Проект Breakthrough Starshot – полет к Альфа Центавра

Несколько дней назад в рамках программы Breakthrough Initiative был анонсирован проект Breakthrough Starshot. Стоит отметить, что Breakthrough Initiative была инициирована Юрием Мильнером, который известен как совладелец Mail.ru. Также в ней принимают участие известный физик Стивен Хокинг, Марк Цукерберг и Пит Уорден, в свое время возглавлял Исследовательский центр Эймса (НАСА). Также важным нюансом является тот факт, что Мильнер объявил о намерении вложить в проект 100 млн долларов. Учитывая, что в прошлом году он вложил столько же в проект Breakthrough Listen, говорить о каких-то махинациях не приходится.

Полет длиной в 20 лет

Итак, проект Breakthrough Starshot подразумевает отправления крошечных космических аппаратов к Альфа Центавра. Альфа Центавра – ближайшая к Солнцу звездная система, что состоит из двух звезд : Центавра А и Центавра B. Вероятно, частью этой системы является также звезда Центавра C (Проксима Центавра). Расстояние до этих звезд составляет примерно 4,5 световые годы.

Особенность проекта в том, что он имеет в виду достижения аппаратами цели примерно за 20 лет. А для этого им надо будет развить скорость примерно 20% скорости света, что составляет почти 60 000 км/с. Для сравнения, космический аппарат New Horizons, что достиг Плутона летом прошлого года, передвигается в пространстве со скоростью чуть менее 17 км/с. Одно лишь это звучит крайне фантастично.

На солнечных парусах

Как команда проекта планирует разогнать аппараты до такой скорости? Ученые собираются использовать технологию солнечного паруса. Сами корабли будут очень компактными. Говорится о размеры человеческой ладони. Каждый аппарат должен будет содержать камеры, датчики, аккумулятор, некоторое фотонный двигатель (неясно, что под этим подразумевается) и лазерную систему для отправки данных на Землю. Солнечный парус также будет небольшим – около метра в ширину. Толщина при этом не должна превышать нескольких сотен атомов. Но разогнаться корабли должны будут не благодаря энергии нашей звезды, а вследствие импульса лазерной установки, которая будет расположена на Земле. Каких-то определенных сроков в пресс-релизе не указано. Уточняется, что на разработку и подготовку проекта уйдет несколько лет, а сам запуск должен состояться в рамках одного поколения. Видимо, имеются в виду 20 лет. Конечно, надо учитывать еще 4,5 лет на путешествие сигналов от кораблей к Земле.

Проект существует только на бумаге?

Собственно, это все подробности проекта Breakthrough Starshot, о которых известно. А дальше начинается немалое количество вопросов, которые возникают даже у человека, что не является специалистом в смежных с проектом областях.
Во-первых, совершенно неясно, каким образом предполагается ссылку собранных аппаратами данных домой, даже если они доберутся до цели. Даже зонд New Horizons передает данные со скоростью всего пару сотен килобит в секунду, ведь в сравнении с расстоянием до Альфа Центавра, Плутон находится на расстоянии вытянутой руки. Крошечные аппараты не смогут нести мощный передатчик, да и рассеивания лазерного луча никто не отменял. При расстоянии в 4,5 световые годы такой способ передачи данных при нынешнем уровне технологий может оказаться просто бесполезным.
Во-вторых, неясно, возможно ли направить аппараты с такой точностью, чтобы они добрались точно к цели. Даже если корабли будут иметь какие-то крошечные двигатели для корректировки курса, надо учитывать, что сигнал, что управляет ими, идти до них с Земли крайне долго и до конца пути время увеличится до четырех лет.

В-третьих, не стоит забывать о существовании Пояса Койпера. Это немалых размеров (шириной более 25 астрономических единиц) область за орбитой Нептуна, что состоит из малых небесных тел (астероидов и комет). Пока мы знаем о нем крайне мало, нам неизвестна его плотность и точные размеры. Он вполне может стать ощутимой преградой на пути кораблей. Кстати, проект подразумевает запуск “тысяч” аппаратов, поскольку ученые понимают, что многие до цели не доберется. Есть еще крошечные частицы, что передвигаются до космоса с достаточно высокой скоростью. Они не способны повредить, к примеру, обшивку корабля или скафандр космонавтов, но вот солнечный парус толщиной несколько сотен атомов за несколько лет пути – вполне.

И это только основные возможные проблемы, которые приходят на ум после прочтения пресс-релиза о проекте Breakthrough Starshot. Усугубляется ситуация тем, что даже в документе указано, что у ученых на данный момент есть только концепция, которая подразумевает возможность реализации такого проекта. Судя по всему, на данный момент нет даже каких-то математических расчетов, которыми можно было бы подкрепить концепцию. К примеру, совершенно неясно, откуда взята скорость именно в 20% от скорости света. С другой стороны, в проекте участвует Стивен Хокинг, Юрий Мильнер не впервые вкладывает такие огромные средства в науку, да и у НАСА есть похожий проект. К тому же, сделать себе рекламу за счет идеи, пов’связанной с астрономией, вряд ли возможно. Остается только ждать и надеяться, что проект будет воплощен в жизнь. И пусть, возможно, его не удастся реализовать в полном об’объеме, он точно даст множество данных, которые позволят приблизить нас к звездам.