Как затормозить у Альфа Центавра?
В апреле прошлого года Стивен Хокинг и Юрий Мильнер сообщили о запуске проекта Breakthrough Starshot. Его цель - исследование принципиальной возможности создания флота миниатюрных зондов для исследования ближайших звезд. Аппараты планируется ускорять до околосветовых скоростей с помощью сверхмощных лазеров. Оставим пока в стороне многочисленные технические сложности проекта, возможность решения которых как минимум остается под вопросом (как сделать так, чтобы лазеры попросту не спалили зонды, как обеспечить передачу информации, как защитить технику от столкновения с атомами межзвездного вещества, и т.д.) и поговорим о другом. Предположим, инженерам удалось решить все эти вопросы, и рой зондов уже на пути к Альфа Центавра. Но как потом затормозить их?
В принципе, их конечно можно и не тормозить. Но в этом случае зонды промчатся сквозь всю звездную систему буквально за несколько часов и затем уйдут в космическую бесконечность. Они успеют собрать какие-то пролетные данные, но конечно, всем хотелось бы получить намного больше. Проблема в том, что поскольку вес аппаратов должен исчисляться граммами, все что они могут использовать для торможения, это ветер звезды (при условии возможности менять конфигурацию своего солнечного паруса), и ее гравитацию.
Немецкие астрономы Рене Хеллер и Михаэль Хиппке взялись за решение этой проблемы. Они провели компьютерное моделирование возможности торможения в система Альфа Центавра аппарата массой до 100 грамм, оснащенного солнечным парусом площадью 100 тысяч м2. Результат оказался достаточно любопытными. 4.6% от скорости света (или 13 800 км/с). Эта максимально возможная скорость для аппаратов подобной массы, с которой их можно будет затормозить, используя лишь свет и гравитацию звезд системы Альфа Центавра.
Чтобы сбросить скорость, зонд должен будет приблизиться к главной звезде системы (компонент А) на расстояние пяти радиусов от поверхности. Это позволит ему уменьшить скорость до 7800 км/с. После этого аппарат направится ко второму компоненту системы (путешествие туда займет четыре дня) и проведет еще один аналогичный маневр. Это позволит сбросить скорость до 1280 км/с.После этого сущесвует два дальнейших варианта развития событий:
а) Зонд можно будет снова отправить к Альфа Центавра А, и затормозить его до скорости, позволяющей выйти на орбиту вокруг обеих звезд.
б) Направить зонд к Проксиме Центавра. Чтобы добраться до нее на скорости в 1280 км/c, аппарату потребуется 46 лет. Добравшись до цели, зонд проведет маневр у звезды и сбросит скорость до нескольких десятков километров в секунду. Это позволит выйти на орбиту вокруг недавно открытой экзопланеты в обитаемой зоне. Итого получится 141-летнее путешествие (95 лет до Альфа Центавра и еще 46 лет от Альфа до Проксима). Плюс еще 4.2 года на то, чтобы сигнал дошел до Земли. Так что каких-то итогов миссии дождутся лишь внуки внуков людей, кто будет запускать зонды.
Повторюсь, что у проекта имеется еще масса нерешенных проблем, так что сейчас это не более чем пища для ума. Но все же, подобные цифры определенно заставляют задуматься.
В принципе, их конечно можно и не тормозить. Но в этом случае зонды промчатся сквозь всю звездную систему буквально за несколько часов и затем уйдут в космическую бесконечность. Они успеют собрать какие-то пролетные данные, но конечно, всем хотелось бы получить намного больше. Проблема в том, что поскольку вес аппаратов должен исчисляться граммами, все что они могут использовать для торможения, это ветер звезды (при условии возможности менять конфигурацию своего солнечного паруса), и ее гравитацию.
Немецкие астрономы Рене Хеллер и Михаэль Хиппке взялись за решение этой проблемы. Они провели компьютерное моделирование возможности торможения в система Альфа Центавра аппарата массой до 100 грамм, оснащенного солнечным парусом площадью 100 тысяч м2. Результат оказался достаточно любопытными. 4.6% от скорости света (или 13 800 км/с). Эта максимально возможная скорость для аппаратов подобной массы, с которой их можно будет затормозить, используя лишь свет и гравитацию звезд системы Альфа Центавра.
Чтобы сбросить скорость, зонд должен будет приблизиться к главной звезде системы (компонент А) на расстояние пяти радиусов от поверхности. Это позволит ему уменьшить скорость до 7800 км/с. После этого аппарат направится ко второму компоненту системы (путешествие туда займет четыре дня) и проведет еще один аналогичный маневр. Это позволит сбросить скорость до 1280 км/с.После этого сущесвует два дальнейших варианта развития событий:
а) Зонд можно будет снова отправить к Альфа Центавра А, и затормозить его до скорости, позволяющей выйти на орбиту вокруг обеих звезд.
б) Направить зонд к Проксиме Центавра. Чтобы добраться до нее на скорости в 1280 км/c, аппарату потребуется 46 лет. Добравшись до цели, зонд проведет маневр у звезды и сбросит скорость до нескольких десятков километров в секунду. Это позволит выйти на орбиту вокруг недавно открытой экзопланеты в обитаемой зоне. Итого получится 141-летнее путешествие (95 лет до Альфа Центавра и еще 46 лет от Альфа до Проксима). Плюс еще 4.2 года на то, чтобы сигнал дошел до Земли. Так что каких-то итогов миссии дождутся лишь внуки внуков людей, кто будет запускать зонды.
Click to viewПовторюсь, что у проекта имеется еще масса нерешенных проблем, так что сейчас это не более чем пища для ума. Но все же, подобные цифры определенно заставляют задуматься.