Более 46 лет назад, 5 сентября 1977 года, с мыса Канаверал во Флориде стартовала ракета Titan IIIE-Centaur, которая доставила в космос зонд «Вояджер-1». Несмотря на это, в космосе «Вояджер-1» успел совершить близкий облет Юпитера и Сатурна, а затем направился в межзвездное пространство, куда он вышел несколько лет назад. Его близнец, космический корабль «Вояджер-2», также успел в это время посетить Уран и Нептун.Есть ли у нас в современном мире технологии, позволяющие догнать «Вояджер» всего за несколько лет?Ученые утверждают, что есть способ сделать это.
НАСА регулярно выделяет средства различным исследовательским группам на разработку, казалось бы, весьма безумных проектов. Недавно в рамках одной из таких программ — NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) — финансирование получили ученые, работающие под руководством проф. Артур Давоян из Калифорнийского университета. Как утверждает бенефициар, разработанный им футуристический двигатель позволил бы разогнать большой космический зонд до таких скоростей, что он сможет догнать зонд «Вояджер-1» всего за пять лет. Важно отметить, что у зонда такого типа будет шанс добраться до ближайшей звезды и ее планет от Земли в течение нашей жизни. По общему признанию, это смелое заявление, учитывая, что классическому космическому зонду потребуется около 60 000 лет, чтобы добраться от Земли до Проксимы Центавра.
Прорыв Starshot - давайте ненадолго вернемся в 2016 год
Именно тогда мы впервые услышали о частной компании Breakthrough Starshot. Юрий Мильнер, физик и миллиардер российского происхождения, выделил 100 миллионов долларов на разработку проекта космического зонда, способного добраться до ближайшей звезды за несколько десятилетий.
Ученые, собравшиеся вокруг проекта, отметили, что для выполнения этой чрезвычайно амбициозной задачи необходимо разработать технологию создания миниатюрных космических зондов весом в несколько граммов, которые затем можно было бы прикрепить к солнечному парусу. Такой парус, напротив, будет разгоняться с помощью лазерного луча, испускаемого с поверхности Земли. Таким образом, зонд разогнался бы до такой скорости, которая позволила бы ему достичь далекой от нас Проксимы Центавра примерно через 20 лет.
Однако идея Девояна еще более интересна.
Исследователи из Калифорнийского университета сосредоточились на разработке двигательной установки, способной отправлять к звездам более традиционные зонды массой 1000 кг. Это хорошая новость, потому что разработка зонда весом в несколько граммов, который также имел бы на борту камеры, память, навигацию и, прежде всего, системы питания, настолько эффективные, что после двадцати лет работы они были бы в состоянии взять не менее сделать фото и отправить его на Землю, что очень нереально на данном этапе развития науки.
Девоян предлагает отправить в космос два зонда. Один из них отправится в межзвездное путешествие, а другой останется на орбите вокруг Земли.
Зонд на околоземной орбите будет оснащен огромным запасом микроскопических металлических шариков, которые будут стрелять в межзвездного путешественника со скоростью несколько тысяч в секунду. Пули будут лететь со скоростью 120 км/с. Но это не все. Также на борту зонда находился бы лазер мощностью 10 МВт, луч которого, направленный на зонд, нагревал бы выстреливаемые зондом шарики до такой степени, что они превращались в плазму, которая, попав в парус межзвездного зонда, разгонит его до огромных скоростей. В качестве альтернативы орбитальный зонд не будет иметь собственного лазера, а будет только перенаправлять лазерный луч, излучаемый передатчиками на поверхности Земли, на межзвездный зонд.
1 а.е., 1 астрономическая единица, это среднее расстояние Земли от Солнца, т.е. 150 млн км
Независимо от местоположения лазера, такой двигатель разгонит космический корабль до скорости 480 000 км/ч, что позволит преодолеть расстояние, которое «Вояджер-1» преодолел за 46 лет, всего за пять лет. Предполагается, что зонд достигнет расстояния 500 а.е. менее чем за 20 лет. Это сделало бы межзвездное пространство гораздо более доступным для нас. До ближайших звезд еще далеко, ведь расстояние до Проксимы Центавра (ближайшей к нам звезды) составляет 268 515 а.е.
Все это звучит фантастически. Проблема, однако, в том, что для реализации такого проекта ученым пришлось бы совершить еще много прорывов в конструкции и управлении лазерными передатчиками. Однако это не меняет того факта, что стоит заранее проверить, имеет ли смысл остальная часть футуристической идеи. Именно на технико-экономическое обоснование этой миссии НАСА выделило средства из программы NIAC. Можно смело предположить, что межзвездный космический зонд такого типа не будет запущен с Земли в ближайшие несколько-десяток лет, но даже если подготовка такого зонда займет до ста лет, кто-то начать эти приготовления. В противном случае мы всегда будем ограничены тем, что можно сделать за одну человеческую жизнь, и, таким образом, ограничены солнечной системой и ее ближайшими окрестностями.