Насколько реальными являются межзвёздные путешествия?

Если аппарат для межзвездных путешествий когда-то и построят, то очень нескоро. Но это отнюдь не сдерживает упорных ученых, размышляющих, как его сконструировать.

Космос, как отметил Дуглас Адамс в своей книге «Путеводитель по Галактике для космотуристов» («The hitchhiker’s Guide to the Galaxy»), является большим. Действительно, он такой большой, что его не постигнет даже научная фантастика. Большинство представителей этого жанра пренебрегают проблемой колоссальных расстояний между звездами. Они обращаются к магии, пишут о каких-то суперскоростных гипердвигателях, надеясь, что читатели закроют глаза на неувязку ради доброй истории.

Однако есть и такие ученые, инженеры и фантасты, которые не боятся трудностей. 22 октября 2013 года в Лондонском королевском астрономическом обществе (RAS) собралась небольшая, но идейная аудитория, желающая послушать таких людей и подискутировать относительно последних теорий, как сделать космические путешествия реальностью. Этот симпозиум стал продолжением другого заседания, которое состоялось в том же году в Сан-Диего.

Сейчас межзвездные исследования переживают что-то вроде бума. «Несколько лет назад только одна организация в мире занималась космическими путешествиями, — рассказал на конференции Джим Бенфорд, физик, специализирующаяся на микроволновом излучении, а в прошлом изучал термоядерный синтез. — А теперь таких организаций пять». На следующий день большинство докладчиков посетили также Британское межпланетное общество (BIS, известную организацию из тех, которые вспоминал ученый), чтобы обсудить подробности постройки звездолета под названием «Икар».

Разработка звездолетов всегда была не слишком развитой отраслью, где хозяйничали мятежники и мечтатели, которые сосредоточивали активность вокруг собственной «серьезной» работы. Настоящий прогресс на этой сфере начался в 1968 году, когда физик с независимой позицией Фримен Дайсон исследовал возможности ракет, запускаемых в результате ядерных взрывов. Позже, в 1970 году, BIS разработало «Дедала» — беспилотный аппарат, который с помощью термоядерного двигателя сможет набирать 12% скорости света, а значит, на нем реально будет возможным за 50 лет добраться до звезды Барнарда, которая находится за шесть световых лет от Земли. Тогда эту звезду, хоть и не ближайшую к Солнцу, считали наименее удаленной из тех, что имеют по крайней мере одну планету.

После «Дедала» интерес к звездным странствиям уменьшился. Однако недавно ситуация изменилась по нескольким причинам. Благодаря интернету мечтатели-единомышленники получили возможность поддерживать связь. Астрономы открыли тысячи неизвестных планет (в частности, возможно, и одну вблизи звезды Альфа Центавра В, находящейся за 4,4 светового года от Земли, входя в состав ближайшей к Солнцу звездной системы). Новые сведения о планетах вне Солнечной системы заполонили воображение людей, а исследователей звездолетов обеспечили перечнем пунктов назначения. Развитие частной космической индустрии, направленной на удешевление стоимости полетов, дает надежду, что в один день орбитальная инфраструктура, необходимая для строительства звездолета, таки будет создана. Тем временем Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), подразделение Министерства обороны США финансирует долгосрочный проект развития технологий, необходимых для разработки звездолета, обеспечило надлежащую финансовую поддержку и общественный интерес.

Как отметил господин Адамс, главная проблема — это расстояние. В период холодной войны США потратили несколько лет и значительные суммы (по состоянию на 1966-и 4,4% государственного бюджета), чтобы профинансировать путешествие на Луну и в обратном направлении для двух десятков астронавтов. Однако по астрономическим меркам путешествие на спутник Земли — это мелочи. Если нашу планету диаметром 12 742 км сжать до размеров песчинки и положить на стол, Месяц должен был бы стать еще меньше кристаликом песка, расположенным за 3 см от нее, Солнце — больше мячиком, почти за 12 м, а Альфа Центавра В пребывала бы тогда примерно за 3200 км от земного шара.

Ракеты с двигателем на химическом горючем не могут генерировать достаточно энергии для преодоления таких расстояний за реальный период времени. «Вояджер-1» — космический зонд, запущенный в 1977 году для изучения Солнечной системы, смог преодолеть наибольшее расстояние от Земли, по сравнению с любым другим известным на сегодня аппаратом. Благодаря сочетанию двигателя на химическом топливе и гравитационных сил планет Солнечной системы скорость зонда увеличилась до 17 км/с. При таких условиях он мог бы (направленный в правильном направлении) добраться до Альфы Центавра за 75 тыс. лет.

Ядерная энергия может существенно сократить эти сроки. Ракета Дайсона, которая использует энергию взрыва, совершила бы такое путешествие за 130 лет. Однако она не притормозит у пункта назначения (ведь для этого понадобится вдвое больше энергии), поэтому пройдет неизвестную нам Солнечную систему за каких-то несколько дней. Быстрый «Дедал» также пролетит мимо конечный объект, собрав по дороге всю возможную информацию. «Икар», логическое продолжение плана, таки сможет включить тормоза.

Другой подход, придуманный Робертом Форвардом, предлагают Бенфорд и его брат Грегори, который, как и Форвард, работает физиком и одновременно пишет научную фантастику. Речь идет о том, чтобы отказаться от проблемного горючего. Звездолётам, как утверждают ученые, нужны паруса. Вместо того чтобы надувания аппараты ветром, орбитальный передатчик наполнит их энергией в виде лазеров или микроволнового луча и будет обеспечивать сильный импульс и ускорение до доли скорости света и позволит (если повезет) беспрепятственно добраться до пункта назначения.

Без горючего космические аппараты должны стать меньше, а следовательно, им будет проще набирать скорость. Возможно, они даже будут останавливаться в пункте, к которому отправились. Торможение будет происходить благодаря солнечному ветру звезды, к которой будет пролегать маршрут, с использованием второго так называемого магнитного паруса. Основы технологии уже разработаны: микроволновые паруса поднимались в лабораторных условиях. Тем временем орбитальные передатчики можно использовать снова и снова, это приведёт к тому, что звездолеты обойдутся дешевле ядерных ракет однократного запуска.

Очевидно, слово «дешевле» годится употреблять достаточно условно. По словам Джима Бенфорда, даже небольшая медленная модель, разработанная для исследования Космоса непосредственно за пределами Солнечной системы, а не для преодоления расстояния к той или иной звезде, потребует столько электроэнергии, сколько понадобится маленькой стране. Предполагают, что ее источником будут спутники, которые вращаются по орбите Земли. Настоящий космический аппарат, движущийся с десятой частью скорости света, потребует больше энергии, чем вся нынешняя цивилизация. Огромные расстояния до звезд означают, что все, связанное со звездолётами, имеет большие масштабы. Относительно стоимости (если ее вообще целесообразно оценивать) можно сказать, что речь идет о многих триллионов долларов.

Поэтому, кроме вопроса, вообще реальным ли является строительство звездолетов, возникает еще одна проблема: цена. 50 лет технологических поисков могут завершиться техническим обоснованием того, почему нереально сконструировать беспилотный звездолет (вероятно, перспективы есть и у звездолетов с людьми на борту, однако такая идея порождает дополнительные проблемы). Однако пока нет ответа на вопрос: зачем кому-то идти на все эти жертвы ради строительства звездолета?

Несколько докладчиков в RAS высказали мнение, что звездолет станет реальностью только тогда, когда человечество овладеет более половиной Солнечной системы и будет иметь достаточно экономических возможностей для управления ресурсами более чем одной планеты. Наступит ли такой день — это пока открытый вопрос. Нет никаких земных аналогий для масштабности проблем, связанных с исследованием Космоса. Грегори Бенфорд может ошибаться. Но все же он и его коллеги, разработчики звездолета, большие оптимисты, считают в The Economist.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:


Читайте также по теме...

Оставьте Ваш комментарий

Ваше имя: (обязательно)

E-Mail: (обязательно)

Website: (не обязательно)

Введите код авторизации: (обязательно)


Текст Вашего комментария: (обязательно)

Прокомментировать