Протонные лучи могут быстро доставить зонд к Проксиме Центавра

Ученые давно уже присматриваются к фокусировке энергии как способу разогнать крошечный зонд до релятивистских скоростей и доставить его к Проксиме Центавра. Новая концепция предлагает использовать с этой целью протонные лучи.

Протонные лучи могут использоваться для ускорения зонда
Протонные лучи могут использоваться для ускорения зонда. Источник: blog.seas.upenn.edu

Как быстро долететь до Проксимы Центавра

Ближайшая к нам землеподобная планета находится чуть больше, чем в 4 св. годах. Речь идет о Проксиме Центавра b. Однако даже до нее добраться крайне непросто. Но Кристофер Лимбах, профессор Мичиганского университета знает как это сделать с помощью протонных лучей.

Для того чтобы понять его идею, надо понять, в чем сложность с разгоном до больших скоростей, которые позволят долететь до Проксимы Центавра за десятки, а не тысячи лет. Обычным химическим двигателям это не дает сделать чрезвычайно низкая скорость истечения газов. Они просто не дают достаточного количества прироста скорости в пересчете на килограмм топлива.

Ядерные и термоядерные двигатели в этом плане значительно эффективнее. Однако и они способны превратить относительно небольшой корабль в склад с атомными бомбами. Альтернативным решением для небольших аппаратов является использование солнечного паруса, однако он плохо действует на большом расстоянии от Солнца.

Протонные лучи

Альтернативным решением является использование лучей, или же пучков частиц. По сути это — вариант солнечного паруса, но источник излучения полностью контролируется людьми. Благодаря возможности фокусировать частицы, тягу на маленьком зонде теоретически можно создавать даже на расстояниях, которое измеряется тысячами астрономических единиц.

Правда, на практике это невозможно из-за явления, называемого дифракцией. Из-за него даже лазерный луч на больших расстояниях будет сильно размываться и сконцентрировать энергию на парусе не удастся. И именно эту проблему попытался решить Лимбах с коллегами.

Он утверждает, что если объединить в одном луче электромагнитные волны и протоны, которые являются частицами, то дифракция окажется весьма незначительной. Различие будет составлять лишь 10 м на расстоянии, на котором находится Проксима Центавра.

Его должно быть достаточно для того, чтобы доставить микроскопический зонд весом всего 5 г до Проксимы Центавра всего за 43 года. Также ученые посчитать, что для большого аппарата, весом в 1 кг, это тоже работает. Правда, его путешествие продлится целых 57 лет.

По материалам phys.org