Навукоўцы плануюць даляцець да альфы Цэнтаўра за 140 гадоў і вярнуцца назад

Нямецкія астраномы распавялі пра магчымасці даляцець да найбліжэйшай да нас зоркі.

Нямецкія астраномы распавялі пра магчымасці даляцець да альфы Цэнтаўра, найбліжэйшай да нас зоркі, усяго за 140 гадоў і вярнуцца назад прыкладна за такі ж час пры дапамозе гіганцкага светлавога ветразя плошчай дзвюх пірамід Хеопса, гаворыцца ў артыкуле, апублікаваным у Astrophysical Journal (пераклад - ria.ru).

"Гэты ветразь можна вырабіць з графену – вельмі тонкай, лёгкай і пры гэтым вельмі трывалай плёнкі з вугляроду. Яе яшчэ трэба будзе вырабіць і пакрыць святлоадбівальным матэрыялам, аднак многія вялікія здзяйсненні ў гісторыі чалавецтва сталі магчымымі дзякуючы таму, што мы пераадолелі непераадольныя перашкоды. Найбліжэйшым часам мы можам уступіць у эпоху, калі чалавецтва пакіне сваю зорную сістэму і пачне вывучаць экзапланеты пры дапамозе такіх зондаў", — заявіў Рэнэ Хелер з Інстытута вывучэння сонечнай сістэмы ў Гётынгене (Нямеччына).

Зорны плашч супраць зорнай прашчы

У красавіку 2016 года вядомы брытанскі касмолаг Стывен Хокінга і расейскі мільярдэр Юрый Мільнер распавялі аб сваёй чарговай "касмічнай" ініцыятыве ў межах серыі праектаў Breakthrough Initiatives — Breakthrough Starshot. У яго рамках алігарх выдаў 100 мільёнаў даляраў на стварэнне касмічнага карабля на базе ідэі, выкладзенай каліфарнійскімі фізікамі пад кіраўніцтвам Філіпа Лубіна (Philip Lubin) у мінулым годзе.

Яе сутнасць у тым, каб адпраўляць да далёкіх планет не класічныя касмічныя караблі, а надзвычай лёгкія і плоскія структуры з святлоадбівальнага матэрыялу, якія будуць разганяцца да калясветлавах хуткасцяў пры дапамозе магутнага арбітальнага лазера.

Такі міжзоркавы "ветразнік", з разлікаў амерыканскіх фізікаў, зможа дасягнуць альфы Цэнтаўра за 20 гадоў, і будзе здзяйсняць пералёты паміж Марсам і Зямлёй усяго за тры дні без карыснай нагрузкі і за месяц пры нагрузцы 10 тон. Галоўнай праблемай і ў тым і ў іншым выпадку будзе гамаванне зонда – пакуль у каманды, якая яго распрацавала, няма ідэй, як зрабіць прыпыненне лазернага "ветразя" бяспечным.

З гэтай прычыны ўдзельнікі праекта Breakthrough Starshot плануюць правесці гэтую місію падобна да таго, як прайшло збліжэнне зонда New Horizons з Плутонам: флот з мікраскапічных зорных "ветразяў", запушчаных пры дапамозе лазераў, проста праляціць міма альфы Цэнтаўра і паспрабуе адправіць на Зямлю фатаграфіі.

Нямецкая альтэрнатыва

Два вядомыя нямецкія астраномы, Хелер і Міхаэль Хіпке, прапануюць альтэрнатыўны варыянт падарожжа да альфе Цэнтаўра, якое зацягнецца на больш доўгі тэрмін, але дазволіць адправіць у 10 разоў больш грузу, выйсці на арбіту гэтай патройны зорнай сістэмы і, пры жаданні, вярнуцца назад на Зямлю.

Ключом да рэалізацыі гэтай задачы з'яўляецца гіганцкі сонечны ветразь плошчай прыкладна 100 тысяч квадратных метраў, выраблены з звышлёгкага матэрыялу графену, валакна з нанатрубак ці іншых "плоскіх" субстанцый. Паводле разліку Хіпке і Хелера, такая структура, эквівалентная плошчай дзвюм пірамідам Хеопса або тузіну футбольных стадыёнаў, зможа разагнаць мікразонд масай 10 грам да хуткасці прыкладна 20% ад хуткасці святла.

Такі ветразь зможа дасягнуць альфы Цэнтаўра прыкладна за 90 гадоў, зблізіцца з альфай Цэнтаўра А, самай вялікай зоркай сістэмы, на адлегласць прыкладна 4,4 мільёна кіламетраў. У гэты момант, як тлумачаць навукоўцы, зонд павінен скінуць хуткасць руху да 4,6% ад хуткасці святла, інакш ён праляціць міма зоркі і не зможа выкарыстоўваць яе прыцягненне і святло для запаволення свайго руху і павароту ў бок двух іншых насельнікаў сістэмы.

Як ажыццявіць такое гамаванне? Для гэтага трэба проста павярнуць сонечны ветразь такім чынам, каб на яго ціснула святло не Сонца, а альфы Цэнтаўра. Пасля таго як манеўр закончыцца, навукоўцы плануюць развярнуць ветразь і выкарыстоўваць святло альфы Цэнтаўра В для падарожжа да Проксіме b, планеты ля проксімы Цэнтаўра. Гэты працэс, паводле разлікаў навукоўцаў, зойме яшчэ прыкладна 46 гадоў, і праз 140 гадоў пасля запуску з Зямлі зонд выйдзе на арбіту планеты.

Галоўнае пытанне космасу

Навошта ўсё гэта трэба, улічваючы звышдоўгія тэрміны падарожжа такіх "ветразяў"? Як адзначае Хіпке, напраўду такія тэрміны місіі не з'яўляюцца чымсьці асабліва доўгім і нетыповым для зямной касманаўтыкі – да прыкладу, зонды "Ваяджэр" ў суме правялі ў космасе ўсяго ўдвая менш, чым тэрмін гэтай экспедыцыі да альфы Цэнтаўра.

З ягоных слоў, у адрозненне ад Breakthrough Starshot, такія 10-грамовыя зонды будуць утрымліваць у сабе значна больш навуковых прыбораў, і яны будуць мець значна больш высокія шанцы на поспех, чым цэлы рой наназондаў, якія запускаюцца пры дапамозе лазераў. Таму нямецкія навукоўцы прапануюць разглядаць свой праект у якасці запаснога варыянту або "дапаўнення" да місіі Хокінга і Мільнера, калі тая зазнае крах або, наадварот, дасць вельмі цікавыя вынікі.

Сёння Хіпке і Хелер, як перадае ўніверсітэт Пуэрта-Рыка ў Арэсіба, вядуць перамовы з прадстаўнікамі Breakthrough Starshot аб магчымай інтэграцыі іх праекта ў доўгатэрміновыя планы фонду Мільнера. У якасці альтэрнатыўнага варыянту яны прапануюць паскараць наназонды Breakthrough Starshot пры дапамозе Сонца, выпускаючы іх у космас на невялікай адлегласці ад свяціла, а не пры дапамозе дарагога і патэнцыйна небяспечнага для зондаў фазаванага лазера.