Все, что нужно знать о дорогущей миссии к Альфе Центавра (нет, это не шутка)

Миллиардер из Кремниевой долины хочет навестить ближайшую звезду. Вооружившись (или подпоясавшись?) кучей наличных денег и помощью своих друзей — включая физика Стивена Хокинга — предприниматель Юрий Мильнер разработал проект под названием Breakthrough Starshot. Наверняка с момента объявления этой загадочной инициативы у вас накопилось много вопросов. Давайте попробуем разложить все по полочкам.

Если коротко, о чем проект?

Задача: отправить космический аппарат размером с почтовую марку к Альфе Центавра, ближайшей к Земле звездной системе. Каждый наноаппарат, или StarChip, будет оснащен камерами, двигателем и системой навигации и коммуникации. Ребята в Кремниевой долине умеют делать крошечные штучки и клеить их на чипы. Оказавшись в космосе, аппарат будет лететь на энергии света, а не горения, подталкиваемый лазерным парусом метровой ширины, прикрепленным к каждому чипу.

Секундочку… Что еще за лазерный парус?

Расстояния между звездами настолько велики, что для нормального межзвездного путешествия (которое не затянется на миллионы лет), вам понадобится разогнать космический аппарат до внушительной доли скорости света. Вместо того чтобы разгоняться через космос, используя мягкий толчок фотонов Солнца, подобно солнечным парусам, лазерный парус Starshot будет разгоняться лазерным массивом на 100 миллиардов ватт. Будучи на Земле, такой лазер мог бы разогнать космический аппарат весом с перышко до 20% скорости света.

Это довольно быстро, но даже с такой скоростью потребуется 20 лет, чтобы достичь системы Альфа Центавра. Корабль просвистит мимо, словит несколько фотонов и отправит их на Землю.

Что случится, если разогнавшийся наноаппарат столкнется с чем-нибудь по пути?

С космическим аппаратом, путешествующим на скорости в несколько десятков процентов световой, может произойти много плохого, если он столкнется даже с пылинкой. Хотя… На самом деле, может случиться только одно: полное уничтожение. Но космос очень пустой, поэтому группа инженеров, стоящих за проектом, оценивает шансы на столкновение не очень высоко.

Супер! Когда фоточки Альфы Центавра зальют в Instagram?

Пока непонятно. Запуск может действительно состояться в ближайшие несколько десятилетий. На данный момент проект необходимо оформить на бумаге и хорошо обдумать. Это рулетка на 100 миллионов долларов, поскольку без привлечения дополнительных ресурсов Starshot никуда не полетит. А запуск чего-то вроде StarChip будет и вовсе многомиллиардным событием.

Зачем вкладывать такие ресурсы, просто чтобы посетить Альфу Центавра?

Система Альфы Центавра — это только первый шаг в грандиозном межзвездном путешествии. Говоря космическими терминами, эта звездная система буквально за углом: всего в 4,37 светового года от нас. Триллионы километров.

Альфа Центавра состоит из трех звезд, то есть посмотреть будет на что. Из трех звезд ближайшей к Земле является тусклая красная звезда Проксима Центавра — в 4,24 светового года. Другие две звезды больше похожи на наше Солнце и более интересны с точки зрения науки. Они обращаются одна вокруг другой раз в 80 лет.

Есть ли какие-нибудь планеты возле звезд в Альфе Центавра?

Возможно. В 2012 году ученые объявили, что нашли потенциально твердую планету возле Alpha Centauri B, младшей из двух солнцеподобных звезд системы. К сожалению, доказательств этой планеты не нашли, а повторные наблюдения не позволили найти гравитационные буксиры, намекающие на присутствие планеты.

Могу ли я увидеть Альфу Центавра?

Можете, если вы в южном полушарии. Для невооруженного глаза эта система выглядит как отдельная ярко-голубая звезда рядом с Южным Крестом. Это третья по яркости звезда в небе и часть созвездия Центавра. В северном полушарии Альфу Центавра сложно увидеть, поскольку она не поднимается достаточно высоко над горизонтом, но если вы знаете, где искать и когда искать, вы сможете ее разглядеть.

Как наноаппарат увидит Альфу Центавра?

Команда Starshot работает над этим. Для начала, возможно, снимки будут одним большим мазком — в конце концов, StarChip промчится через космос с невероятной скоростью, преодолевая расстояние от Земли до Солнца в одночасье. Инженеры планируют разработать оптику, способную на такую скоростную съемку, но если не получится, зонды отправят нам лишь размытые картинки. Также придется долго ждать. Поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, потребуется больше четырех лет, чтобы вернуть эти фотографии на Землю.

Можно ли все упростить и разместить лазерный массив в космосе?

Изначально план был именно таким. Концепцию давным-давно придумал Роберт Форвард. Многие из ранних работ Форварда рассматривали использование космических лазерных массивов для ускорения космического аппарата, поскольку атмосфера Земли поглощает свет и делает наземный массив менее эффективным.

Starshot предлагает наземный массив, поскольку отправка лазера на 100 миллиардов ватт на орбиту Земли будет политически проблематичной, а также чудовищно дорогой. И теперь же можно свести к минимуму воздействие атмосферы Земли, используя так называемую адаптивную оптику, систему, которая корректирует атмосферные искажения и уже широко используется астрономами. Для того чтобы максимизировать сигнал, проект в настоящее время оценивает размещение лазеров где-нибудь в сухом и высоком месте вроде пустыни Атакама в Чили.

Пригодится ли новая технология где-нибудь поближе?

Возможно. Если у инженеров все получится, мы сможем отправить такие наноаппараты на Энцелад, на Плутон или куда-нибудь еще — потребуется всего день-два-три, чтобы разогнать их до 20% скорости света. Такое путешествие пройдет намного быстрее даже десятилетнего путешествия «Новых горизонтов».