Межзвёздные полёты
Можно ли долететь до другой звезды: расстояния и сроки, что нужно для скоростей в доли светового, какие проекты предлагают инженеры и в чём главные препятствия.
Ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра, около 4,24 светового года, то есть примерно 40 трлн км («Расстояния до звёзд»). Любые межзвёздные планы упираются в эти числа.
Сколько летели бы наши аппараты
«Вояджер-1» улетает от Солнца со скоростью около 17 км/с («Вояджеры»). С такой скоростью до Проксимы он добирался бы около 75 тысяч лет. Самый быстрый аппарат — Parker Solar Probe: вблизи Солнца он развивает скорость порядка 190 км/с, но это не скорость ухода из системы. Даже 1 % скорости света дал бы дорогу в сотни лет.
Почему так трудно
- Топливо. По формуле Циолковского требуемый запас растёт экспоненциально с желаемой скоростью («Ракеты», «Орбиты и манёвры»).
- Пыль и излучение. На скорости в десятки процентов светового даже песчинка наносит разрушительный удар, а космические лучи повреждают технику и людей («Космические лучи»).
- Связь. Сигнал идёт годами, поэтому управление должно быть автономным.
- Теория относительности. Скорость света недостижима для массивных тел («Теория относительности»).
Проекты
- «Дедал» (1970-е годы, Британское межпланетное общество) — теоретический беспилотный корабль на термоядерном двигателе со скоростью до 12 % световой.
- Breakthrough Starshot (2016) — идея разогнать лазером лёгкие парусные зонды размером с микросхему до 20 % скорости света, чтобы долететь до Альфы Центавра за 20 с небольшим лет. Пока это концепция: нужны лазеры невиданной мощности.
- Привод Алькубьерре (1994) — математическое решение уравнений Эйнштейна, допускающее «пузырь» искривлённого пространства; для него нужна экзотическая материя с отрицательной энергией, и осуществимость не доказана.
Что реально
Реальные шаги — изучение межзвёздных гостей, например объекта «Оумуамуа», пролетевшего через Солнечную систему в 2017 году («Межзвёздные объекты»), и наблюдение планет у соседних звёзд («Экзопланеты»). Пока мы исследуем другие звёзды телескопами, а не зондами.