Первый полет в космическое пространство состоялся 12 апреля 1961 года. Тогда летчик-космонавт из СССР Юрий Гагарин поднялся на околоземную орбиту на корабле «Восток», положив начало изучению пространства за пределами нашей планеты.
Сегодня запуски в космос хоть и являются значимым событием, но уже не выглядят так грандиозно. Мы привыкли смотреть трансляции пусков ракет с полезной нагрузкой несколько раз в месяц или даже в неделю.
Наши лучшие миссии уже передали на Землю прекрасные и четкие фотографии большинства тел солнечной системы. Например, аппарат Juno передает впечатляющие фото огромного Юпитера, а Cassini делится изображениями колец Сатурна. На Марсе и вовсе прямо сейчас работают роверы Opportunity и Curiosity, скоро к ним присоединится лаборатория InSight.
Чего мы достигли сегодня в межзвездном пространстве?
Однако за пределы солнечной системы удалось вылететь только 5 аппаратам: Voyager 1, Voyager 2, Pioneer 10, Pioneer 11 и New Horizons. Дальше всех успел отдалиться Voyager 1, который сегодня находится приблизительно на расстоянии 141 астрономической единицы от Солнца. Одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца.
Таким образом, мы, преимущественно, играемся только в своей песочнице и не выглядываем за рамки солнечной системы. Но что, если попытаться совершить не межпланетное, а межзвездное путешествие?
Начнем с того, что ближайшим нашим соседом является Альфа Центавра – тройная звездная система. Она находится на расстоянии 4,36 световых лет. Совсем недалеко в космических масштабах и очень далеко для наших технологий. Чтобы Вы лучше понимали, почему это далеко, проведем небольшое сравнение. Voyager 1, о котором мы писали выше, двигается со скорость 17 км/с. В NASA утверждают, что если аппарат сохранит такие же показатели и с ним ничего не случится по пути, то он долетит до Альфы Центавра всего за какие-то 40,000 лет. Некоторые из современных зондов могут увеличить скорость в 3-4 раза, но даже в этом случае остается временной отрезок в 10,000 лет. Что же делать?
Говоря объективно, ученые пока не берут межзвездные размахи в своих миссиях и не заглядывают дальше солнечной системы, пока она остается недостаточно освоенной. Да и государственные средства никто не будет выбрасывать на проект, который с большой вероятностью может не сработать. Однако в нашем мире есть частные инвестиции.
Проект Breakthrough Starshot
Российский предприниматель Юрий Мильнер и астрофизик Стивен Хокинг в 2016 году анонсировали проект Breakthrough Starshot. В совет генеральных директоров вошло много известных людей, включая Марка Цукерберга. Поскольку информации очень много, мы тезисно укажем основные характеристики проекта:
· Первоначальное финансирование составляет $100 млн. Эти средства рассчитаны на 5-10 лет исследований.
· Финальная стоимость всей миссии по оценке Мильнера должна составить около $5-10 миллиардов. Он надеется, что в будущем инвесторы поддержат его инициативу.
· Предполагается, что первый аппарат в рамках проекта отправится уже через 20 лет.
В чем заключается суть проекта?
В рамках проекта планируется запуск в космическое пространство основного корабля, который будет содержать на борту тысячи небольших космических аппаратов весом около 1 грамма. У каждого из таких зондов будет собственный сверхпрочный и сверхтонкий солнечный парус размером 4х4 метра, толщиной 100 нм и массой до 1 грамма.
Когда рой зондов будет выведен на высокую орбиту, система лазеров, объединенных в один луч, будет направлена на паруса. Мощность луча будет составлять 50-100 ГВт. Такая система должна обеспечить ускорение около 30,000 g, что позволит зондам достичь 20% световой скорости. Для сравнения, космические корабли долетают до Марса за 9 месяцев. Зонду проекта Breakthrough Starshot потребуется всего 1 час.
При таких цифрах зонды смогут долететь до Альфы Центавра всего за 20 лет.
Будущие зонды должны получить бортовой компьютер, источник питания, систему передачи данных, фотокамеру и фотонный двигатель для коррекции. Напомним, что максимальный вес для всего этого оборудования составляет 1 грамм.
Достигнув Альфы Центавра зонды будут иметь возможность сделать достаточно качественные фотографии для того, чтобы разглядеть рельеф экзопланет (пока в зоне обитаемости обнаружена только одна такая планета – Проксима b). Данные зондов будут отправлены на Землю, куда они дойдут за 5 лет.
Проблемы проекта
Естественно, многие ученые скептически относятся к реализации данного проекта. Некоторые из проблем удалось решить общими обсуждениями специалистов и конференциями. Но нужно отметить, что на сегодняшний день этот проект реализовать нельзя, поскольку он базируется на технологиях, которые человечество должно достичь в течении 10 лет.
Во многом ученые проекта рассчитывают на закон Мура. Если 10 лет назад спутники весили 1 тонну, а сейчас 1 килограмм, то через те же 10 лет они должны весить около 1 грамма.
Есть и другие проблемы, которые потребуется решить. Например, любая космическая пыль может уничтожить зонд или пробить его парус, полностью изменив траекторию. Защититься от этого не получится, но с учетом отправки свыше тысячи зондов вероятность добраться до Альфы Центавры хотя бы у одного из них сохраняется.
Также, передача связи тем методом, на который сегодня рассчитывают в проекте, выглядит сомнительно. Ученым придется приложить много усилий, чтобы все эта система работала правильно.
Если говорить коротко, на данный момент и при сегодняшних технологиях реализуемо выглядит только наземная часть проекта. Но перспектива разработки включает около 20 лет, сам проект будет полностью открытым для всех желающих и уже сейчас собирает лучших ученых для решения поставленных задач.
Мы благодарны Вам за чтение наших материалов!
Подписывайтесь на канал Achernar и получайте больше интересных публикаций в своей ленте. Вы можете найти нас и на других площадках:
Вконтакте: vk.com/achernarofficial
Telegram: t.me/achernarofficial
Одноклассники: ok.ru/group/54012765274306
