10 способов попасть в другой звёздный мир

0

Человечество уже более полувека осваивает космос, однако  многие грандиозные планы по освоению пятого океана пока остаются лишь в мечтах фантастов. Не порадовали с этой точки зрения и новые космические программы, недавно объявленные США, Россией и Китаем.

Лишь США заявили о намерении достигнуть Марса к 2030 г. Но и это достижение, с точки зрения космонавтики, небольшое: план штурма Красной планеты разрабатывался в СССР еще в 1980-х, старт экспедиции был назначен на 2005 г. О полетах за пределы Солнечной системы и к звездам можно вообще пока забыть: максимальная скорость нынешних космических аппаратов (американский лунный зонд Apollo 10) – всего 39895 км/ч. То есть, для преодоления расстояния до Альфа Центавра – ближайшей к нам звёздной системы (а это 4 световых года), и у него ушло бы 120 тыс. лет! Поэтому ученые и инженеры всерьез задумываются над новыми технологиями космических полетов.

1. Ионный двигатель

Ионный двигатель — разновидность электрического ракетного двигателя. В обычных ракетах тяга создаётся путём выпуска реактивной струи. Ионные двигатели вместо горячих газов выпускают поток электрически заряженных частиц или ионов.

Подобный тип двигателей уже используется – например, в японском зонде Hayabusa (запущен к астероиду в мае 2003 г.) и европейском лунном аппарате SMART-1 (запущен в сентябре 2003-го).

Недостаток ионного двигателя — очень слабая тяга. Потому нет возможности использовать его для старта с планеты. Но в открытом космосе, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей. Возможно, в будущем он позволит доставить человека на Марс всего за 39 дней (сейчас это 2,5 года).

2. Ядерный импульсный двигатель

Идея состоит в придании космическому кораблю ускорения периодическими взрывами ядерных зарядов. Проект под наименованием Project Orion изучался агентством DARPA. Но возникли проблемы: возможный выход из строя системы до достижения космоса, что недопустимо, и радиоактивные осадки в земной атмосфере. Проект закрыли в 1960 г., когда в силу вступил первый запрет на проведение ядерных испытаний. Тем не менее, исследователи предлагают новые варианты подобных конструкций. По расчетам, корабль на ядерной тяге может достигнуть 10% от скорости света (она равна ок. 300 тыс. км/сек.) и добраться до ближайшей звезды за 40 лет.

3. Термоядерная ракета

Идея: в результате слияния ядер атомов происходит выброс в пространство огромного количества энергии. В 1970-х годах похожий проект (его название Daedalus) изучался Британским межпланетным сообществом. Время путешествия до звёзд оценивалось в 50 лет. Однако до сих пор нет даже наземного функционирующего реактора.

4. Двигатель Бассарда

Как объясняют специалисты, все ракеты имеют одну главную проблему. Для большего ускорения и преодоления значительных расстояний надо больше топлива, что намного утяжеляет корабль и снижает общую эффективность. В 1960 г. физик Роберт Бассард предложил новый реактивный двигатель: вместо собственного топлива он ионизирует водород, находящийся в окружающем космосе, и затягивает его при помощи электромагнитной воронки. Правда, её размер должен быть огромным – сотни, а то и тысячи километров в диаметре (в космосе мало водорода)! Как разрешить эту проблему – пока неизвестно.

5. Солнечный парус

Проблему топлива и скорости можно решить при помощи солнечного паруса, получающего энергию от солнечного света. В лабораторных условиях эти устройства успешно проходят испытания, но реальные полеты в космосе пока завершались неудачами. Так, в 2006 г. независимым Планетарным объединением из Пасадены был запущен корабль Cosmos 1, ракета потерпела крушение. Миссия NanoSail-D завершилась тем же. Еще одним препятствием для этой технологии стало недавнее открытие ученых, обнаруживших, что космос вовсе не пуст, как считалось раньше: в нем бушуют энергетические бури и даже настоящие торнадо.

6. Магнитный парус

Этот вариант паруса вместо светового излучения использует солнечный ветер – поток заряженных частиц. Идея в том, чтобы окружить космический корабль магнитным полем, отталкиваемым полем частиц. Возможно также со схожими технологиями получить ускорение от поля Земли. Вот только с удалением от Солнечной системы интенсивность излучения и ускорение будут ослабевать, а вернуться обратно практически нереально без дополнительных двигателей, работающих по иному принципу.

7. Лучевая энергия

Идея состоит в направлении в космос мощных энергетических лучей, чтобы затем при полете черпать из них необходимую энергию. Одно из решений заключается в медленном испарении под действием лазера с Земли поверхности металлической пластины, что должно создавать реактивную тягу. А физик Грегори Бенфорд предложил оснастить корабль парусом со специальной краской, молекулы которой испаряются при воздействии микроволнового излучения. Более перспективным считается парус на лазерной тяге, идею которого высказал Роберт Форвард в 1984 г. Но все эти концепции имеют недостатки: луч должен быть очень мощным и фокусироваться очень точно (и то, и другое пока невозможно), а корабль – использовать как можно больше его энергии.

8. Двигатель Алкабъерре

Согласно этой идее, двигатель должен использовать энергию космического вакуума. Изучая электромагнитные волны, ученые предположили, что существует материя, которую они назвали эфиром, и, что плотность этой материи должна быть очень высокой. Эта материя может искривлять пространство и время, заставляя пространство перед кораблём сжиматься, а позади, наоборот, расширяться. Таким образом, космический аппарат сможет перемещаться быстрее света.

Идею впервые предложил физик из Университета Уэльса Мигель Алкабъерре в 1994 г. Главный ее недостаток: необходимо обнаружить саму плотную материю. Кроме того, расчёты показывают невозможность передачи сигналов от корабля к передней части «кокона», то есть управлять движением экипаж не сможет.

9. Червоточины

Термин предложен физиком Джоном Уиллером, также популяризовавшим чёрную дыру. Теория относительности Эйнштейна не отрицает существования червоточин (кротовин) – туннелей в пространстве и времени. Дискуссия по поводу возможности путешествий через них не прекращается. Но есть предположение, что любое вещество, которое попадёт в червоточину, может привести к немедленному её закрытию. Кроме того, есть опасность нарушения причинно-следственных связей в червоточине при появлении там инородных тел.

10. Гиперпространство

Предполагается существование во Вселенной большого количества пространственных измерений. При этом в некоторых из них пространство и время сжимается до минимума, что делает возможным космические полеты на большие расстояния.

Правда, пока это предположение физика Баркхарда Хейма, несмотря на популярность среди фантастов, современные учёные относят к недостойным внимания из-за невразумительности. Впрочем, такое же отношение у ученых и ко многим другим из выше приведенных идей.

Подготовил Олег Лобанов,
по материалам «Утро» , X-files , «Горизонт возможного»

Поделиться.

Комментарии закрыты