Hur långt är det till Proxima Centauri?

Diskussionen i anslutning till en artikel om artificiell intelligens, AI, och de tillämpningar man kunde ha nytta av inom rymdforskningen gav åter näring till tankar om proportioner. Frågan om hur stor rymden är får tills vidare sova vidare, men vi ska sätta lite perspektiv på avstånd ut till vår närmaste samling stjärnor – de som bildar gruppen Alfa Centauri. De tre stjärnorna ser med blotta ögat ut att vara en enda stjärna – förutsatt att man befinner sig på södra halvklotet. Befinner man sig på norra halvklotet av jorden förblir stjärnsystemet under horisonten oberoende av årstid och tid på dygnet.

Vi ställer problemen med att sända en sond till ”Proxima b” åt sidan och antar att vi redan har en rover som kör omkring på planetens yta, tar prover och sänder resultaten till jorden. Signalerna går med, i runda slängar, trehundratusen kilometer i sekunden, ljusets hastighet i vacuum. I sådant fall tar det 4 år, 4 månader och knappt två veckor för signalen att nå jorden. Ifall rovern inväntar svar från oss innan den skrider till åtgärder tar det lika länge åtgärdskommandot från jorden når roverns antenn. Det skulle med andra ord ta över 13 år från det att rovern hittar en intressant gasplym innan vi får resultaten av dess prover. Såvida plymen hänger kvar på samma ställe i åtta år, åtta månader och fyra veckor. Här finns en del svårigheter involverade.

Tanken på att låta signalen gå ettappvis via utplacerad ”hotspots” hjälper föga. En AU, avståndet mellan jorden och solen, är 500 sekunder. Avståndet mellan Mars och Jorden är kring åttio miljoner kilometer när planeterna är som närmast varandra, på samma sida om solen. Är planeterna på var sin sida om solen är avståndet kring 380 miljoner kilometer. Räknat i AU är avståndet från oss till Mars mellan en halv och 2½ AU. I tid betyder det mellan 4½ och 21 minuter.

Det är fasligt stor skillnad på 21 minuter och 4,37 år.

Spänner du ut din hand, är avståndet mellan lillfinger och tumme kring 15 cm. Låt det representera längsta avståndet mellan Jorden och Mars. I den skalan finns Alfa Centauri på Månen. Sätts Jorden och Mars i var sin ände av Strömbron i Stockholm (150 m från varandra)  motsvarar avståndet mellan Jorden och Alfa Centauri en resa från Stockholm till Sydpolen.

Ska vi dra en kabel från Stockholm till Sydpolen skulle vi inte komma på tanken att förse den med en mellanstation 150 m från ena änden.

Men – hur vore det då att sätta en ”hotspot” på Pluto? Förutsatt att vi skulle kunna placera en mellansändare där skulle den optimalt vara fem timmar närmare Alfa Centauri. Flere sändare längs vägen har vi i detta läge inte pejl på var de eventuellt skulle gå att placera.

Hur vore det att placera en mellansändare på en lämplig himlakropp i Oorts kometmoln vilket sträcker sig från några tusen AU till minst 50000 AU ut från Solen? Den bortre gränsen är ungefär en femtedel av avståndet till Alfa Centauri. Men – Voyager 1, som sköts iväg i september 1977 och är den av våra farkoster som nått längst ut i rymden, har ännu en god bit kvar till Oorts moln. Den färdas nu (maj 2019) på ett avstånd av 145 AU från solen.

Kom därtill ihåg att solsystemet roterar. En utplacerad ”hotspot” kommer tidvis att befinna sig åt helt fel håll.

Egentligen handlar detta inte om eventuella ”hotspots”, utplacerade för att underlätta långväga kommunikation. Det handlar om att en tanke kan, om den inte avfärdas, kan leda vidare. I detta fall ledde tanken till ett sätt att konkretisera avståndet till vår närmaste stjärna, och den exoplanet som sgs för evig kommer att vara närmast Jorden. Kort sagt. Vår planet är liten och avstånden mellan stjärnor och stjärnsystem är – rätt långa.

Och visst – Det är tydligt att de instrument vi sänder utanför vårt solsystem inte kan ”sitta” och vänta på att vi på Jorden ska fatta alla beslut.

• 1 AU = avståndet mellan Solen och Jorden, ungefär 150 miljoner kilometer. (skrivs ibland AE på svenska)
• 1 ljusår = 9 460 730 472 580,8 kilometer eller ungefär 63 000 AU

Förresten – Varför anger ljusets hastighet i vacuum så exakt jämfört med den astronomiska enheten, AU?

Jan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.