Het klonk als een superidee: met een zonnezeil naar de dichtstbijzijnde planeet Proxima b reizen. Maar hoe gaan we remmen?

In april vorig jaar kwamen Stephen Hawking en Yuri Milner met een geweldig idee: een ruimtereis naar de sterren die het dichtst bij de aarde staan, het Alpha Centauri-systeem. Deze sterren zijn zo’n 4,3 lichtjaar – oftewel 40 biljoen kilometer – van ons verwijderd. Hawking en Milner willen dat hun ruimtevaartuig niet meer dan twintig jaar over de reis doet. Het betekent dat het een snelheid van zo’n 60.000 kilometer per seconde moet hebben. Het klinkt onmogelijk, maar het kan, zo stellen Hawking en Milner, met behulp van licht. Ze stelden voor om het ruimtevaartuig aan te drijven met behulp van een groot, dun zeil dat door een gigantische laserstraal vanaf de aarde wordt voortgejaagd. Gaandeweg zal het zeil een steeds hogere snelheid krijgen.

Straling
Een fantastisch idee, dat nog interessanter werd toen onderzoekers eind 2016 aankondigden dat rond één van de sterren in het Alpha Centauri-systeem – Proxima Centauri – een aardachtige planeet draait. Maar hoe gaan we – eenmaal aangekomen bij Alpha Centauri – remmen? Over die vraag hebben onderzoekers van het Max Planck Institute for Solar System Research zich nu gebogen. En ze stellen voor om de straling van de Alpha Centauri-sterren te gebruiken om de sonde af te remmen. Net zoals straling gebruikt wordt om het zonnezeil op snelheid te brengen, kan deze immers ook worden ingezet om het zeil te vertragen. De aanpak van de wetenschappers heeft echter één nadeel: ons geduld wordt op de proef gesteld. Zo duurt de reis naar het Alpha Centauri-systeem veel langer. Al snel zo’n 100 jaar.

Vergeet die laser!

De onderzoekers stellen tevens voor om het zeil niet voort te drijven met behulp van een energieverslindende laser. In plaats daarvan zou de straling van de zon gebruikt moeten worden om het zeil op snelheid te brengen. Het betekent echter dat het zeil de zon tot een afstand van zo’n 5 keer de straal van de zon zal moeten naderen.

Afgeremd
In hun berekeningen gaan de onderzoekers uit van een ruimtesonde die minder dan 100 gram weegt en vastzit aan een 100.000 m2 groot zeil. Terwijl de sonde Alpha Centauri nadert, wordt deze steeds meer afgeremd door de straling van de ster. Als de sonde de ster Alpha Centauri A als eerste tot zo’n 4 miljoen kilometer nadert en daarbij een maximumsnelheid van zo’n 13.800 kilometer per seconde heeft, zou deze zijn doel niet voorbij schieten, zo wijzen berekeningen uit.

Zwaartekracht
Alpha Centauri A heeft echter niet alleen met zijn straling invloed op de sonde. Ook de zwaartekracht van de ster speelt een rol en kan gebruikt worden om de sonde een zwiep te geven, zodat deze ook één van de andere sterren in het systeem kan bezoeken.

De onderzoekers zien het al helemaal voor zich. De sonde nadert ster A. Deze remt de sonde af en zwiept de sonde naar Alpha Centauri B. Daar zou de sonde een paar dagen later arriveren, weer worden afgeremd en vervolgens naar Proxima Centauri worden geschopt. Daar zou de sonde dan zo’n 46 jaar later – 140 jaar nadat deze gelanceerd is – aankomen.