Полёт к звездам - это что-то фантастическое, даже в наши дни и даже если мы представим, что вот уже через 100 лет состоится первый полет, все равно нас не оставляет мысль, что к звездам - не добраться!
Но так ли это на самом деле? Есть ли способ путешествия к звездам, который а) относительно недорогой б) не затратный по времени?
Оказывается, существует такая возможность - это пико- и фемто- спутники - малые космические аппараты массой до 1 кг и до 100 граммов, соответственно.
Вероятно, вы слышали что-то о наноспутниках, приставка "нано-" означает, что масса спутника не больше 10 кг, а формат Cubesat или более привычный нам "кубсат" на русском языке, означает, что размеры данного спутника (одного его юнита или одной единицы) равны 10см x 10см x 10 см. Т.е. если этот спутник будет состоять из воды мы получим литровый спутник массой в 1 кг ;).
И, чем меньше космический аппарат, тем большую скорость он приобретёт, при одинаковых затратах энергии. Поэтому, ключевой момент путешествия к звездам такой:
Отправлять маленькие спутники, настолько малые, насколько это возможно технически - тогда срок долёта аппарата до ближайших звёзд можно сильно сократить, буквально в разы и добраться до звезд в разумное время, за десятки лет.
В подтверждение этой мысли выступает проект WaferSat - проект малого космического аппарата массой около 0,001 кг или 1 грамма, для полета к звезде Проксима Центавра. По расчётам специалистов такой аппарат, ускоряемый лазером, сможет достигнуть звезды за 16-20 лет.
Сейчас вы вспомните про инициативу Мильнера-Хокинга по отправке множества таких космических аппаратов к ближайшей звезде, которые также должны ускориться лазером, для придания им огромной скорости. Действительно, эти проекты связаны, тем, что инженеры первоначального проекта, зародившегося в NASA ушли в компанию Мильнера для разработки такого аппарата - так,что есть надежда, что в скором времени мы станем свидетелемями полета к звездам!
Зачем лететь к Проксиме Центавра? Вероятно, у этой звезды есть планета, на которой могла быть или может быть жизнь или она может быть пригодна для жизни, так как находится в зоне обитания, и, скорее всего, имеет на поверхности жидкую воду и условия для существования микробиологической жизни.
Именно для изучения окрестностей звезды Проксима Центавра и надо отправлять такие космические аппараты.
WaferSat дословно переводится как "спутник на чипе" - ведь он настолько маленький, что все элементы этого межзвездного космического аппарата можно разместить на одной плате. Все системы этого спутника будут также миниатюрными - в общем виде они называются МЭМС или микроэлектромеханическими системами. Сейчас направление МЭМС неплохо развивается и уже некоторые обычные спутниковые компоненты заменяют на МЭМС, потому что а) маленькие б) потребляют мало энергии в) удобны в резервировании г) недорогие.
МЭМС находятся и у вас в смартфоне - это все датчики, гироскопы, акселерометры, датчики давления и температуры и тп устройства - все это микроэлектромеханические системы в вашем аппарате. Точно такие же системы можно поставить на маленькие спутники.
Как видно из устройства аппарата - это небольшой спутник с самыми необходимыми компонентами, а именно:
RTG - это термоэлектрический генератор (работает на распаде плутония, его хватит надолго), при этом размер этого генератора может быть микроскопическим
Battery - это может быть миниатюрная Li-ion батарея, которая будет заряжаться от RTG, поэтому для спутника не нужно никаких солнечных панелей, тем более, они будут неэффективны при большом удалении от Солнца.
Photon Thrusters - это миниатюрные маневровые двигатели, которые не являются основными, а способ перемещения для спутника - это выстрел лазера в солнечный парус (точнее, в фотонный парус).
Остальные устройства, в целом, стандартные для любого космического аппарата, такие как антенны или устройства связи и тп.
И, действительно, по расчётам ученых, спутник достигнет Проксимы за 16,6 лет, развив при этом скорость около 0,24 от скорости света, имея массу при этом около 1 грамма. Эти данные можно найти в открытых источниках и научных работах по данному аппарату.
Что же касается передачи данных, то для этого будет служить сам экран - он будет и антенной и отражателем, таким образом, имея большой экран, можно даже на расстоянии звезды Проксимы Центавра передавать на Землю информацию об окружающем звезду пространстве - это могут быть текстовые данные или даже фотографии.
Естественно, лететь эти данные до нас будут еще около 4-х лет. В конечном итоге экспедиция получится длиной в 20-25 лет, что, в целом, не так много по меркам нашей цивилизации, и, если мы запустим аппараты уже сейчас, то через 30 лет, вероятно, будем знать чуть больше об окрестностях Солнцечной системы.
Скорость передачи данных будет небольшой, а последний и единственный импульс может выдать термоэлетрический генератор на плутонии, его хватит, чтобы отправить пару фото с Проксимы:
Подписывайтесь на канал - вас ждёт много интересного!