Проект Breakthrough Starshot – політ до Альфа Центавра

Кілька днів тому у рамках програми Breakthrough Initiative був анонсований проект Breakthrough Starshot. Варто зазначити, що Breakthrough Initiative була ініційована Юрієм Мільнером, який відомий як співвласник Mail.ru. Також в ній беруть участь відомий фізик Стівен Хокінг, Марк Цукерберг і Піт Уорден, що свого часу очолював Дослідницький центр Еймса (НАСА). Також важливим нюансом є той факт, що Мільнер оголосив про намір вкласти в проект 100 млн доларів. Враховуючи, що минулого року він вклав стільки ж в проект Breakthrough Listen, говорити про якісь махінації не доводиться.

Політ завдовжки в 20 років

Отже, проект Breakthrough Starshot має на увазі відправлення крихітних космічних апаратів до Альфа Центавра. Альфа Центавра – найближча до Сонця зоряна система, що складається з двох зірок : Центавра А і Центавра B. Імовірно, частиною цієї ж системи є також зірка Центавра C (Проксима Центавра). Відстань до цих зірок складає приблизно 4,5 світлові роки.

Особливість проекту в тому, що він має на увазі досягнення апаратами мети приблизно за 20 років. А для цього їм треба буде розвинути швидкість приблизно 20% швидкості світла, що складає майже 60 000 км/с. Для порівняння, космічний апарат New Horizons, що досяг Плутона влітку минулого року, пересувається у просторі зі швидкістю трохи менш як 17 км/с. Одне лиш це звучить вкрай фантастично.

На сонячних вітрилах

Як команда проекту планує розігнати апарати до такої швидкості? Учені збираються використати технологію сонячного вітрила. Самі кораблі будуть дуже компактними. Говориться про розміри людської долоні. Кожен апарат повинен буде містити камери, датчики, акумулятор, деякий фотонний двигун (неясно, що під цим мається на увазі) і лазерну систему для відправлення даних на Землю. Сонячне вітрило також буде невеликим – близько метра завширшки. Товщина при цьому не повинна перевищувати декількох сотень атомів. Але розігнатися кораблі повинні будуть не завдяки енергії нашої зірки, а внаслідок імпульсу лазерної установки, яка буде розташована на Землі. Якихось певних термінів в прес-релізі не вказано. Уточнюється, що на розробку і підготовку проекту піде декілька років, а сам запуск повинен відбутися у рамках одного покоління. Мабуть, маються на увазі 20 років. Звичайно, треба враховувати ще 4,5 років на подорож сигналів від кораблів до Землі.

Проект існує тільки на папері?

Власне, це всі подробиці проекту Breakthrough Starshot, про які відомо. А далі починається чимала кількість питань, які виникають навіть у людини, що не є фахівцем в суміжних з проектом областях.
По-перше, абсолютно неясно, яким чином передбачається посилання зібраних апаратами даних додому, навіть якщо вони дістануться до мети. Навіть зонд New Horizons передає дані зі швидкістю всього пару сотень кілобіт в секунду, адже в порівнянні з відстанню до Альфа Центавра, Плутон знаходиться на відстані витягнутої руки. Крихітні апарати не зможуть нести потужний передавач, та і розсіювання лазерного променя ніхто не відміняв. При відстані у 4,5 світлові роки такий спосіб передання даних при нинішньому рівні технологій може виявитися просто даремним.
По-друге, неясно, чи можливо направити апарати з такою точністю, щоб вони добралися точно до мети. Навіть якщо кораблі матимуть якісь крихітні двигуни для коригування курсу, треба враховувати, що сигнал, що управляє ними, йтиме до них із Землі украй довго і до кінця шляху час збільшиться до чотирьох років.

По-третє, не варто забувати про існування Пояса Койпера. Це чималих розмірів (шириною більш як 25 астрономічних одиниць) область за орбітою Нептуна, що складається з малих небесних тіл (астероїдів і комет). Поки ми знаємо про нього украй мало, нам невідома його щільність і точні розміри. Він цілком може стати відчутною перешкодою на шляху кораблів. До речі, проект має на увазі запуск “тисяч” апаратів, оскільки учені розуміють, що багато хто до мети не дістанеться. Є ще крихітні частки, що пересуваються до космосу з досить високою швидкістю. Вони не здатні пошкодити, приміром, обшивку корабля або скафандр космонавтів, але ось сонячне вітрило завтовшки декілька сотень атомів за декілька років шляху – цілком.

І це тільки основні можливі проблеми, які спадають на думку після прочитання прес-релізу про проект Breakthrough Starshot. Посилюється ситуація тим, що навіть в документі зазначено, що в учених на даний момент є лише концепція, яка має на увазі можливість реалізації такого проекту. Судячи з усього, на даний момент немає навіть якихось математичних розрахунків, якими можна було б підкріпити концепцію. Приміром, абсолютно неясно, звідки узята швидкість саме в 20% від швидкості світла. З іншого боку, в проекті бере участь Стівен Хокінг, Юрій Мільнер не вперше вкладає такі величезні кошти в науку, та і у НАСА є схожий проект. До того ж, зробити собі рекламу за рахунок ідеї, пов’язаної з астрономією, навряд чи можливо. Залишається лише чекати та сподіватися, що проект буде втілений в життя. І нехай, можливо, його не вдасться реалізувати в повному об’ємі, він точно дасть безліч даних, які дозволять наблизити нас до зірок.