Современные космические технологии в своей основе опираются на так называемые реактивные двигатели. И, несмотря на то, что последние обладают внушительной мощностью, их потенциал для межзвездных перелетов довольно мал. При нынешнем уровне развития для достижения ближайшей к нам звездной системы Альфа Центавра, которая находится на расстоянии 4,37 световых года (эквивалентно 41,2 триллиона километров), современным космическим аппаратам потребуется неприлично большое количество времени. Например, первому покинувшему Солнечную систему Voyager 1 для этого потребовалось бы примерно 75 000 лет.
Проблемы настоящих двигателей заключаются также в том, что для дальних путешествий необходимо иметь большой запас топлива, а это, в свою очередь, приводит к увеличению массы корабля. Увеличенная масса корабля приводит к дополнительному расходу топлива. Такой замкнутый круг заставляет ученых искать новые пути развития космических аппаратов.
Предыдущие исследования показывают, что себя хорошо зарекомендовал и является довольно перспективным так называемый солнечный парус, который основывается на использовании солнечного света в качестве движителя. И даже, несмотря на то, свет не оказывает большого давления, а по мере удаления от звезды эта величина уменьшается, ученые уже достаточно давно предлагают использовать в качестве источника лазерные установки.
Научный инженерный проект под названием Breakthrough Starshot, занимающийся подобной разработкой еще с 2016 года, планирует отправить к Альфа Центавра большое количество очень маленьких и легких космических аппаратов StarChips, оснащенных солнечными парусами площадью 10 квадратных метров. Источником света для подобных кораблей должна будет служить огромная наземная лазерная установка мощностью 100 гигаватт. По предварительным расчетам космические аппараты будут развивать скорость равную 20% скорости света. При таких показателях достичь Альфа Центавра они смогут через 20 лет своего пути. Для сравнения: при такой скорости путь до Марса займет 1 час (сейчас 9 месяцев), до Плутона – 1 день (New Horizons летел 9 лет).
Одной из важных проблем концепции является тот факт, что при отклонении аппарата от лазерного луча с Земли, которое очень вероятно начальном этапе пути, траектория полета могла очень сильно измениться, и вернуть его на заданный курс было бы попросту невозможно. Теперь же в своем новом исследовании ученые представили концепцию так называемого самоцентрирующегося солнечного паруса. Суть заключается в том, что модель паруса будет основываться на дифракционных решетках (примером может служить компакт-диск). Отражение света позволяет фокусировать луч от лазера на центре. Практические эксперименты подтвердили теоретическую модель.
Ученые надеются, что подобный солнечный парус можно будет в ближайшее время испытать на Международной космической станции. Несмотря на то, что сам научный проект в настоящее время еще очень далек от своей реализации (по строительству наземной лазерной установки конкретных планов пока нет), успехи ученых позволяют мировой космонавтике с надеждой смотреть в будущее.
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить самые интересные новости космоса