​Зачем Мильнер и Хокинг хотят лететь к Альфе Центавра

Во вторник, 12 апреля, стало известно, что российский бизнесмен Юрий Мильнер и знаменитый британский физик и космолог Стивен Хокинг запускают проект Breakthrough Starshot стоимостью 100 млн долларов, цель которого - за 20 лет доставить мини-роботов к ближайшей звездной системе Альфа Центавра.

С тех пор в международной научной журналистике появилось немало комментариев по этому экзотическому проекту, который многим кажется стоящим на грани фантастики.

Система Альфа Центавра имеет довольно сложное строение. Она состоит из двойных звезд А и В, которые обращаются вокруг общего центра тяжести на сравнительно небольшом расстоянии. Кроме того, в системе присутствует карликовая звезда Проксима, отделенная от этой пары расстоянием около 700 астрономических единиц.

По данным наблюдений космического телескопа Hubble в 2013 и 2014 годах за звездой Альфа Центавра B, учёные предположили возможность существования у этой звезды планеты размером примерно с Землю, обращающейся вокруг Альфы Центавра B менее чем за 20,4 дня.

Однако трудности наблюдения этой системы с Земли, вызванные тем, что она практически не видна в Северном полушарии, заставляют астрономов постоянно корректировать свои выводы. Есть данные, что эта планета может находиться в самом центре обитаемой зоны звезды и иметь период обращения от 80 до 136 дней.

Все три звезды, входящие в систему, являются ближайшими к Солнечной системе и отделены от нее средним расстоянием около 4,37 световых лет, или более 40 трлн километров.

Почему надо лететь именно к этим звездам

Совершенно очевидно, что эта система выбрана Хокингом и Мильнером просто по принципу ее близости. Однако есть астрономы, которые считают ее достойной целью прикладных исследований. Прежде всего потому, что обе звезды А и В очень похожи по спектру на наше Солнце, хотя несколько старше по возрасту - около 6 млрд лет.

Более того, звезда В в этой системе принадлежит к классу К (красные карлики). Звезды этого класса, как показывают наблюдения последних лет, являются чрезвычайно устойчивыми, часто обладают массивными планетными системами и могут существовать миллиарды лет, что повышает шансы на существование планеты земного типа в обитаемой зоне звезды.

Так ли нова идея использования роботов для межзвездных перелетов

Американский математик и физик венгерского происхождения Джон фон Нейман тщательно исследовал идею самовоспроизводящихся машин, которые он назвал "универсальными сборщиками". Они часто упоминаются как "машины фон Неймана".

Хотя фон Нейман никогда не рассматривал свою работу в приложении к идее космического корабля, позднее теоретики проделали это. Детальное развитие этого понятия в применении к исследованию космоса известно как зонд фон Неймана.

Идея об использовании давления света для осуществления межпланетных путешествий была выдвинута практически сразу после открытия этого давления физиком П.Н. Лебедевым в работах К. Циолковского и Ф. Цандера.

Однако реальная возможность получения электромагнитного луча нужной мощности появилась только после изобретения лазеров.

В 1971 году в докладе Говарда Маркса на симпозиуме в Бюракане (Армения) было предложено использовать для межзвёздных перелётов лазеры рентгеновского диапазона. Позже возможность использования этого типа двигателя исследовалась НАСА. В результате был сделан следующий вывод:

"Если будет найдена возможность создания лазера, работающего в рентгеновском диапазоне длин волн, то можно говорить о реальной разработке летательного аппарата (разгоняемого лучом такого лазера), который сможет покрывать расстояния до ближайших звёзд значительно быстрее, чем все известные в настоящее время системы с ракетными двигателями. Расчёты показывают, что с помощью космической системы, рассмотренной в данной работе, можно достичь звезды Альфа Центавра… примерно за 10 лет".

В 1985 году Робертом Форвардом была предложена конструкция межзвёздного зонда, разгоняемого энергией микроволнового излучения. Проектом предусматривалось, что зонд достигнет ближайших звёзд за 21 год.

Солнечный парус — самый перспективный и реалистичный на сегодняшний день вариант звездолета.

Что думают о новом проекте ученые

Профессор Эндрю Коутс из Лаборатории космических исследований Малларда, входящей в Университетский колледж Лондона, считает, что предложенный Мильнером и Хокингом проект является сложным, но не невозможным.

"Нам предстоит решить немало серьезных проблем - создание конструкции, способной противостоять воздействию космической радиации и межзвездной пыли, передача информации на гигантские расстояния, взаимодействие лучей разгонного лазера с земной атмосферой, разработка автономной энергетической системы такого зонда".

Известный американский астроном Фриман Дайсон в интервью газете New York Times предупреждает, что технические проблемы, с которыми столкнутся создатели межзвездных микрозондов, могут оказаться слишком сложными для современной цивилизации.

Самой серьезной задачей станет создание зеркального паруса, который выдержит импульс лазера мощностью более 100 гигаватт. Кроме того, Дайсон не верит, что такой зонд будет лететь в абсолютном вакууме. Он считает, что межзвездное пространство заполнено пылью, льдом и твердыми микрочастицами.