Если вы думали, что улететь к другой звезде — это как слетать на дачу, только через чёрную дыру, то… почти угадали. Потому что учёные всерьёз собрались отправить к ближайшей звезде зонд размером с почтовую марку, разогнав его лазером мощнее всех электростанций планеты. И не просто отправить, а доставить туда за 20 лет. Это меньше, чем ипотека!
Запуск запланирован на 2035 год - то есть дело совсем недалекого будущего.
Раньше такие штуки случались только в фантастике, где у всех идеальные причёски в вакууме. Но теперь, благодаря ребятам из проекта Breakthrough Starshot, космос — это не фильм, а вполне себе инженерная задача. И если всё получится, через четверть века мы впервые заглянем в окна чужой планеты. Без виз, очередей и надписи «Добро пожаловать» — но всё равно захватывает, правда?
Космос - это не просто далеко. Это ОЧЕНЬ далеко. Например, ближайшая звезда к Земле - Проксима Центавра - находится в 4,24 световых года от нас. А Voyager-1, который летит с 1977 года, доберётся туда примерно за 70,000 лет. Почтовый голубь с реактивным ранцем, и тот бы прилетел раньше.
Но в 2025 году всё изменилось. Учёные из проекта Breakthrough Starshot предложили способ долететь до ближайшей к нам звездной системе за 20 лет. Не 4 тысячи лет, как предлагали современные самые амбициозные проекты.
Полет к другой звезде перестал быть сказкой из «Звёздного пути». Это становится инженерной задачей. И в центре всей этой истории — световые паруса, лазеры мощностью с электростанции и зонд размером с почтовую марку.
Как это работает
Как это часто и бывает, идея проста и гениальна одновременно.
Вся система крутится вокруг микрозонда StarChip — это чип весом в пару граммов. На нём есть всё, что нужно настоящему разведчику:
- камера;
- навигация;
- система связи;
- анализаторы.
Всё на одном чипе. Современные технологии позволяют такое разнообразие.
Прикрепляем к нему сверхтонкий отражающий парус.
К зонду крепится ультратонкий отражающий парус площадью до 4 квадратных метров. Он сделан из наноматериалов - нитрида кремния и графена, толщиной в несколько сотен нанометров.
Дальше, как говорят инженеры и шахматисты - дело техники. А точнее - гигантского лазера мощностью 100 гигаватт.
На Земле строится гигантская лазерная установка мощностью 100 гигаватт. Для сравнения: это больше, чем суммарная мощность всех атомных электростанций России.
Этот монстр бьёт направленным лучом по парусу. Фотоны, отражаясь от него, передают импульс. Это и есть фотонная тяга.
Физики шутят:
— Что делает лазер на старте?
— Даёт пинка, как батя за тройку по физике.
Лазер фокусирует луч на парусе и разгоняет этот летающий микропакетик до 20% от скорости света. То есть скорость составит примерно 60,000 км/с. Такой зонд, не имея ни грамма топлива, стартует и улетает к Альфе Центавра за 20 лет.
Главное — сделать парус максимально лёгким, прочным и устойчивым к перегреву. Над этим и бьются инженеры Гарварда, Brown University и десятка других лабораторий.
Важно: у зонда нет двигателя и топлива. Он полностью зависит от внешнего «пинка» лазером. Обратно он не возвращается. Тормозов у него нет. Он просто летит, на автопилоте, сквозь межзвёздную тьму.
Когда зонд достигнет, например, ближайшей к нам звездной системы Проксима b, он сделает замеры и снимки, а потом начнёт передавать их на Землю. Но есть нюанс: расстояние в 4,24 световых года. Это значит, что даже при идеальной передаче, мы получим ответ не раньше чем через 4 года после прибытия.
Есть и препятствия на его пути. Главные враги межзвездного путешественника: межзвёздная пыль (даже песчинка на такой скорости может уничтожить зонд) и радиация, так как при такой скорости всё, что не экранировано, будет жариться микроволнами Вселенной. Паруса будут использоваться как защита.
Возможно, потребуется «рой» зондов: из 1000 долетит хотя бы 100.
Кто автор проекта
Экс-российский предприниматель Юрий Мильнер — главный инвестор проекта.
Стивен Хокинг был идеологом проекта. Увы, гениального ученого больше нет, но команда исследователей в свое время зарядилась от него вдохновением.
Марк Цукерберг — представитель технологической элиты и, по совместительству, глава одной знаменитой и запрещенной в России соцсети.
Техническую часть возглавил Пит Ворден, экс-глава NASA Ames, также в проекте работают больше 10 талантливых физиков со всего мира.
Пару слов про главного инвестора. Юрий Мильнер родился в Москве в 1961 году. Начинал работу, как ученый-физик (закончил физфак МГУ). Потом ушел в экономику и сколотил состояние на инвестициях в высокие технологии (в частности, на Mail.ru и китайской Alibaba). Финансирует научные премии и программы, связанные с поиском жизни во Вселенной, развитием ИИ и новейших космических технологий. Сейчас живет в США. Занимал на 2021 год 15 место в списке российских миллиардеров по версии Forbes.
В общем, путь к финансовому благополучию у него вполне красивый и правильный (что, согласитесь, большая редкость для владельцев крупных бизнесов).
С радостью рассказал бы о нем побольше, но, увы, в 2022 году он отказался от российского гражданства, что лично для меня его явно не красит. Я подобное понять не могу.
Трудности и непонимания, конечно, бывают в этом мире. Но отказ от гражданства родной страны слишком претенциозный шаг даже если ты космополит и человек мира.
Но вернемся к нашему проекту.
Бюджет исследовательского этапа — 100 миллионов долларов. На полную реализацию потребуется до 10 миллиардов. Много? Да. Но это цена прорыва в космических технологиях будущего.
Проксима b: в поисках второй Земли
Почему именно Проксима Центавра выбрана целью? Во-первых, это ближайшая звезда к Земле. Во-вторых, у неё есть экзопланета — Проксима b, находящаяся в зоне обитаемости. То есть температура и условия на этой планете вполне близки земным, там может быть вода в жидком виде. И интересно посмотреть, что там происходит. Увидеть в телескоп это, увы, нельзя.
Результаты мы получим примерно в 2055 году.
А если найдём жизнь?
Тогда, возможно, наступит самая важная философская эра в истории человечества. Мы осознаем, что не одни. И это изменит всё — от религии до политики. Впрочем, пока у нас есть шанс хотя бы приблизиться к этому ответу. Когда человек полетит к звёздам? Ответ теперь звучит не как «никогда», а как: «начнём с микрозондов — разберёмся по ходу».
Ранее я писал об одном интересном открытии, которое заставляет предположить наличие жизни на одной далекой планете. Увы, зонд туда в обозримом будущем отправить не получится - остается лишь изучать издалека: