Полет к звездам сквозь 4.37 световых лет

1

space

Можете ли вы с помощью айфона летать к звездам?

В попытке перешагнуть через полеты к планетам и войти в век межзвездных путешествий группа ученых и светил из Силиконовой Долины и за ее пределами во главе с Юрием Милнером, российским меценатом и интернет-предпринимателем объявила во вторник о плане отправить флотилию роботизированных космических аппаратов размером не больше айфона в Альфа Центавра, ближайшую звездную систему, расположенную на расстоянии 4,37 световых лет от Земли.

Если все получится — космически большое «если», на преодоление которого уйдут десятилетия и десятки миллиардов долларов – ракета-носитель отправит в космос базовый корабль, на борту которого будут находиться около тысячи небольших зондов. После вывода на орбиту зонды расправят тонкие паруса, и мощный лазерный луч с Земли приведет их в движение. Зонды будут направлять один за одним как стаю мигрирующих по всей вселенной бабочек.

В течение двух минут зонды разовьют пятую скорость света и унесутся на 600,000 миль от дома – на этом расстоянии лазеры способны сохранять мощный световой пучок. Но даже при этом все равно потребуется 20 лет для того, чтобы зонды добрались до Альфа Центавра. Выжившие зонды пронесутся по звездной системе, отсылая фото-снимки на Землю.

На реализацию большей части этого проекта может уйти пол жизни. Г-н Мильнер и его коллеги считают, что 20 лет уйдет на подготовку запуска зондов с Земли в небеса, 20 лет, чтобы добраться до Альфа Центавра и еще четыре года, чтобы данные из открытого космоса поступили домой. Кроме того, открыт вопрос о привлечении миллиардов долларов для финансирования проекта.

«Я думаю, что вы и я будем рады увидеть запуск», сказал г-н Милнер, 54, в интервью, добавив, что прогресс в области медицины и долголетия определит, доживет ли он до момента, когда эксперимент даст результаты.

«Мы пришли к выводу, что межзвездное путешествие возможно», сказал г-н Мильнер. Он объявил о проекте под названием Breakthrough Starshot на пресс-конференции в Нью-Йорке во вторник спустя 55 лет после полета первого человека Юрия Гагарина, в честь кого назвали г-на Мильнера, в космос.

Английский космолог и писатель Стивен Хокинг стал одним из трех членов совета директоров этого проекта вместе с г-ном Мильнером и Марком Цукербергом, основателем Facebook.

«Что делает людей уникальными?» спросил доктор Хокинг. Он продолжил: «Я считаю, нас делает уникальными умение преодолевать пределы».

Доктор Хокинг добавил, что «сегодня мы обязуемся сделать следующий большой скачок в космос, потому что мы люди и наша природа летать».

Проектом будет руководить Пит Уорден, бывший директор Исследовательского центра Эймса NASA. Ему поможет группа советников, состоящая из астронома Ави Лоэба в качестве председателя; британского королевского астронома Мартина Риса; лауреата нобелевской премии астронома Сола Перлмуттера из Университета Калифорнии, Беркли; Энн Друян, исполнительного продюсера телевизионного мини-сериала «Космос: пространственно-временная одиссея» и вдовы Карла Сагана; и математика и писателя Фримена Дайсона из Института перспективных исследований в Принстоне, Нью Джерси.

«Есть около 20 ключевых задач, и мы просим научных экспертов в мире, чтобы они помогли нам. Мы готовы оказать финансовую поддержку в их работе», написал доктор Уорден по электронной почте. Подробное техническое описание проекта вскоре появится на веб-сайте проекта http://breakthroughinitiatives.org/.

Оценивая стоимость проекта в сумму от 5 до 10 миллиардов долларов, г-н Мильнер первоначально инвестирует 100 миллионов долларов на исследования и разработку. Он сказал, что надеется привлечь других инвесторов, особенно финансирование из международных источников. И NASA, и Европейское космическое агентство были проинформированы о проекте, сказал д-р Уорден.

Большая часть денег пойдет на создание гигантского лазера, который сможет многократно отправлять зонды к любой звезде (до тех пор, пока отправители не ищут пути быстрого получения информации с зондов) или вокруг Солнечной системы, а возможно, через ледяной шлейф к спутнику Сатурна Энцеладе, где могут обитать микробы — крошечные формы жизни.

В некотором смысле, начало этого космического проекта отражает принцип Силиконовой Долины: добейся этого или сломайся (make-it-or-brake-it). Вместо того, чтобы отправить один большой, дорогой космический корабль в многолетнее путешествие, можно отправить тысячи дешевых. Если какой-то из них сломается или столкнется с космическим мусором, другие займут его место.

Межзвездное путешествие – очень непростое понятие, но Альфа Центавра является заманчивой мишенью для такой поездки: это ближайшая звездная система к нашей собственной, и в системе могут быть планеты. Система, которая, если смотреть невооруженным глазом, выглядит как одна звезда, на самом деле состоит из трех: Альфа Центавра А и Альфа Центавра В, которые вращаются вокруг друг друга, и Проксима Центавра, которая, возможно, вращается вокруг первых двух. За последние годы астрономы собрали данные, свидетельствующие о возможности того, что вокруг Альфа Центавра B может вращаться планета размером с Землю.

Самому дальнобойному зонду, созданному на Земле, Voyager 1понадобилось бы более 70,000 лет, чтобы достичь Альфа Центавра, если бы его направили в этом направлении, чего не произошло.

На протяжении многих лет люди разрабатывают планы, как быстрее передвигаться в космическом пространстве. В 1962 году вскоре после того, как были изобретены лазеры, Роберт Форвард, физик и автор научной фантастики, предложил, чтобы их использовали для того, чтобы толкать объекты с парусами в космосе.

В 2011 году Darpa (Агентство Передовых Исследовательских Проектов в области Обороны) начали проект 100 Year Starship, который представляет собой конкурс на разработку бизнес-плана для межзвездных путешествий.

Судя по всему, изначально г-н Мильнер был скептически настроен касательно межзвездных зондов. Но три тенденции, казалось бы, не имеющие отношения к космическим путешествиям — достижения в области нано-технологий и лазеров, а также развитие Закона Мура (эмпирическое наблюдение, изначально сделанное Гордоном Муром, согласно которому (в современной формулировке) количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца), плодом которого стало уменьшение в размерах и увеличение по мощности микросхем – «удивительным образом», по словам г-на Мильнера, сошлись в одной точке.

Теперь можно создать зонд с компьютером, камерой и аккумулятором весом всего в один грамм, что составляет одну тридцатую унции. По словам д-ра Лоэба это примерно вес внутренностей айфона без учета веса дисплея и корпуса. Зонд будет питаться энергией от крошечного радиоактивного аккумулятора на базе, например, америция, элемента, который используется в дымоуловителях. Движение будет организовано за счет улавливания лазерного луча парусами из фольги, которые будут разворачиваться над зондом.

Лазер является пугающе дорогой составляющей проекта. Он должен выдавать мощность в 100 гигаватт мощности в течение двух минут, необходимых для ускорения зондов до пятой скорости света (кстати, подвергая крошечные запчасти зонда ускорению, в 60,000 раз превышающему земную силу тяжести). То есть примерно столько же энергии, сколько требуется для подъема космического шатла, что примерно в 100 раз превышает производительность атомной электростанции, по словам доктора Лоэба.

Для достижения такой мощности потребуется разместить тысячи лазеров на площади примерно в милю, чтобы их лучи собрались в один.

Кроме того, чтобы удерживать луч на зонде необходимое время, потребуется адаптивная оптическая система, которая будет компенсировать турбулентность атмосферы. Астрономы знают, как сделать такую систему посредством большого зеркала телескопа для площади в 10 метров, но никак не в одну милю.

Еще одной проблемой является дизайн паруса, который должен быть очень тонким и способным отражать свет лазера, не поглощая его энергию. Поглощение всего лишь одной стотысячной части лазерной энергии испарит парус.

Еще одна проблема может касаться нашей способности воспринимать информацию. Никто не знает, что может обнаружить космическая флотилия зондов.

«Посмотреть со стороны или посетить – две большие разницы», сказал д-р Лоэб. Как он отметил, имея в виду недавние эксперименты по физике: «Природа учит нас тому, что ее воображение намного лучше, чем у нас».

Комментариев нет. Войдите чтобы оcтавить комментарий.

Добавить комментарий

 
 
Наверх