Путешествие к звездам: мифы и действительность

Писатели-фантасты и режиссеры-фантасты давным-давно потчуют нас представлениями человечества, разбросанного по Вселенной, так что если вы или ваши родственники думали, что мы давно уже стали звездным видом, вам можно это простить. К сожалению, нам предстоит преодолеть еще немало технических ограничений, чтобы сделать эту сказку былью. К примеру, законы физики.

И все же несколько финансируемых из частных источников инициатив — вроде Tau Zero Foundation, Project Icarus и Breakthrough Starshot — получили развитие совсем недавно, каждая из которых надеется подвинуть космос ближе к нам. Августовское открытие планеты размером с Землю также вселило в нас новую надежду на посещение другого мира. И если Марс мы должны покорить уже до конца этого столетия, как быть с остальным миром?

Возможно ли путешествие к другим галактикам? Какого рода космический аппарат мог бы нас к ним отвезти?

Куда лететь?

Куда мы сможем отправиться? Во Вселенной больше звезд, чем песчинок на Земли — около 70 000 000 000 000 000 000 000 — и миллиарды из них, по разным оценкам, имеют от одной до трех планет в потенциально обитаемой зоне, зоне Златовласки, в которой не слишком жарко и не слишком холодно.

На данный момент, раз уж мы только начинаем, лучшим претендентом на экскурсию является наш ближайший звездный сосед — тройная звездная система Альфа Центавра, в 4,37 светового года от Земли. В этом году астрономы Европейской южной обсерватории обнаружили планету размером с Землю, которая вращается вокруг красной карликовой звезды Проксима Центавра. Планета, которая получила название Проксима b, имеет массу в 1,3 земной, но также очень тесно расположена к Проксиме Центавра: она совершает полный оборот вокруг своего солнца за 11 земных дней. Что особенно заинтересовало охотников за экзопланетами, так это то, что планета находится в нужном температурном диапазоне, обеспечивающем существование жидкой воды, а уж она-то точно является маркером потенциальной обитаемости.

Недостатком является то, что мы не знаем, имеет ли эта планета атмосферу. А учитывая ее близость к Проксиме Центавра — ближе, чем орбита Меркурия к Солнцу, — она наверняка будет подвержена воздействию опасных солнечных вспышек и излучения. Также она приливно заблокирована, то есть обращена к своей звезде только одной стороной. В общем, не все так гладко с этой планетой.

Как мы туда попадем?

Это вопрос на 64 триллиона долларов. Даже на самой быстрой скорости, которую могут позволить наши текущие технологии, путь к Проксиме b займет 18 000 лет. И есть все шансы, что наши земные потомки прибудут туда задолго до нас и заграбастают всю славу. Но много светлых голов — и глубоких карманов — занимаются поиском способов быстрого преодоления космического пространства.

Breakthrough Starshot — план на 100 миллионов долларов, предоставленных российским миллиардером Юрием Мильнером, — планирует отправить крошечный беспилотный зонд, подгоняемый легким парусом, который, в свою очередь, будет «раздувать» наземный лазер. Идея заключается в том, что если космический аппарат будет достаточно мал — меньше грамма — а парус достаточно легким, лазера будет достаточно, чтобы постепенно разогнать его до одной пятой скорости света. Путешествие к Альфе Центавра с такой скоростью займет 20 лет.

Мильнер рассчитывает на миниатюризацию технологий, которая позволит оснастить крошечный аппарат камерой, подруливающими устройствами, источником питания, связью и навигационным оборудованием, чтобы он смог доложить о прибытии в место назначения, а заодно прислать пару фотографий. Если этот план удастся, он может заложить основу для следующего этапа освоения космоса: с непосредственным участием людей.

Как насчет варп-двигателя?

В сериалах типа «Звездного пути» все казалось таким простым. Но сегодня законы физики говорят нам, что путешествия быстрее света — или даже на скорости света — невозможны. Проект NASA Evolutionary Xenon Thruster представляет собой ионный двигатель, который, как полагают, мог бы разогнать космический аппарат до скорости в 145 000 км/ч, используя лишь малую часть топлива, необходимого современной ракете.

Но даже на такой скорости мы не сможем уйти далеко от Солнечной системы, не заделав по дороге внуков и правнуков. Пока мы не научимся деформировать пространство и время, межзвездные путешествия будут очень и очень медленными. О таком путешествии можно думать как о конечном пункте назначения, а не как о средстве для достижения этого пункта.

Как пережить межзвездное путешествие?

Варп-двигатели и ионная тяга звучат прекрасно, но от них будет мало пользы, если наши межзвездные странники умрут от голода, обезвоживания или задохнутся задолго до того, как покинут нашу Солнечную систему. Нам пора задуматься об экосистеме, которую межзвездное человечество сможет обустроить между этих самых звезд. Нужно переходить от промышленного взгляда на реальность к экологическому.

Рейчел Армстронг, профессор экспериментальной архитектуры в Университете Ньюкасла в Великобритании, разъясняет эти слова: «Дело в заселении пространств, а не просто в создании знаковых объектов», говорит она. Внутри космического аппарата или космической станции сегодня стерильная и промышленная среда. Армстронг считает, что нам нужно задуматься об этих суднах с экологической точки зрения — о растительности, которую можно в них выращивать, о типах почвы, которую нужно взять с собой. В будущем это превратится в гигантские биомы, полные органической жизни, вместо холодных, металлических ящиков, которые мы наблюдаем сегодня.

А нельзя просто проспать всю дорогу?

Криосон, гибернация, спячка или стазис в той или иной форме часто предлагаются как удобное решение неудобной проблемы поддержания людей в живом состоянии на протяжении долгого путешествия, которое может затянуться больше чем на одну жизнь. Объект, на котором полно замороженных тел и голов в Alcor Life Extension Foundation — это свидетельство человеческого оптимизма, что однажды мы научимся размораживать людей. Но пока таких технологий не существует.

Предлагают также отправить замороженные эмбрионы, которые могли бы пережить все трудности, поскольку не нуждаются ни в еде, ни в воде, ни в дыхании. Но кто будет взращивать этих людей, когда они прибудут?

Повод для оптимизма есть. С самого начала человеческого существования мы смотрели на звезды и проецировали на них свои надежды и страхи, тревоги и мечты, говорит Армстронг. Но раз уж такие проекты, как Breakthrough Starshot, получают развитие, это уже не мечта — это уже эксперимент.