Во Вселенной ничто не может двигаться быстрее света. Любому объекту, обладающему массой, трудно разогнаться даже до приближенных к скорости света значений, ведь, согласно теории относительности, в таком случае количество необходимой энергии стремится к бесконечности. Однако создать космический корабль, который будет двигаться на околосветовых и даже сверхсветовых скоростях, вполне возможно, пусть и в очень отдаленном будущем.
Пузырь Алькубьерре
Самая знаменитая и при этом наиболее реалистичная концепция сверхсветового двигателя, который не противоречит ни одному закону физики, — это так называемый пузырь Алькубьерре. Он предполагает создание некоего устройства, которое благодаря особому распределению энергии образует вокруг космического корабля зоны искривленного пространства. Спереди будет положительная масса, создающая тягу, а сзади — отрицательная, толкающая.
При этом перемещаться будет пространство вокруг корабля — сам он фактически останется неподвижным в своеобразном защитном «пузыре». Только вот для создания подобного устройства потребуется большое количество отрицательной энергии, а где ее брать, пока непонятно.
Фотонный двигатель
Пузырь Алькубьерре — единственная на сегодня правдоподобная концепция сверхсветового двигателя. Остальные модели позволяют достичь скоростей, близких к скорости света, но не превышающих ее. Впрочем, для космических путешествий и это немало: чтобы в течение жизни одного поколения долететь до ближайшей от нас звездной системы Альфы Центавра будет достаточно набрать 20% от скорости света.
Теоретически этого можно достичь при помощи фотонного двигателя — конструкции, в которой происходят реакции аннигиляции вещества и антивещества. В результате образуются фотоны, которые обладают импульсом и создают реактивную тягу. Самая серьезная проблема такого двигателя — необходимость в большом количестве антивещества, а это во Вселенной весьма дефицитный продукт.
Космический парус
Космические корабли теоретически могут двигаться на околосветовых скоростях и при помощи космического паруса: солнечного, который улавливает электромагнитную энергию от звезды; лазерного, работающего на давлении от искусственного лазера; либо магнитного, использующего магнитное поле. Подобные конструкции будут создавать давление и тягу, не требующую топлива.
Но у всех типов космического паруса есть один серьезный недостаток: они требуют создания довольно большой и при этом хрупкой конструкции, которая легко может разрушиться от столкновения с межзвездным веществом.
Прямоточный двигатель Бассарда
Есть еще вариант создания термоядерного ракетного двигателя, который будет использовать в качестве топлива водород космического пространства, — это так называемый прямоточный ускоритель Бассарда. Предполагается, что он будет захватывать вещество межзвёздной среды, а затем использовать его в качестве рабочего тела или непосредственно как топливо в термоядерном ракетном двигателе корабля. Основная проблема этой идеи в том, что ее реализация требует создания невероятно мощной установки для сбора водорода.
Ионный двигатель
Решить проблему межзвездных перелетов в будущем может также ионный двигатель, принцип работы которого базируется на создании реактивной тяги от ионизированного газа. Заряженные частицы в специальных ускорителях могут разгоняться до скоростей, близких к скорости света, однако эти ускорители представляют собой очень массивные сооружения, которые на нынешнем уровне технологий просто невозможно вывести на орбиту.
Существующие же сегодня ионные двигатели слишком маломощные и пока что могут применяться только для коррекции орбиты.
Подписывайтесь и читайте о 5 невероятных явлениях в физике, которые никто не может объяснить!