最初のロケットと宇宙飛行士が宇宙に派遣されるずっと前から、ある日別の星系に旅して何があるかを見るという考えが人々の熱狂的な夢でした。しかし、宇宙時代の初め以来私たちが行ってきたすべての進歩にもかかわらず、星間旅行はまさにそれのままです-熱狂した夢。理論的な概念が提案されていますが、コスト、移動時間、燃料の問題は依然として非常に問題です。
小さな宇宙船を相対論的な速度に押し上げるための指向性エネルギーとライトセイルの使用に現在多くの期待がかかっています。しかし、より大きな宇宙船を十分に速くして星間航海を行う方法があったらどうなるでしょうか？コロンビア大学のクールワールドラボのリーダーであるDavid Kipping教授によれば、将来の宇宙船は、ブラックホールの重力を利用して信じられないほどの速度に到達するHalo Driveに依存する可能性があります。
キッピング教授は、オンラインで発表された最近の研究でこの概念について説明しました（プレプリントはCool Worlds Webサイトでも入手できます）。その中で、キッピングは、宇宙探査によってもたらされる最大の課題に対処しました。これは、私たちの太陽系を超えて探査するミッションに宇宙船を送るのにかかる膨大な時間とエネルギーです。
KippingがSpace Magazineにメールで伝えたように：
「星間旅行は、私たちが想像できる最も困難な技術的偉業の1つです。何百万年にもわたって星の間を漂うことは想像できますが（これは正当な星間移動です）、数世紀またはそれ以下のタイムスケールでの移動を実現するには、相対論的推進力が必要です。」
キッピングが言うように、相対論的推進力（または光速の数分の1まで加速する）は、エネルギーの点で非常に高価です。既存の宇宙船は、これらの種類の速度に到達するための燃料容量がなく、核を爆発させて推力を生成することはできません–プロジェクトオリオン（上記のビデオ）またはフュージョンラムジェットを構築する–プロジェクトダイダロス–利用できるオプションは多くありません。
近年、ライトセイルとナノクラフトを使用して星間ミッションを実施するという考えに注目が移っています。これのよく知られた例は 画期的なスターショット、スマートフォンサイズの宇宙船を一生のうちにアルファケンタウリに送ることを目的とした取り組み。強力なレーザーアレイを使用すると、ライトセイルは光速の最大20％の速度に加速されるため、20年でトリップします。
「しかし、ここでも、考えられる最もミニマリスト（グラムマス）の宇宙船のエネルギーのテラジュールについて話している」とキッピング氏は語った。 「これは、何週間も連続して稼働している原子力発電所の累積エネルギー出力です（ところで、あまり多くのエネルギーを蓄える方法はありません）。これが難しい理由です。」
これに対して、キッピングは、「ダイソンスリングショット」として知られているものの修正バージョンを提案します。アイデアは、崇敬された理論物理学者フリーマンダイソン（ダイソン球の背後にある心）によって提案されました。 1963年の本では、 星間通信 （第12章：「重力機械」）、ダイソンは、宇宙船がどのようにしてコンパクトな連星の周りをスリングショットして、速度を大幅に向上させることができるかについて説明しました。
ダイソンが説明したように、コンパクトなバイナリシステム（互いに軌道を回る2つの中性子星）に派遣され、重力アシスト操作を行う船です。これは、宇宙船がバイナリの激しい重力から速度を拾い上げ、システムの外に飛ばされる前に、その回転速度の2倍に相当する速度を追加することで構成されます。
推進のためにこの種のエネルギーを利用する見込みはダイソンの時代には非常に理論的でしたが、ダイソンは「重力機械」が探究に値する2つの理由を提示しました。
「最初に、私たちの種が指数関数的な速度でその人口と技術を拡大し続ける場合、遠い将来に天文学的な規模でのエンジニアリングが実現可能であり、かつ必要である時が来るかもしれません。第二に、宇宙の他の場所にすでに存在する技術的に進歩した生命の兆候を探している場合、本当に進歩した技術がどのような観測可能な現象を生み出すことができるかを検討することは有用です。」
つまり、重力マシンは、いつか可能になる場合に備えて検討する価値があります。この調査により、このようなマシンが作成するテクノロジーシグネチャを通じて、地球外知能（ETI）を見つけることができるからです。これを拡張して、Kippingはブラックホール、特にバイナリペアに見られるブラックホールがいかにさらに強力な重力スリングショットを構成できるかを検討します。
この提案は、レーザー干渉計重力波観測所（LIGO）の最近の成功に一部基づいています。これは、最初の波が2016年に検出されて以来、複数の重力波信号を取得しています。これらの検出に基づく最近の推定によれば、天の川銀河だけで1億個ものブラックホールがあります。
バイナリが発生する場合、それらは非常に多くの回転エネルギーを持っています。これは、スピンとそれらが急速に互いに軌道を回る方法の結果です。さらに、キッピングノートのように、ブラックホールは重力ミラーとしても機能します。イベントの地平線の端に向けられた光子は曲がり、ソースにまっすぐ戻ります。キッピングが言うように：
「つまり、バイナリブラックホールは、実際には高速で互いに回り込む2つの巨大なミラーです。ハロドライブはこれを利用して、ミラーが近づくとフォトンを「ミラー」から跳ね返らせ、フォトンが跳ね返って進み、ブラックホールバイナリ自体からエネルギーの一部を奪います（ピンポンボールがどのように投げられたかについて考えてください）動いている壁に逆らってより速く戻るでしょう）。この設定を使用すると、推進のためにバイナリブラックホールエネルギーを取得できます。」
この推進方法には、いくつかの明らかな利点があります。手始めに、それはユーザーに燃料を必要とせずに相対論的な速度で旅行する可能性を提供します、それは現在ロケットの質量の大部分を占めています。また、天の川の向こう側に存在するブラックホールも多数存在し、相対論的宇宙旅行のネットワークとして機能する可能性があります。
さらに、科学者は超高速星の発見のおかげで、重力スリングショットの力をすでに目にしています。ハーバードスミソニアン天体物理学センター（CfA）の研究によると、これらの星は銀河の融合と巨大なブラックホールとの相互作用の結果であり、銀河から1/10から3分の1の速度で追い出されます光量–約30,000〜100,000 km / s（18,600〜62,000 mps）
しかしもちろん、このコンセプトには数え切れないほどの課題といくつかの欠点以上があります。ブラックホールのイベントの地平線にぶら下がることができる宇宙船を構築することに加えて、必要な途方もない量の精度もあります。さもなければ、船と乗組員（ある場合）は、浮上して引き離される可能性があります。ブラックホールの。その上、1つに到達するという単純な問題があります。
「このことは、最初にこれらのブラックホールの1つに到達しなければならないという点で、非常に不利です。私はそれを星間高速道路システムのように考える傾向があります–高速道路に乗るには1回限りの通行料を払わなければなりませんが、一度あなたはあなたがそれ以上燃料を費やすことなく好きなだけ銀河を横切ることができます。
人類が最も近い適切なブラックホールに到達する方法についての挑戦は、キッピングの次の論文の主題になると彼は指摘した。そして、このようなアイデアは、ダイソンスフィアを構築したり、ブラックホールを使用して宇宙船に電力を供給したりするのと同じくらい遠く離れていますが、将来に向けてかなりエキサイティングな可能性を提供します。
つまり、ブラックホール重力マシンの概念は、人類に星間種になるためのもっともらしい道を示しています。一方、このコンセプトの研究により、SETIの研究者は、探す必要のある別のテクノロジシグネチャを得ることができます。ですから、このようなことを自分で試す日が来るまで、他の種がすでにそれを突き刺して機能しているかどうかを確認できます！
