Как достичь звезд

О старте программы Breakthrough Starshot, цель которой достичь Альфы Центавра.
Как достичь звезд

В день космонавтики в Нью-Йорке состоялась пресс-конференция, на которой российский бизнесмен Юрий Мильнер и известный космолог Стивен Хокинг объявили о старте новой программы исследования космоса и поиска жизни во Вселенной. Цель программы, получившей название Breakthrough Starshot – создание микроскопических космических аппаратов, разгоняемых лазерным лучом и способных достичь ближайших звезд.

У обычных современных космических аппаратов большая масса, и потому им нужно много топлива для разгона. В результате даже до ближайшей к нам звезды Альфа Центавра, которая находится от нас на расстоянии 4,37 световых лет, самый быстрый космический корабль доберется через 30 000 лет. Такой срок делает бессмысленным осуществление подобной экспедиции.

Еще в 1924 году советский ракетостроитель Фридрих Цандер предложил альтернативный вариант космического двигателя – солнечный парус, использующий давление фотонов солнечного излучения. Он не требует топлива и может действовать в течение длительного времени. Но разгон получается медленным, а давление излучения уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца, то есть очень быстро.

В 1980 годы родилась идея ускорять такой космический аппарат лучом лазера. Но только в последние годы развитие науки и техники достигло уровня, на котором можно приступить к практической реализации межзвездного полета. Размеры современной микроэлектронной техники резко уменьшились, что позволяет создать полностью функциональный космический зонд массой около грамма. Он может выглядеть как небольшая пластинка со стороной в несколько сантиметров, несущая камеру, блок питания, коммуникационное оборудование. Возможный прототип такого зонда Юрий Мильнер продемонстрировал на пресс конференции.

С другой стороны, успехи в нанотехнологиях , с помощью которых создаются все более легкие метаматериалы, позволяют изготовить метровый парус толщиной в несколько сотен атомов и с массой в считанные граммы.

Развитие лазерных технологий делает возможной разработку установки, генерирующей луч необходимой мощности для разгона зонда до скорости 60 000 км/с, что составляет 20% от скорости света. Это в 1000 раз быстрее современных аппаратов , на такой скорости до той же Альфы Центавра можно добраться за 20-30 лет. Базироваться лазерная установка может как на Земле, так и в космосе. Необходимая мощность оценивается порядком 100 МВт, в то время как мощность фазовой решетки лазеров («light beamer») потенциально можно довести до 100 ГВт. Лазерный луч будет использован и для получения данных с зонда.

Дешевизна и простота конструкции миниатюрных зондов позволит наладить их массовое производство и отправку в космос в большом количестве. Это значительно увеличит вероятность того, что какие-то из зондов все же достигнут цели своего полета.

Сначала их хотят запустить к системе из трех звезд Альфа Центавра, где обнаружена планетная система, и имеется шанс найти планету, похожую на Землю. В дальнейшем исследователи собираются искать другие близкие звезды с системами планет, к которым можно будет отправить следующие миссии.

Юрий Мильнер выделил $100 млн на предварительные исследования по проекту, которые, как ожидается, займут несколько лет. Для дальнейших работ, включающих создание «light beamer» с системами фокусировки и коррекции атмосферных влияний, разработку и запуск корабля-«матки» и т.д. потребуются значительные средства, которые авторы проекта надеются изыскать.

Во главе проекта встал совет, куда кроме Юрия Мильнера и Стивена Хокинга вошел один из основателей сети Facebook Марк Цукерберг. Непосредственное руководство будет осуществлять Пит Уорден, бывший директор Исследовательского центра Эймса НАСА. В Консультативный комитет вошли большое количество крупных специалистов, среди которых академик РАН Роальд Сагдеев.

По материалам сайта проекта http://breakthroughinitiatives.org/News/4

Автор: Алексей Понятов

Источник: «Наука и жизнь»

Комментарии
Комментарии