Въпреки че звездите са много отдалечени от нас, идеята да летим до тях е една от най-хипнотизиращите в човешката история. Засега остава само идея, но интересът към нея не пада и всяка година се появяват нови амбициозни проекти за изграждане на звездни кораби. Освен това някои от тях могат да бъдат приложени в близко бъдеще.
ГЕНЕРАЦИОННИ КОРАБИ
В средата на ХХ век писателите на научна фантастика на страниците на своите романи с голям ентусиазъм се занимават с активното изследване на Галактиката: на мода влезе така наречената „космическа опера“, в която научната и техническата надеждност нямаше значение, което позволи въображението да се разкрие напълно. Въпреки това, дори тогава имаше писатели, които смятаха, че летенето до звездите е доста трудоемък, опасен, но най-важното - много дълъг бизнес, а самият полет може да отнеме стотици години. В резултат на това се появи концепцията за „кораб от поколения“- тоест космически кораб-град, в който екипажът включва не само възрастни астронавти, но и техните деца и внуци, които трябва да изпълнят дългосрочна мисия. Между другото, нашият сънародник, съветският писател Вивиан Итин, беше първият, който изрази концепцията за „кораб на поколенията“в своята история „Страната на Гонгури“, публикувана през 1922 година.
В началото на 60-те години в научната общност цари известна еуфория поради зрелищните постижения на пилотираната астронавтика. Различни проекти на звездни кораби бяха обсъждани в масови списания, в сериозни монографии и на международни конференции. Най-популярната по онова време беше идеята за фотонни (квантови) ракети, които теоретично биха могли да развият сублуминални скорости и поради релативистични ефекти да достигнат до звездите за сравнително кратко време за екипажа. Проблемът беше, че източникът на тяга за фотонските ракети беше унищожаването на материята с антиматерия, а последната изискваше десетки хиляди тона. Множество изобретатели и писатели на научна фантастика разчитаха на предстоящата поява на технология за синтез на антиматерия, но все още няма значителни пробиви по този въпрос.и количеството на получената антиматерия се измерва не в грамове, а по отделни атоми.
По-късно се появяват и други оригинални идеи: например, в рамките на проектите „Орион“и „Дедал“беше предложено изграждането на звездни кораби, които да бъдат ускорени от поредица от атомни експлозии. И слънчевото платно, и двигателят на Bassard са били разглеждани като средство за постигане на релативистични скорости. За съжаление, всички тези опции са много скъпи и не могат да осигурят бързо решение на основния проблем - полет до най-близката звезда и обратно през живота на едно поколение. Поради това в началото на 80-те години на преден план се обсъжда обсъждането на пилотираните опции и замразени проекти за леки изследователски сонди, които се ускоряват по-лесно и не се нуждаят от обемна система за захранване.
ЗВЕЗДЕН ШОТ
Промоционално видео:
През 1985 г. американският физик Робърт Фърърд предлага идеен проект за сондата Starwisp, който предвижда създаването на най-тънкото мрежесто платно с тегло само 20 грама, ускорено от 10-гигаваттов теснолъчеви микровълнов лъч от близо земно сателит. При 115 g нетното платно ще достигне 20% от скоростта на светлината за една седмица. На възлите на мрежата Forward щеше да постави микросхеми с елементарна логика и чувствителност към светлина. Докато сондата пристигне в системата на най-близката до нас звезда Алфа Кентавър, преди време предавателят в околоземна орбита ще се включи отново и ще „залее” извънземния свят с поток от микровълнова енергия. Използвайки клетките на телените мрежи като антени на приемника, чиповете на сондата ще събират тази енергия и сондата ще проведе необходимите изследвания. Тогава клетките от приемащите клетки се превръщат в предаващи антени и получената информация отива на Земята.
Идеята за Робърт Форвард по това време не предизвика голям интерес и беше забравена за дълго време. Днес известният астрофизик Стивън Хокинг и руският милионер Юрий Милнър се опитват да го възродят на ново техническо ниво. На 12 април, в деня на 55-ата годишнина от първия пилотиран космически полет, извършен от Юрий Гагарин, те направиха презентация на проекта Starshot. Според предложената им концепция, рояк от микроскопични превозни средства (StarChips) с тегло няколко грама, всеки от които ще бъде оборудван с най-лекото отразяващо платно, ще тръгне на полет до Алфа Кентавър. Роякът ще бъде разпръснат от огромен наземен лазер със 100 гигавата, изграден във високопланински регион, за да се намали възможното нагряване на атмосферата. Както и в проекта "Напред", роякът се планира да бъде ускорен до 20% от светлинната скорост. Прелитайки през системата Alpha Centauri, микропробите ще снимат подробно планетите, разположени там, и ще предават данни на Земята. Спонсорите на "Star Shot", към които се присъедини създателят на социалната мрежа Facebook Марк Цукерберг, отделят 100 милиона долара за разработване на техническите аспекти на мисията.
ПЪТНИ ПРОБЛЕМИ
Не бива да се мисли, че авторите на Star Shot не разбират сложността на формулираните задачи. Например, за нормална работа микроскопичният апарат StarChip трябва да може да се движи в пространството, да прави снимки на избрани предмети, да бъде защитен от унищожаване от космически частици и да има собствен енергиен източник. Такава техника все още не съществува, или по-скоро тя съществува, но има солиден размер и маса, измерена в килограми, а не в грамове. Въпреки това в момента се предлагат отделни решения за намаляване на масата на сондите: за ориентационната система авторите на проекта ще използват фотонови двигатели с ниска тяга; като източник на енергия - радиоизотопно гниене или нагряване на повърхността на сондите при сблъсък с междузвезден прах; като телевизионни камери - специални полупроводникови устройства, които не изискват огледала,лещи и други движещи се части.
Лазерната система, която ще ускори рояка на StarChip по пътя си към звездите, също поражда големи въпроси. Цената на лазерните усилватели пада, тъй като те се подобряват и масовото производство се разширява, но при всички случаи изграждането на инсталацията ще изисква не милиони, а десетки милиарди долари. Освен това 100 гигавата енергия са четири пъти повече, отколкото всичките ни атомни електроцентрали в Русия осигуряват днес. Въпреки че обществеността прие презентацията, дадена от Хокинг и Милнър с голям интерес (в края на краищата, ние говорим за милиони долари!), Учените бяха скептично настроени към идеята. По-специално руският физик Борис Евгениевич Щерн подложи проекта на пеоративни критики. В статията си „Двама във физиката“той посочва, че под въздействието на лазерен лъч с такава голяма мощност температурата на платно ще се повиши до 30 000 К, т.е.което ще доведе до моменталното му изпаряване. Освен това, пише Стърн, ако лазерната инсталация е разположена на Земята, дори и във високопланински регион, няма да е възможно да се фокусира лъчът му върху отразяваща повърхност с размери няколко метра поради изкривяването, въведено от атмосферата. По някаква причина авторите на проекта са забравили, че роят сонди ще премине до извънземна звезда, така че слабите потоци от данни, предавани от микроскопичен StarChip, ще бъдат „запушени“със своя „шум“. Ако се окаже, че се изгражда приемник, способен да отделя такъв малък сигнал на фона на "шум", тогава няма смисъл да се пускат сонди: самият той може да служи като отличен инструмент за изучаване на най-близките планетарни системи.фокусирането на лъча върху отразяваща повърхност с размери няколко метра няма да работи поради изкривяването, въведено от атмосферата. По някаква причина авторите на проекта са забравили, че роят сонди ще премине до извънземна звезда, така че слабите потоци от данни, предавани от микроскопичен StarChip, ще бъдат „запушени“със своя „шум“. Ако се окаже, че се изгражда приемник, способен да отделя такъв малък сигнал на фона на "шум", тогава няма смисъл да се пускат сонди: самият той може да служи като отличен инструмент за изучаване на най-близките планетарни системи.фокусирането на лъча върху отразяваща повърхност с размери няколко метра няма да работи поради изкривяването, въведено от атмосферата. По някаква причина авторите на проекта са забравили, че роят сонди ще премине до извънземна звезда, така че слабите потоци от данни, предавани от микроскопичен StarChip, ще бъдат „запушени“със своя „шум“. Ако се окаже, че се изгражда приемник, способен да отделя такъв малък сигнал на фона на "шум", тогава няма смисъл да се пускат сонди: самият той може да служи като отличен инструмент за изучаване на най-близките планетарни системи. Ако се окаже, че се изгражда приемник, способен да отделя такъв малък сигнал на фона на "шум", тогава няма смисъл да се пускат сонди: самият той може да служи като отличен инструмент за изучаване на най-близките планетарни системи. Ако се окаже, че се изгражда приемник, способен да отделя такъв малък сигнал на фона на "шум", тогава няма смисъл да се пускат сонди: самият той може да служи като отличен инструмент за изучаване на най-близките планетарни системи.
Може би скептиците са прави, а проектът „Звездни снимки“е просто PR кампания, предназначена да събуди интерес към темата. Друг вариант обаче е доста вероятен: в хода на решаването на сложни технически проблеми, свързани с проекта, учените ще могат да намерят начин да създадат истинска междузвездна сонда, която ще продължи в дълъг път през нашия живот.
Антон Первушин