Рой крихітних кораблів може долетіти до Сіріуса за 50 років

Міжзоряні подорожі були мрією кількох поколінь дітей та дорослих і поки що залишаються недосяжними через низку непереборних на сьогодні технічних перешкод. Проте команда вчених вважає, що їх уже можна оминути. Вони пропонують за допомогою потужного лазера відправити до Проксими Центавра рій із тисяч мікрозондів, вагою кожен у кілька грам. Полетять вони у формі гігантської лінзи діаметром 100 тис. км, що дозволить підтримувати з роєм оптичний зв'язок. Проект оцінюється в $100 млрд інвестицій та 100 ГВт електроенергії для роботи надпотужного лазера.

Нині у космонавтиці є два основні проекти будівництва космічних вітрильників, які можуть розігнатися до релятивістських швидкостей та досягти найближчих зірок за кілька десятків років. Один – проект Breakthrough Starshot (політ до Альфи Центавра); другий — «Проект Ліра», мета якого — наздогнати та вивчити загадковий об'єкт Оумуамуа. Крім основних завдань цих проектів є побічна — міжзоряна комунікаційна мережу.

Цю ідею досліджувала група вчених з Ініціативи міжзоряних досліджень (i4is), яка пропонує побудувати рій космічних кораблів вагою в кілька грамів та спрямовувати їх потужними лазерними променями до Проксіми Центавра, підтримуючи попутно оптичний зв'язок між ними та Землею. Багато років ця команда працювала в рамках Проекту Ліра над пошуком оптимальних способів дослідження найближчих зірок за допомогою флотилії з тисячі або більше крихітних зондів, пише Universe Today.

«Реалістичні обмеження (потужність близько 100 ГВт, вартість близько $100 млрд) в найближчому майбутньому (це століття) до системи лазерного старту накладають верхній ліміт (кілька грамів) на масу, яку можна штовхати до найближчої зірки протягом розумного часу (десятки, а не сотні років) - це космічні апарати масою кілька грам», - пишуть вчені. Однак якщо інженери зрозуміють, як запустити один корабель, можна буде відправити рій кораблів.

Запитань до проекту багато. Наприклад, як захистити кораблі від частинок у міжзоряному середовищі чи як підтримувати широкосмуговий зв'язок на релятивістських швидкостях? Як пишуть автори, відповіддю може стати архітектура рою. Поодинокий космічний апарат буде складно виявити в міжзоряному просторі, але сотні чи тисячі апаратів, що становлять єдину систему, інша річ.

Вони пропонують поетапно запускати сотні зондів протягом року, доки чисельність рою не досягне тисяч. Зв'язок підтримуватиметься лазером потужністю 100 ГВт, який буде синхронізований з годинником зондів. Формацію зонди підтримуватимуть модулюванням швидкості запуску перших та останніх апаратів. А їхня кількість дозволяє не хвилюватися про зіткнення з частинками пилу — частина вийде з ладу, але більша частина за такої масовості все одно долетить.

Також автори розробили просте та недороге джерело енергії для зондів, засноване на бетавольтаїчній батареї. Він зможе дати кожному апарату достатньо енергії, щоб мати оптичний зв'язок через міжзоряний простір кілька десятків років. У ході польоту зонди вишикуються у формі лінзи діаметром близько 100 000 км, сфокусованої на місці призначення - Проксиме Центавра.

Принагідно автори пропонують відправити флотилії до інших зірок у системі Центавра, можливо, навіть до Сіріуса, найяскравішої зірки нічного неба. Або використати технологію для дослідження Сонячної системи.