 215 мільйонів кілометрів на годину), а кожен «чіп» буде важити менше одного грама.
Ще один пункт призначення — Проксима Центавра, найближча до Землі зірка після Сонця, яка може мати населену планету. Відправка StarChips планується в середині 2030-х, а до своєї надшвидкості кораблі зможуть розганятися протягом декількох хвилин, завдяки потужному лазерному вибуху, що випромінюється в космос з поверхні Землі.
Проте астрономи попереджають і про небезпеки такого підприємства: лазерний промінь потужністю в 100 гігаватів (а саме така потужність потрібна для успішної відправки чіпів) буде настільки сильним, що зможе спалити будь-яке місто за лічені хвилини, якщо відіб’ється від якого-небудь об’єкта в космосі і повернеться на Землю. Ще однією перешкодою можуть стати хмари газу і пилу, які ховаються між зірками, — такий матеріал може просто знищити космічний корабель.
Ілюстрація відправки «нанокораблів» за допомогою потужного лазерного променя © Breakthrough Prize
Разом з тим, якщо все пройде успішно, камери Starchips зможуть надати людству перші масштабні фотографії світів розміром з Землю вже до 2060-их: сама подорож займе близько 25 років, а на одержання даних піде чотири з гаком роки, залежно від пункту призначення.
В якості прикладу астрономи звертаються до успішного досвіду запуску експериментальних чотирьохграмових супутників, званих «спрайтами», побудованих і випробуваних співробітниками Корнеллського університету. У червні 2017 року флот з шести таких міні-кораблів відправився в космос на борту індійської ракети. Вони були оснащені датчиком температури і передавали на Землю дані через радіозвуковий сигнал. За словами Клупара, такі крихітні космічні кораблі можуть розглядатися як попередники StarChips.
Але, крім зоряних систем Центавра, у Starshot є ближча мета — Сонячна система. У 2030 році співробітники проекту сподіваються побудувати базову станцію з лазерним випромінюванням потужністю один гігават в горах Сьєрра-Невада. Це дозволило б перевірити концепцію міжзоряних місій StarChip на основі лазера, однак все може обійтися в 10 разів дешевше. Ідея полягає в тому, щоб просувати зонди повз планети, місяці, астероїди та інші об’єкти на одному відсотку від швидкості світла.
Вчені вважають, що з допомогою технологій їм вдасться дістатися до Марса за кілька днів, до Юпітера — за кілька тижнів, а до Плутона — за кілька місяців. Для останнього результату зонду NASA New Horizons знадобилося близько дев’яти років. Варіант StarChip, розроблений для Сонячної системи, буде важити близько 100 грамів — приблизно в 100 разів масивніше, ніж міжзоряний. Запуск цього проекту вимагає участі багатьох країн та їх схвалення, оскільки спалах одногігаватного лазера може пошкодити супутники, що проходять на цій ділянці.
Вчені оцінюють цей проект в мільярд доларів, при цьому велика частина інвестицій буде спрямована на лазерний промінь. Однак після будівництва станції прості і часті дослідження далекого космосу можуть стати набагато більш дешевими.