Легкие паруса могут достичь ближайшей звезды в течение двух десятилетий, говорят ученые

Ученые отмечают, что корабли с легкими парусами смогут достичь Проксимы Центавра, ближайшей к Земле звезды, всего за 20 лет. То, что еще недавно казалось научной фантастикой, теперь обретает форму технической реальности. Исследователи со всего мира работают над проектами, которые превратят эту возможность в жизнеспособную миссию в течение следующих двух десятилетий.

Световое движение использует энергию фотонов, чтобы толкать чрезвычайно легкий парус в космосе. В отличие от обычных ракет, сжигающих топливо, эта технология не опирается на бортовые запасы энергии — она получает импульс от мощных лазеров, запускаемых с Земли, или других источников концентрированного излучения. Постоянное ускорение, даже если оно будет небольшим, позволит развивать все большую скорость на протяжении всего пути.

Разрабатываемые проекты переходят на солнечные паруса

Космические агентства и научно-исследовательские институты уже тестируют прототипы на околоземной орбите. НАСА и ведущие американские университеты работают над вариантами этой технологии с конца 1980-х годов. Недавно экспериментальные миссии установили на спутники легкие паруса, подтвердив основную концепцию.

Лаборатория реактивного движения (JPL), связанная с НАСА, разрабатывает спецификации для сверхлегких парусов, изготовленных из композитных материалов. Они будут иметь толщину всего несколько микрометров и будут отражать солнечный или лазерный свет с точностью до миллиметра. Расчеты показывают, что с ускорителями на Земле, генерирующими концентрированные лазерные лучи, космический корабль весом всего в несколько килограммов достигнет скорости от 10 до 20% скорости света — этого достаточно, чтобы преодолеть 4,37 световых года за два десятилетия.

Звезда-мишень находится на расстоянии 40 триллионов километров

Проксима Центавра, научное название Проксима до Центавра, расположена в 4,24 световых годах от нашей планеты. В километрах расстояние составляет примерно 40 триллионов километров. Зондам «Вояджер», самым быстрым из когда-либо запущенных человечеством, потребуется 70 000 лет, чтобы добраться туда. Легкий парус с релятивистскими скоростями создал бы совершенно иную возможность.

Недавние исследования показывают, что вокруг Проксимы Центавра вращаются как минимум три экзопланеты. Одна из них, Проксима Центавра d, может находиться в обитаемой зоне — области, где на поверхности может существовать жидкая вода. Другая, Проксима Центавра b, была открыта в 2016 году и также интересует астрономов. Возможность исследования этих прямых миров мотивирует исследователей проекта Breakthrough Starshot — международной инициативы, финансируемой технологическими миллиардерами.

Технические проблемы по-прежнему остаются существенными

Создание свечи, способной выдержать ускорение тераваттного лазера, не плавясь и не распадаясь, остается серьезным препятствием. Современные материалы быстро разлагаются под воздействием концентрированного излучения такой интенсивности.

Инженерам также необходимо решить:

Leia Também

Утечка показывает официальные изображения линейки Motorola Razr 70 перед глобальным запуском

Умные часы Galaxy Watch 8 Classic снижены в цене на 300 долларов США и стоят 199,99 долларов США.

Стрефецца радует Коринфян и начинает переговоры о кредите в середине года

• Стабилизация траектории при непрерывном ускорении лет
• Связь с Землей: для возвращения сигналов потребуется более четырех лет.
• Защита от столкновения с межзвездной пылью на экстремальных скоростях
• Точность лазерного луча позволяет удерживать парус на расстоянии миллиардов километров
• Миниатюризация камер и научных инструментов до нескольких граммов общей массы.

На начальном этапе наиболее жизнеспособными платформами будут грузовые корабли и автоматические зонды. Парус с камерами и датчиками будет обладать значительными научными возможностями. Передача данных, полученных во время пролета Проксимы Центавра, займет годы, но информация придет. Доставка людей остается еще более сложной проблемой: связанные с этим скорости создают нерешенные биологические проблемы.

Космические агентства видят финансовую жизнеспособность

По оценкам, стоимость разработки этой технологии составит от 5 до 10 миллиардов долларов в течение двух десятилетий. Такие страны, как Китай и Россия, также исследуют радиационное движение. Европейское космическое агентство включило эту технологию в свои долгосрочные планы исследований. Эта международная конвергенция предполагает, что инвестиции не будут незначительными.

В гонку вступают и коммерческие проекты. Компании аэрокосмических технологий уже предлагают инжиниринговые услуги космическим агентствам. Миниатюризация электронных компонентов продвинулась настолько далеко, что позволяет создавать сложные роботизированные зонды весом всего лишь грамм.

Следующие шаги включают испытания на орбите.

Исследователи планируют запустить экспериментальные прототипы парусов на коммерческих спутниках в течение следующих трех лет. Испытания на устойчивость к радиации высокой интенсивности проводятся в специализированных лабораториях. Компьютерное моделирование уточняет параметры ускорения и устойчивости.

Если испытания пройдут так, как ожидалось, более масштабное инвестиционное решение будет принято в период между 2028 и 2030 годами. Демонстрационная миссия с небольшим парусом с лазерным ускорением может стартовать в середине 2030-х годов. Это оставит место для корректировок перед запуском более крупного зонда к Проксиме Центавра примерно в 2040 или 2045 году.

Ученые подчеркивают, что 20-летний срок не гарантирован — он зависит от последовательного финансирования, материальных инноваций и решения пока неизвестных проблем. Однако большинство согласны с тем, что технический путь открыт. Научная фантастика, ставшая реальностью, требует настойчивости и ресурсов. Оба наконец-то двинулись в путь.