Могут ли новые технологии сделать космические путешествия реальностью?
То, что долгое время считалось научной фантастикой, сегодня – обычное дело. Так, совсем недавно в режиме реального времени весь мир наблюдал за потрясающим космическим шоу – запуск пилотируемого корабля Crew Dragon на МКС. Сегодня может показаться, что первый полет человека в космос был очень давно, но если посмотреть на скорость развития технологий, то она ошеломляет: первая в истории ракета с целью изучить параметры воздушной среды, была запущена всего 83 года назад! За это время в мире появился интернет, а еще ракеты Falcon9 от SpaceX, которые возвращаются и садятся автоматически. Так может, технологии будущего сделают реальностью космические путешествия?
Межзвездные путешествия
Кто из нас в детстве не мечтал о межзвездных путешествиях? Да что там, не знаю как вы, а я до сих пор мечтаю, что в один прекрасный день рядом с домом приземлится летающая тарелка и пригласит на экскурсию по бескрайней Вселенной. Стоит ли удивляться, ведь межзвездные путешествия – главный продукт научно-фантастических сериалов. Так или иначе, по мере развития технологий – от знаменитых песелей Boston Dynamics и прекрасного робота Софии, до более продвинутых ракет и космических зондов – возникает вопрос: стоит ли надеяться, что когда-нибудь мы колонизируем звезды? Или, если отбросить эту далекую мечту, сможем ли мы отправить на чужие планеты космические зонды и с их помощью увидеть, что там происходит?
Правда заключается в том, что межзвездные путешествия и исследования технически возможны. Нет такого закона физики, который бы это прямо запрещал. Но это не означает, что человечество скоро изобретет подобные технологии. Межзвездные путешествия — это настоящая головная боль и на нашем веку люди точно не полетят колонизировать другие звезды. Но есть и хрошие новости – мы уже достигли статуса межзвездных исследований. Несколько космических аппаратов движутся к краю Солнечной системы, а покинув ее уже никогда не вернутся. Миссии NASA Voyager, Pioneer и New Horizons начали свое долгое путешествие вовне.
Согласитесь, звучит отлично: у нас есть межзвездные космические зонды, которые работают. Но проблема в том, что они никуда не спешат. Каждый из этих бесстрашных межзвездных исследователей движется со скоростью десятков тысяч км в час. Они не движутся в направлении какой-то определенной звезды, потому что их миссии были предназначены для исследования планет внутри Солнечной системы. Но если бы какой-нибудь из этих космических аппаратов направлялся к нашему ближайшему соседу, Проксиме Центавре, находящейся всего в 4 световых годах от Земли, они достигли бы ее примерно за 80 000 лет.
Все это очень здорово, но вряд ли бюджет NASA рассчитан на такие сроки. Кроме того, к тому времени, когда зонды достигнут чего-то интересного, их приборы перестанут работать и в конечном итоге будут просто лететь через пустоту. На самом деле это своеобразный успех: предки человека не были похожи на ребят, способных запустить в космос роботизированные аппараты с золотыми пластинами на борту.
Скорость имеет значение
Чтобы сделать межзвездные полеты более «разумными», зонд должен двигаться очень быстро. Примерно на одну десятую скорости света. При такой скорости космический аппарат может достичь Проксимы Центавра за несколько десятилетий, а через несколько лет отправить снимки обратно – и все это в пределах человеческой жизни. Неужели так глупо хотеть, чтобы тот же самый человек, который начал миссию, закончил ее?
Но движение на таких скоростях требует огромного количества энергии. Один из вариантов заключается в том, чтобы содержать эту энергию на борту космического корабля в качестве топлива. Но если так, то дополнительное топливо добавляет массу, что делает его еще более трудным для разгона до нужных скоростей. Существуют проекты и эскизы атомных космических аппаратов, которые пытаются достичь именно этого, но если мы не хотим начать строить тысячи и тысячи ядерных бомб только для того, чтобы поместить их в ракету, нам нужно придумать что-то еще.
Как пишет издание Discover, возможно, одна из самых многообещающих идей заключается в том, чтобы сохранить источник энергии космического корабля неподвижным и каким-то образом транспортировать эту энергию к космическому кораблю по мере его перемещения. Один из способов сделать это – с помощью лазеров. Излучение хорошо переносит энергию из одного места в другое, особенно на огромные расстояния в космосе. Затем космический корабль может захватить эту энергию и двигаться вперед.
Но когда речь заходит о том, чтобы заставить космический корабль двигаться с требуемой скоростью, сам лазер, мощностью в 100 гигаватт, на много порядков мощнее любого лазера, который мы когда-либо проектировали. А космический аппарат, масса которого не должна превышать массы скрепки для бумаги, должен включать в себя камеру, компьютер, источник питания, схему, оболочку, антенну для связи с домом и идеально отражающим световым парусом. Настоящее путешествие начнется после ускорения до одной десятой скорости света. В течение 40 лет этот маленький космический корабль должен будет выдержать все испытания межзвездного пространства. И хотя подобные технологии сегодня кажутся чем-то из разряда научной фантастики, нет такого закона физики, который бы запрещал его существование. Вопрос заключается в следующем: готовы ли мы потратить достаточно денег, чтобы выяснить, можно ли построить подобный корабль?
