Рой крошечных зондов хотят запустить к соседней звезде в течение ближайшего столетия

23 сентября 2023, 17:01

Источник:

Universe Today

Межзвездные путешествия пока остаются лишь нашими мечтами, ведь технологии нынешнего образца не позволяют совершить такой далекий перелет. Однако команда ученых проекта i4is считает, что, по крайней мере, частично мы уже можем обойти некоторые ограничения. Это не позволит нам отправиться лично, но по крайней мере, мы относительно быстро доставим научные зонды.

Предложение состоит в том, чтобы с помощью мощного лазера отправить к звезде Проксима Центавра рой из тысяч микрозондов, весом каждый в несколько граммов. Полетят они в форме гигантской линзы диаметром в 100 тысяч километров, что позволит поддерживать с роем оптическую связь. Проект оценивают в 100 миллиардов долларов и 100 гигават электроэнергии для работы сверхмощного лазера.

Детали о проекте

Сегодня мы имеем два основных проекта строительства космических парусников, которые могут разогнаться до релятивистских скоростей и достичь ближайших звезд через несколько десятков лет.

Проект Breakthrough Starshot, предполагающий полет к звезде Альфа Центавра.
"Проект Лира", цель которого – догнать и изучить загадочный объект Оумуамуа.

Оба, кроме своего основного назначения, преследуют цель создать и тестировать межзвездную коммуникационную сеть.

Новую же идею предлагает группа ученых из Инициативы межзвездных исследований (i4is), некоторые члены которой ранее участвовали в "Проекте Лира". Основное отличие этого подхода заключается в том, что мощные лазеры фактически будут толкать своими лучами мелкие зонды, разгоняя их до сумасшедших скоростей в безвоздушном пространстве, где нет сопротивления. Сами лазеры, будучи сфокусированным светом, имеют соответствующую скорость.

Ученые говорят, что реализовать такой проект можно было бы в течение ближайшего века. Однако если инженеры поймут, как запустить один миниатюрный корабль, то таких можно отправить целый рой. Во время первой фазы полета, которая продлится 20 лет, он должен будет изменить форму с длинной цепочки на линзообразную сеть диаметром около 100 000 километров, сфокусированную на месте назначения — Проксиме Центавра. В таком виде рой пролетит мимо звезды.

Много вопросов

Проект вызывает множество вопросов. К примеру, как защитить корабли от частиц в межзвездной среде или как поддерживать связь на релятивистских скоростях? Как пишут авторы, ответом может стать именно архитектура роя. Одиночный космический аппарат, особенно таких размеров, сложно или невозможно обнаружить в межзвездном пространстве, но тысячи аппаратов, составляющих единую систему, меняют правила игры.

Проект предусматривает поэтапный запуск сотен зондов за год, пока общая численность не достигнет тысяч. Связь будет поддерживаться лазером мощностью 100 гигаватт, который будет синхронизирован с часами зондов. Формацию они будут поддерживать модулированием скорости запуска первых и последних аппаратов.

Количество устройств позволяет не беспокоиться о столкновении с частицами пыли — часть выйдет из строя, но большинство все равно достигнут цели.

Питание

Также авторы разработали простой и недорогой источник энергии для зондов, основанный на бетавольтаической батарее. Он сможет дать каждому аппарату достаточно энергии, чтобы питать оптическую связь через межзвездное пространство несколько десятков лет.

Авторы предлагают отправить флотилии и к другим звездам в системе Центавра, возможно, даже к Сириусу, самой яркой звезде ночного неба. Или использовать технологию для исследования Солнечной системы.