Полет к ближайшей звезде быстрее в 1000 раз: физики предложили новый способ полетов в космосе

Физики предложили новый способ доставки космических аппаратов к ближайшим звездам за относительно короткое время с помощью релятивистских электронных лучей. Исследование опубликовано в журнале Acta Astronautica, пишет IFLScience.

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

Если не улучшить способы перемещения в космосе, то мечты о достижении даже самых ближайших звезд могут остаться лишь мечтами. Самая близкая к нам звезда, Проксима Центавра находится на расстоянии примерно 4 световых года от нас. Вокруг нее вращается потенциально обитаемая планета Проксима Центавра b. Чтобы изучить и планету, и звезду с близкого расстояния необходимо отправить туда космический зонд.

Если этот зонд будет лететь со скоростью, например, самого далекого человеческого космического аппарата "Вояджер-1", то такое путешествие займет более 70 000 лет.

Сейчас существуют идеи, которые предполагают отправку к звездам с относительно высокой скоростью космических аппаратов, оснащенных световым парусом с использованием лазерного луча. Этот луч должен толкать парус и позволить зонду набрать очень высокую скорость для перемещения в космосе.

Но такие проекты предусматривают, что размер и вес космического зонда будут маленькими, а значит на нем нельзя разместить много научных приборов. Поэтому такой зонд не может собрать много ценной информации о ближайших звездах и их планетах. С другой стороны, стоимость запуска такого лазерного луча является достаточно высокой и еще такой луч будет рассеиваться на большом расстоянии, что снижает его эффективность.

Существующие проекты, которые основаны на использовании светового паруса и лазерного луча, предполагают, что луч может эффективно толкать зонд только на до расстояния в 0,1 астрономической единицы, ходя расстояние до Проксима Центавра составляет примерно 270 000 астрономических единиц. Хотя даже такого маленького расстояния должно хватить для того, чтобы разогнать космический аппарат до очень высокой скорости. Но лазерный луч, как уже было сказано, будет рассеиваться, а потому нет гарантии, что зонд доберется до ближайшей звезды в разумные сроки.

Поэтому физики предложили использовать для перемещения большого зонда со световым парусом лучи из электронов или электронные пучки, которые будут ускорены до релятивистской скорости. Это скорость, которая близка к скорости света. Таким образом можно будет отправить к ближайшим звездам зонд намного большего размера и массы.

По словам физиков, такой луч позволит зонду накопить больше энергии и его скорость может составлять до 10% скорости света. Электроны относительно легко разогнать до скорости, близкой к скорости света. А рассевание электронного луча можно избежать с помощью эффекта, хорошо изученного в ускорителях частиц.

Расчеты ученые показывают, что такой луч сможет толкать космический зонд до расстояния в 100 и даже в 1000 астрономических единиц. Таким образом до звезды Проксима Центавра, благодаря полученной скорости, зонд сможет добраться примерно за 40 лет.

Но ускорение электронного пучка до релятивистской скорости и поддержание его прямо направленным на зонд все еще является проблемой, которую необходимо решить, говорят физики.

Для создания такого луча необходимо много энергии, а потому ученые предлагают разместить близко к Солнцу еще один космический аппарат, который будет вращаться вокруг нашей звезды и создавать необходимый электронный пучок, который будет направлен на зонд, летящий к звездам.

По словам ученых, минимальные усовершенствования существующих технологий позволят человечеству достаточно быстро достичь ближайших звезд.

Как уже писал Фокус, США могут проиграть космическую гонку Китаю. В NASA о реализации амбициозной миссии на Марс, которая может состоятся позже, чем такая же китайская миссия.

Также Фокус писал о том, что, возможно, самая яркая комета этого года вскоре будет видна в ночном небе. Она впервые за 135 тысяч лет приблизится к Солнцу.