Всё о космических путешествиях за 60 минут

Когда «Вояджер-1» покинул Солнечную систему, он был в 121 раз дальше от Солнца, чем Земля. Но это пустяк по сравнению с расстояниями до других звезд в нашей галактике Млечный Путь. Ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра в системе Альфа Центавра, удалена от нас на 4,3 световых года. Это примерно 4 триллиона километров, или более чем в 270 000 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Поистине огромная дистанция, которую нужно преодолеть. При скорости 17 км/с, с которой двигается «Вояджер-1», и даже если бы он летел в правильном направлении (а это не так), у него ушло бы 70 000 лет, чтобы добраться до Проксимы Центавра.

Все это вызывает естественные сомнения относительно того, смогут ли роботизированные космические аппараты, не говоря уже о людях, когда-либо совершить путешествие к другим звездным системам и исследовать их. И все же есть несколько смелых – кто-то сказал бы фантастических – идей на бумаге, которые однажды могут сделать межзвездные космические путешествия реальностью.

Ad astra[15]

В 2016 году российский предприниматель Юрий Мильнер и знаменитый космолог и астрофизик Стивен Хокинг анонсировали Breakthrough Starshot – амбициозный проект по отправке флотилии миниатюрных роботизированных космических аппаратов к Проксиме Центавра. Согласно концепции проекта они должны посетить Проксиму Центавра b – планету, которая была открыта в 2016 году международной группой астрономов с помощью телескопов Европейской южной обсерватории в Чили. Проксима Центавра b интересна тем, что считается каменистой, похожей на Землю планетой, и расположена она в зоне обитаемости – области вокруг звезды, где условия являются подходящими для существования жизни.

Никто и ничто не способно перемещаться быстрее скорости света за возможным исключением дурных вестей – они, как известно, подчиняются собственным законам.

Дуглас Адамс. В основном безвредна (1992)

В движение космические аппараты приведут солнечные паруса (см. главу 8). Однако вместо солнечного света ускорение им обеспечит наземная лазерная установка. Эту идею, пытаясь придумать способ управления солнечными парусами во тьме межзвездного пространства, впервые выдвинул американский физик и писатель-фантаст Роберт Форвард в 1970-х годах. Для Breakthrough Starshot потребуется лазерная установка с общей выходной мощностью 100 ГВт. Это огромное число. Для сравнения: крупнейшая в мире атомная электростанция «Касивадзаки-Карива» в Японии вырабатывает примерно 8 ГВт энергии.

Сами космические аппараты будут размером всего в несколько сантиметров в поперечнике и весом около грамма или даже меньше. Но при этом на каждом из них планируется разместить четыре крошечные камеры, компьютер, двигатели, плутониевую батарею, радиопередатчик и светоотражающий парус, достигающий 16 м². Первые рабочие прототипы аппаратов были успешно запущены на низкую околоземную орбиту в 2017 году.

Текущий план предусматривает запуск корабля с аппаратами на высокую околоземную орбиту. И уже отсюда они будут стартовать. Лазеры сфокусируют на каждом из них лучи примерно на 10 минут. Полученная тяга окажется невелика – но ее будет достаточно, чтобы поднять несколько сотен граммов с поверхности Земли, – однако в космосе она сможет невероятно быстро разогнать столь легкий аппарат до 15–20 % от скорости света. На такой скорости путешествие до Проксимы Центавра b займет 20–30 лет, плюс понадобится еще 4,3 года, чтобы полученные данные – по радиоволнам, передающимся со скоростью света, – добрались до Земли.

На такой скорости столкновения с частицами пыли могут оказаться катастрофическими. Поэтому для обеспечения запаса прочности предусматривается запуск около 1000 аппаратов.

Критики высказали соображение, что многие технологии должны будут стать в десятки раз совершеннее, чтобы Breakthrough Starshot стал успешным. Тем не менее команда ученых – научных консультантов проекта, в их числе астрофизик Ави Леб, нобелевский лауреат Сол Перлмуттер и британский астроном Мартин Рис, – считает, что это возможно.

Самореплицирующиеся зонды

Breakthrough Starshot, пожалуй, самый многообещающий проект по отправке космического аппарата из наглей звездной системы в другую. Но что потом? Если для достижения ближайшей звезды требуется более 20 лет, то прохождение через 100 миллиардов звезд остальной части нашей галактики займет невероятное количество времени. Одним из предложенных решений является разработка роботизированного зонда, способного осуществить перелет к другим звездам и собирать данные о них и их планетах автономно, без прямого контроля с Земли.