Астрономы планируют долететь до альфы Центавра за 140 лет и вернуться назад

Немецкие астрономы рассказали о возможности долететь до альфы Центавра, ближайшей к нам звезды, всего за 140 лет и вернуться назад примерно за такое же время при помощи гигантского светового паруса площадью в две пирамиды Хеопса. 

 

В апреле 2016 года известный британский космолог Стивен Хокинг и российский миллиардер Юрий Мильнер рассказали о своей очередной "космической" инициативе в рамках серии проектов Breakthrough Initiatives — Breakthrough Starshot. В его рамках олигарх выделил 100 миллионов долларов на создание космического корабля на базе идеи, изложенной калифорнийскими физиками под руководством Филипа Лубина (Philip Lubin) в прошлом году.

Ее суть заключается в том, чтобы отправлять к далеким планетам не классические космические корабли, а чрезвычайно легкие и плоские структуры из светоотражающего материала, которые будут разгоняться до околосветовых скоростей при помощи мощного орбитального лазера. 

К Альфе Центавра за 20 лет - Хокинг и Мильнер о межгалактическом зонде
Подобный межзвездный "парусник", по расчетам американских физиков, сможет достигнуть альфы Центавра за 20 лет, и будет совершать перелеты между Марсом и Землей всего за трое суток без полезной нагрузки и за месяц при нагрузке в 10 тонн. Главной проблемой и в том и в другом случае будет торможение зонда – пока у придумавшей его команды нет идей, как сделать остановку лазерного "парусника" безопасной.

По этой причине участники проекта Breakthrough Starshot планируют провести эту миссию подобно тому, как прошло сближение зонда New Horizons с Плутоном: флот из микроскопических звездных "парусников", запущенных при помощи лазеров, просто пролетит мимо альфы Центавра и попытается отправить на Землю ее фотографии.

Два известных германских астронома, Хеллер и Михаэль Хиппке (Michael Hippke), предлагают альтернативный вариант путешествия к альфе Центавра, которое затянется на более долгий срок, но позволит отправить в 10 раз больше груза, выйти на орбиту этой тройной звездной системы и, при желании, вернуться назад на Землю.

Ключом к реализации этой задачи является гигантский солнечный парус площадью примерно в 100 тысяч квадратных метров, изготовленный из сверхлегкого материала – графена, волокна из нанотрубок или других "плоских" субстанций. По расчетам Хиппке и Хеллера, подобная структура, эквивалентная по площади двум пирамидам Хеопса или дюжине футбольных стадионов, сможет разогнать микрозонд массой в 10 грамм до скорости примерно в 20% от скорости света.

Такой парус сможет достичь альфы Центавра примерно за 90 лет, сблизившись с альфой Центавра А, самой большой звездой системы, на расстояние в примерно 4,4 миллиона километров. В этот момент, как объясняют ученые, зонд должен сбросить скорость движения до 4,6% от скорости света, иначе он пролетит мимо звезды и не сможет использовать ее притяжение и свет для замедления своего движения и поворота в сторону двух других обитателей системы.

Как осуществить подобное торможение? Для этого нужно просто повернуть солнечный парус таким образом, чтобы на него давил свет не Солнца, а альфы Центавра. После того как маневр завершится, ученые планируют развернуть парус и использовать свет альфы Центавра В для путешествия к Проксиме b, планеты у проксимы Центавра. Этот процесс, по расчетам ученых, займет еще примерно 46 лет, и через 140 лет после запуска с Земли зонд выйдет на орбиту планеты.

Зачем все это нужно, учитывая сверхдлинные сроки путешествия таких "парусников"? Как отмечает Хиппке, на самом деле подобные сроки миссии не являются чем-то особенно длинным и нетипичным для земной космонавтики – к примеру, зонды "Вояджер" в сумме провели в космосе всего в два раза меньше, чем срок этой экспедиции к альфе Центавра.

По его словам, в отличие от Breakthrough Starshot, подобные 10-граммовые зонды будут содержать в себе гораздо больше научных приборов, и они будут иметь гораздо более высокие шансы на успех, чем целый рой нанозондов, запускаемых при помощи лазеров. Поэтому немецкие ученые предлагают рассматривать свой проект в качестве запасного варианта или "дополнения" к миссии Хокинга и Мильнера, если та провалится или, наоборот, даст крайне интересные результаты. 

Сегодня Хиппке и Хеллер, как передает университет Пуэрто-Рико в Аресибо, ведут переговоры с представителями Breakthrough Starshot о возможной интеграции их проекта в долгосрочные планы фонда Мильнера. В качестве альтернативного варианта они предлагают ускорять нанозонды Breakthrough Starshot при помощи Солнца, выпуская их в космос на небольшом расстоянии от светила, а не при помощи дорогостоящего и потенциально опасного для зондов фазированного лазера.