Миссия на Альфа Центавра: благодаря новому типу двигателя это уже не фантастика

Альфа Центавра — ближайшая к Земле звезда с планетной системой находится на расстоянии 4,37 световых лет от нас. При современных скоростях космических кораблей путь до Альфы Центавра занял бы около 6000 лет.

Новая статья, опубликованная в Journal of the Optical Society of America B, предлагает способ преодоления скоростных ограничений в рамках существующих технологий, хотя авторы и признают, что ряд препятствий остается.

Чем массивнее объект, тем сложнее его разогнать, особенно по мере приближения к скорости света. Это представляет собой серьезную проблему для любого космического корабля, несущего собственное топливо. Но, если мыслить нестандартно, и поместить источник энергии вне космического корабля проблема выглядит относительно решаемой.

Идея использования сверхмощных наземных лазеров для обеспечения разгона космического корабля существует уже несколько десятилетий, но сейчас она вплотную приблизилась к реализации. Впрочем, остается и множество проблем, причем, земная атмосфера не является главной из них.

Видимое мерцание звезд напоминает нам, насколько атмосфера влияет на падающий свет. Те же искажения влияют и на лазерный свет, направленный вверх, потенциально препятствуя точному прицеливанию, а, следовательно, и применению лазеров для разгона космического корабля. Некоторые сторонники идеи предлагали даже разместить пусковую систему на Луне, но ее стоимость была бы астрономической.

Авторы статьи утверждают, что адаптивная оптика, используемая телескопами для компенсации атмосферных искажений, может быть использована и для точного наведения силового луча. Небольшой лазер, установленный на спутнике и направленный на Землю, можно использовать для измерения атмосферных эффектов в реальном времени, что позволяет настраиваться более мощным лазерам, расположенным на Земле, надежно удерживая их фокус на космическом зонде.

Предыдущие исследования определили, что мощность, необходимая для эффективного разгона небольшого космического корабля, начинается от 100 ГВт. Для сравнения: все США потребляют в среднем 450 ГВт электроэнергии одновременно. Однако, по мнению авторов статьи, для разгона корабля понадобится всего лишь 10 минут работы такой системы на полной мощности. Необходимое количество энергии может быть накоплено с помощью суперконденсаторов, а ее излучение осуществлено от 100 миллионов лазеров, расположенных на площади в один квадратный километр.

Вся эта энергия будет направлена на объект размером не более 10 метров в поперечнике; к тому времени, когда лазеры выключатся, он будет двигаться со скоростью примерно 20% от скорости света. Автоматический корабль, который незначительно замедлился бы из-за гравитации Солнца и межзвездной среды, мог бы достичь Альфы Центавра примерно за 22 года, хотя его передачам об увиденном там потребовалось бы еще четыре года, чтобы добраться до нас.

Одна из оставшихся больших проблем – как не расплавить зонд при разгоне. Чтобы этого избежать, разгонное зеркало должно быть настолько почти совершенным, чтобы отражать 99,99% падающего на него света.

Зонд пронесется через систему Альфа Центавра за несколько дней и, вероятно, никогда не приблизится ни к одной к планете. Но прелесть идеи в том, что, после того, как система запуска построена, отправка дополнительных зондов становится относительно дешевой. Флот зондов может буквально затопить близлежащие звездные системы, увеличивая вероятность того, что какой-то из них сможет найти планеты, подобные Земле.

Команда NASA заявила, что планирует миссию к Альфа Центавра — самой близкой к нам звездной системе — и надеется, что та стартует в 2069 году.

По материалам IFLScience

Ученые подтвердили существование экзопланеты у ближайшей к Солнцу звезды

Вокруг Света