Протонні промені можуть швидко доставити зонд до Проксими Центавра

Вчені давно вже придивляються до фокусування енергії як способу розігнати крихітний зонд до релятивістських швидкостей і доставити його до Проксими Центавра. Нова концепція пропонує використовувати з цією метою протонні промені.

Протонні промені можуть використовуватися для прискорення зонду
Протонні промені можуть використовуватися для прискорення зонда. Джерело: blog.seas.upenn.edu

Як швидко долетіти до Проксими Центавра

Найближча до нас землеподібна планета розташована трохи більше, ніж за 4 св. роки. Йдеться про Проксиму Центавра b. Однак навіть до неї дістатися вкрай непросто. Проте Крістофер Лімбах, професор Мічиганського університету знає як це зробити за допомогою протонних променів.

Для того, щоб зрозуміти його ідею, треба зрозуміти, у чому складність із розгоном до великих швидкостей, які дозволять долетіти до Проксими Центавра за десятки, а не тисячі років. Звичайним хімічним двигунам це не дає зробити надзвичайно низька швидкість витікання газів. Вони просто не дають достатньої кількості приросту швидкості в перерахунку на кілограм палива.

Ядерні та термоядерні двигуни в цьому плані значно ефективніші. Однак і вони здатні перетворити відносно невеликий корабель на склад з атомними бомбами. Альтернативним рішенням для невеликих апаратів є використання сонячного вітрила, але воно погано діє на великій відстані від Сонця.

Протонні промені

Альтернативним рішенням є використання променів, або ж пучків частинок. По суті це — варіант сонячного вітрила, але джерело випромінювання повністю контролюється людьми. Завдяки можливості фокусувати частинки, тягу на маленькому зонді теоретично можна створювати навіть на відстанях, що вимірюється тисячами астрономічних одиниць.

Щоправда, на практиці це неможливо через явище, що називається дифракцією. Через нього навіть лазерний промінь на великих відстанях буде сильно розмиватися і сконцентрувати енергію на вітрилі не вдасться. І саме цю проблему спробував вирішити Лімбах із колегами.

Він стверджує, що якщо об’єднати в одному промені електромагнітні хвилі та протони, які є частинками, то дифракція виявиться досить незначною. Різниця становитиме лише 10 м на відстані, на якій розташована Проксима Центавра.

Її має бути достатньо для того, щоб доправити мікроскопічний зонд вагою всього 5 г до Проксими Центавра лише за 43 роки. Також учені порахувати, що для великого апарата, вагою в 1 кг, це теж працює. Щоправда, його подорож триватиме цілих 57 років.

За матеріалами phys.org