Ученый из Гарварда предложил новую идею для межзвездных путешествий: при чем здесь микробы

Микробы, которых унесут в космос межзвездные зонды со световыми парусами с помощью мощных лазеров, смогут строить станции связи, чтобы связаться с Землей из окрестностей Альфа Центавра. По крайне мере такую идею предложил генетик Джордж Черч из Гарвардского университета, США, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Космический аппарат со световым парусом

Новая идея Джорджа Черча основана на усилиях ученых использовать световые паруса для того, чтобы достичь далеких звезд. Теоретически космическому кораблю, который использует обычный ракетный двигатель потребуются тысячи лет, чтобы совершить путешествие к другим звездам.

Например, к системе Альфа Центавра, которая является ближайшей звездной системой и находится на расстоянии в 4,3 световых года или 41 триллион км, космическому аппарату "Вояджер-1" придется лететь 75 тысяч лет. О том, где находится этот и другие четыре самых далеких космических аппарата NASA, Фокус уже писал.

На сегодня многие ученые считают, что только космический аппарат со световым парусом, который использует энергию солнечного света, сможет значительно сократить время полета к другим звездам. Но для этого космический корабль должен быть очень легким и иметь огромный световой парус.

Еще 6 лет назад американские ученые предложили проект под названием Breakthrough Starshot, который предусматривает запуск большого количества космических аппаратов размером с микрочип со световым парусом к Альфе Центавра. Считается, что они смогут лететь со скоростью, которая составляет примерно 20% скорости света и долетят к месту назначения через 20 лет. Но эти световые паруса, по словам ученых, в движение будут приводить очень мощные лазеры с Земли. Но никакого же лазера не будет возле Альфа Центавра, а значит эти аппараты просто полетят дальше, а не остановятся. То есть они не смогут совершить посадку на далекой планете.

"Несмотря на то, что эти крошечные аппараты будет очень легкими при движении со скоростью в 20% от скорости света каждый из них будет иметь столько же энергии, сколько 1/8 мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Вместо этого я предлагаю использовать зонды в миллиард раз легче и энергии в них будет не больше половины пищевой калории. Они смогут приземлиться на далекой планете", — говорит Черч.

Крошечные микробные зонды

Но какая польза от таких аппаратов? По словам ученого, если бы они несли генетически модифицированных микробов, то после приземления они смогли бы создавать полезное оборудование. Например, миссия Starshot требует создания массива лазеров мощностью в 100 гигаватт, который станет самым мощным лазером, когда-либо созданным человеком. Черч предложил создать необычайно крошечные зонды, которым хватит для движения относительно скромного лазера. Например, базовому аппарату массой около 40 мг с парусом диаметром в 40 см может потребоваться только лазерная установка мощностью 2 гигаватта. Но на этом аппарате будут установлены тысячи микробных зондов.

По словам ученого, типичная бактерия имеет массу около 1 пикограмма или одной триллионной грамма, и ей потребуется всего лишь парус размером около 15 миллионных квадратных дюймов (0,0001 квадратных сантиметра) с массой около 7,6 пикограмм. Такие межзвездные зонды, скорее всего, будут подвержены ударам, которые могут вывести их из строя или разрушить — от пылинок или даже атомов водорода. Однако тот факт, что можно запустить целый миллиард таких зондов, потеря многих из них не будет проблемой, считает Черч.

После того, как зонды достигнут места назначения, по словам Черча, генетически модифицированные микробы смогут сами построить модули связи. Одной из стратегий свзязи может быть биолюминесценция, с помощью которой микробы могут излучать свет, используя виды молекул, обнаруженные у светлячков или других естественно биолюминесцентных организмов. Хотя этот свет может быть относительно тусклым, Черч считает, что при отсутствии хищников и при идеальных условиях роста микробы могут покрыть всю планету всего за 124 часа. Черч также предположил, что микробы смогу создать "биолазер", способный преобразовывать звездный свет в луч связи. По словам ученого, такой массив связи, построенный этими зондами, может передавать вспышки света обратно на Землю. Эти лучи могут кодировать данные о месте назначения, такие как температура, давление и рН.

Куда лететь?

По словам ученого, целевой планетой для посещения микробными зондами может стать каменистый мир Проксима Центавра b, который находится в звездной системе Альфа Центавра. Тем не менее, он получает только 3% света, необходимого для фотосинтеза, что может затруднить процветание любых микробных зондов.

Другими целевыми планетами могут стать миры вокруг звезд Альфа Центавра A и B в системе Альфа Центавра. Это могут быть не каменистые планеты, вместо этого они могут быть больше похожи на Уран и Нептун и покрыты водой и аммиаком. Однако на Земле есть микробы, которые могут выжить в таких местах.

Многие эксперты называют идею Черча чересчур фантастической, но ученый настаивает на ее жизнеспособности.

Кстати о живых микроорганизмах. Только в следующем десятилетии ученые смогут узнать, есть или была ли жизнь на Марсе в виде микробов. И сейчас сбором образцов с потенциальными признаками жизни занимается марсоход Perseverance. Сейчас он готовит резервную копию емкостей с образцами и зачем это нужно, Фокус уже писал.