“Milyen nehéz a csillagközi utazás a térhajtómű valamilyen formája nélkül? Vegyük példának a Voyager-1 űrszondát egy kis, 0,722 tonnás (metrikus tonna) űreszközt, amelyet 1977-ben indítottak útnak, és jelenleg körülbelül 116 csillagászati egységre (AU) van a Naptól 33 évnyi repülés után, miközben az utazósebessége évente 3,6 AU. Ez az emberiség által eddig indított legnagyobb energiájú űreszköz, mégis körülbelül 75 000 évre lenne szüksége ahhoz, hogy elérje a Proxima Centaurit, a legközelebbi csillagot, amely 4,3 fényévre található a szomszédos háromcsillagos Alpha Centauri rendszerben.” - magyarázta Dr. Harold “Sonny” White, mérnök/fizikus, a NASA térhajtómű-specialistája egy 2011-ben publikált tanulmányában.

Ahogy a Voyager esetéből is kitűnik, a csillagközi utazás a hagyományos módszerekkel nagyon lassú folyamat lenne, de még a különleges, szinte sci-finek hangzó megoldások is csak elenyésző mértékben tudnák növelni a sebességet - közel sem annyira, hogy emberi léptékben mérve megfelelő idő alatt eljuthassunk egy másik csillagrendszerbe.

“A közelmúltban végzett nem hivatalos küldetéstervezési vizsgálatok azt értékelték, hogy a nagy teljesítményű elektromos hajtóműrendszerek (EP) és könnyű nukleáris reaktorok kombinációja képes lenne-e az Ezer Csillagászati Egység (TAU) küldetés végrehajtására körülbelül 15 év alatt.

Durva számítások szerint egy ilyen nukleáris elektromos meghajtású (NEP) robotikus küldetés néhány év alatt elhaladna a Voyager-1 mellett, miközben 1000 csillagászati egység távolságot érne el 15 év alatt.” - mondta el White - “Míg ez jelentős javulás a Voyager-1 statisztikájához viszonyítva - majdnem két nagyságrenddel meghaladja azt, ez a gyors robotikus űreszköz még így is több ezer év alatt tudná csak átszelni a fekete óceánt a Proxima Centauriig. A csillagközi utazás nyilvánvalóan egyáltalán nem lesz könnyű vállalkozás.”

De mi a helyzet a térhajtóművel? A fénysebességnél gyorsabb űrbeli utazást lehetővé tévő eszköz ötlete régóta foglalkoztatja az emberiséget, de a legnagyobb népszerűségre szert tevő változat, a térhajtómű (warp drive) sokáig a sci-fik túlzásának tűnt. A Star Trek téridőhajlító technológiája látszólag ellentmond a fizika általunk ismert törvényeinek (elvégre semmi sem haladhat a fénynél gyorsabban), viszont vannak “kiskapuk”, aminek köszönhetően mégis valóságossá válhat - Miguel Alcubierre, mexikói fizikus pedig 1994-ben egy tanulmányban bizonyította, hogy hogyan lehetséges ez matematikai szinten, bár a koncepció még mindig tartalmazott olyan részleteket, amelyek túl ambiciózusak voltak a kivitelezéshez.

Lehetséges működő térhajtóművet építeni egy új tanulmány szerint A fénysebességnél gyorsabb utazás negatív energia felhasználása nélkül is megvalósítható lehet az einsteini fizikai törvények keretei között.

Ahogy azt korábbi cikkünkben írtuk, a warp drive lényege, hogy a görbületi térhajtómű, melyet egy anyag-antianyag reaktor működtet, az űrhajó előtt lévő téridő anyagát összegyűri, a hajó mögött pedig kitágítja, így az a három dimenziós térből kiszabadulva átlép a hipertérbe, ahol a fénysebességnél gyorsabban képes haladni. Normális esetben semmilyen objektum sebessége nem lépheti át a fény sebességét, ezt az alapelvet Einstein fektette le és azóta is érvényes alapvetésnek bizonyult, viszont a térhajtómű az energiaeloszlás átrendezésével kicselezi ezt a szabályt, hiszen ebben az esetben nem maga az űrhajó, hanem az őt körülvevő téridő, maga az univerzum gyorsulna fel, miközben a buborékban lévő jármű továbbra is az ismert fizikai elveknek engedelmeskedne.

“Az Alcubierre által leírt működési koncepció szerint az űrhajó hagyományos meghajtórendszerrel hagyná el a kiindulási pontot (például a Földet), és megtenne egy d távolságot, majd a kiindulási ponthoz viszonyítva megállásra késztetné az űreszközt.

Ezután bekapcsolnák a mezőt, és az űrhajó elszáguldana a sztelláris célpontja felé, miközben lokálisan soha nem lépné át a fénysebességet, mégis tetszőlegesen rövid idő alatt tenné meg a távolságot. A mezőt hasonló távolságban a célpont előtt kikapcsolnák, majd az űrhajó hagyományos módon fejezné be az utazást. Ez a megközelítés lehetővé tenné, hogy például az Alpha Centaurihoz vezető utazás egy Földön lévő megfigyelő (és az űrhajó órái) által mérve hetekig vagy hónapokig tartson, nem pedig évtizedekig vagy évszázadokig.” - magyarázza Harold White.

A téridőgörbületi-buborékban kényelmesen utazók tehát ezzel a módszerrel villámgyorsan meglátogathatnának más csillagrendszereket, valóra váltva az emberiség régi álmát. Persze a helyzet nem ilyen egyszerű, az Alcubierre-féle görbületi buborék meghajtása annyi energiát igényelne, amit lehetetlen összegyűjteni, a negatív energia igénye miatt pedig az ötlet a megvalósíthatatlan elméleti koncepciók szintjére került, viszont azóta több tanulmány is foglalkozott a kérdéssel, és leírták egy teoretikusan fizikailag is kivitelezhető térhajtómű-változat működésének elvét.

Ahogy azt a 2021-es munkájukban Alexei Bobrick asztrofizikus és Gianni Martire, az Applied Physics alapítója kifejtik, a negatív energia helyett magát a gravitációs erőt is lehetne használni a tér ilyen nagyfokú meggörbítésére is, ehhez csak annyit kell tenni, hogy egy hatalmas tömeget, akár több bolygó tömegét, valahogy beszorítsuk egy nála sokkal kisebb formába. Ennyi energiát összegyűjteni önmagában is nagy feladat, de ami még fontosabb, ez a térhajtómű nem fog fénysebességnél gyorsabban suhanni.

“Megmutatjuk, hogy a fénysebességnél lassabb, gömbszimmetrikus görbületi meghajtású téridők egy bizonyos osztálya legalább elméletben megalkotható, mégpedig az emberiség által ma ismert fizikai alapelvek alapján.”

- írják a kutatók a tanulmányban.

Bobrickék koncepciója sem biztosít teljesen kielégítő “receptet” egy valódi térhajtómű fejlesztéséhez, de egy dologban mindenképpen hasznos segítséget jelent: sokkal jobb betekintést nyújt a dolog működési elvébe, és realisztikusabb képet fest a fantasztikusnak tűnő rendszerről. Most, hogy már jobban értik a fizikusok a térhajtóművel kapcsolatos komplex folyamatokat, arra is jobb rálátásuk nyílt, hogy egy esetlegesen már működő, más civilizációk által épített ilyen szerkezet hogyan lenne felismerhető számunkra. Egy 2024-es kutatás szerint egy, az űrben száguldó, térhajtóművel működő űrhajó bizonyos esetben kelthetne olyan gravitációs hullámokat, amelyek észlelhetővé tennék a jelenlétét a földi megfigyelőeszközök számára is - erről a lehetőségről korábbi cikkünkben írtunk részletesebben.

Képesek lennénk észlelni idegen térhajtóműveket – de csak egy esetben Ha az idegenek használnak térhajtóműveket, akkor a jelenlegi technológia mellett ezeket már érzékelhetjük. Legalábbis egy, katasztrofális esetben.

A térhajtóművek területének elméleti fejlesztése azóta sem állt meg, sőt, egy 2025-ös tanulmányban Harold White és kollégái egy különleges formájú, a hagyományokkal szakító térhajtómű elképzelését vázolták.

A gondolákból álló, szegmentált görbületi buborék koncepciójával következő cikkünkben foglalkozunk, de elöljáróban a megoldás lényege, hogy a korábbi, gömbszerű felépítés állandó energiaeloszlású struktúrájától eltérő módon a szegmentált buborék egy, az általános relativitáselmélettel összhangban álló megoldást kínál, aminek működése közelebb áll egy valódi űrhajó mechanikájához - a probléma csak az, hogy egzotikus anyagra még mindig szüksége van a funkcionáláshoz.

(Fotó: White at al./ Classical and Quantum Gravity, Bing/MAI-Image-1)

A fizika törvényeit betartó fénysebességű utazás? – Pontosan ezt ígéri egy új felfedezés A kutatók szerint az űrtechnológia jelenleg ott tart, mint az autóipar annak a korai éveiben – vagyis sok gyakorlati alkalmazás még távolinak tűnhet, de az alapvető munkafolyamatok már elindultak – a végső cél ez esetben pedig a térhajtómű kifejlesztése.