Покоління за поколінням люди мріяли про подорожі до інших зоряних систем і висадку на чужих планетах. Але дослідження міжзоряного простору виявляється вельми складним завданням. Якщо ми хочемо дістатися найближчої зорі до Сонячної системи — Проксими Центавра — то космічному кораблю зі звичайними двигунами доведеться летіти мінімум 19 тисяч років. Крім того, подорож крізь міжзоряне середовище супроводжується численними ризиками, багато з яких ще не вивчені належним чином.
Але, окрім хімічних реактивних двигунів, є й інші рушії. У таких умовах космічні апарати, що використовують енергію лазерів, здаються єдиною життєздатною альтернативою для досягнення сусідніх світил протягом століття.
Однією із запропонованих концепцій є Swarming Proxima Centauri — спільний проєкт Space Initiatives Inc. та Ініціативи міжзоряних досліджень (i4is) під керівництвом головного наукового співробітника Space Initiatives Маршалла Юбенкса. Ця концепція обрана для розробки у межах програми NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
Вітрило та лазери
За словами Юбенкса, подорож у міжзоряному просторі залежить від відстані, енергії та швидкості. Проксима Центавра, перебуваючи на відстані 4,25 світлового року від Сонячної системи, лишається дуже далекою. Тому в концепції Breakthrough Starshot та Proxima Swarm замість важкого палива пропонується використання вітрила та лазерів для досягнення високих міжзоряних швидкостей.
Юбенкс зауважує, що це розв’язує проблему швидкості за рахунок відбивання фотонів від лазерного вітрила. Але проблема полягає в тому, що фотони мають невеликий імпульс, тому для досягнення мети необхідно використовувати їх дуже багато. З урахуванням обмеженої потужності тяги маса зондів має бути маленькою — лише кілька грамів.
Їхня концепція включає створення лазерного променя потужністю 100 гігават, що розганятиме тисячі кількаграмових космічних зондів на лазерних вітрилах загальною площею 1 км² до 10–20% від швидкості світла. Вони також пропонують створити мережу гігантських наземних обсерваторій для приймання слабких сигналів від зондів під час подорожі до Проксими Центавра.
За попередніми розрахунками дослідників, такий проєкт може бути готовий для реалізації приблизно в середині століття. Досягти Проксими Центавра та екзопланети, схожої на Землю (Проксима b), він буде спроможним до 2100 року.
100 мільярдів доларів
У попередній статті Юбенкс і його колеги розглянули можливість подолання труднощів міжзоряних подорожей і забезпечення зв’язку з Землею за допомогою ройової динаміки й автономності.
Передача сигналу на такій відстані займе 4 роки лише в один бік. Тому дистанційне керування зондами з Землі є неможливим. Отже, рій повинен мати високий рівень автономності для навігації та ухвалення рішень.
Найвитратнішим елементом стане лазерний масив, але грамові апарати будуть досить економічними. За оцінками Юбенкса, реалізація цієї концепції може обійтися майже в 100 млрд доларів.
Крім того, Юбенкс і його колеги вважають, що розробка узгодженого рою роботів-зондів може знайти застосування в інших проєктах — таких, як дослідження внутрішніх океанів Європи, розкопки на Марсі, будівництво у космосі та відстеження погодних умов з навколоземної орбіти.
Раніше ми повідомляли про те, як сонячне вітрило домчить до Марса за 26 діб.
За матеріалами sciencealert.com
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
