К Альфа Центавра на лазере за 20 лет
При финансовой поддержке NASA, профессор физики Филип Лубин исследует возможность использования энергии лазера для межзвездных перемещений.
Тончайший космический корабль, приводимый в движение при помощи лазера, способный долететь до Альфы Центавра за 20 лет, возможно, звучит как научная фантастика, но это не так. И хотя его запуск находится под вопросом, такая возможность в будущем действительно существует, согласно заявлению профессора физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Филипа Лубина.
Для дальнейшего изучения такой возможности Лубин и его команда из Экспериментальной Космологической Группы Калифорнийского университета исследуют использование лазеров для приведения космических кораблей в движение. Группа получила один из 15 грантов NASA для исследования концепции. Развивая передовые технологии, программа NASA стремится сделать то, что звучит как научная фантастика, научным фактом.
«Одной из важнейших задач человечества является изучение других планетарных систем посредством отправки зондов и, возможно, обнаружение жизни», — заявил Лубин. «Мы предлагаем систему, которая позволит нам сделать первый шаг к межзвездным исследованиям, используя энергию лазерного луча в сочетании с малогабаритными зондами. Наряду с последними работами в области фотоники, теперь мы можем представить себе объединение технологий, которое обеспечит возможность создания реалистичного подхода к отправке зондов далеко за пределы нашей солнечной системы».
Главнейшей целью группы Калифорнийского университета является отправка небольших зондов в дополнение к нынешнему дистанционному зондированию, производимому орбитальными и наземными телескопами. Финансирование позволит команде Лубина создать более полную концепцию полностью функциональных плоских космических кораблей, оснащенных источником энергии, лазерной связью и управляемых фотонными двигателями. Этот проект, названный DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar exploratioN), также спроектирует элементы лазерного устройства, необходимые для развития технологии.
Ключ к функционированию системы лежит в возможности создания фотонного двигателя и ультралегких зондов. Несмотря на возможность приводить в движение космические аппараты любой массы, малогабаритные зонды движутся быстрее и больше подходят для межзвездных миссий.
В соответствии с проектом DEEP-IN, силовые установки будут оставаться на орбите Земли (или поблизости), при этом сохраняя способность приводить в движение высокоинтегрированные космические корабли со скоростью, значительно превышающей скорость, которой могут на сегодняшний момент добиться ученые. Лазерный фотонный двигатель будет использовать давление фотонов в виде энергии, передаваемой потоком, для приведения космического корабля в движение. Без существенного ограничения скорости эта технология создаст возможность для движения с околосветовой скоростью, что необходимо для межзвездных полетов.
Согласно утверждению Лубина, та же самая система может быть использована и для многих других целей, включая перемещения внутри нашей солнечной системы, например, для быстрой доставки зондов на Марс, а также для защиты планеты. В качестве еще одного примера этой технологии на весенней конференции Planetary Defense Conference в Италии Калифорнийский университет принял участие в эксперименте по отражению смоделированной угрозы столкновения астероида с Землей. Решение группы: изменить направление движения астероида, используя технологию DE-STAR, изначально предложенную Лубином и Гари Хьюзом, доцентом Государственного университета Калифорния Политекник, Сан-Луис-Обиспо.
DE-STAR (Directed Energy Solar Targeting of Asteroids and exploRation) — это технология использования энергии направленного движения, предлагаемая как для создания космических кораблей, развивающих околосветовую скорость, так и для снижения потенциальной угрозы Земле, Такой как угроза, исходящая от астероидов и комет. Эта технология полностью унифицирована и изменяема для широкой области распространения, благодаря чему она может быть использована сегодня для небольших миссий, целью которых является защита планеты, а в будущем она может быть расширена для создания космических кораблей, оснащенных фотонными двигателями, и для обеспечения выполнения задач, таких как программа DEEP-IN.
«Несмотря на то, что данная концепция подходит не для всех космических летательных аппаратов, она открывает радикально новые возможности», — заявил Лубин. «Этот проект — это шаг к первой межзвездной миссии, но гораздо более важным является то, что мы проводим исследования и развиваем соответствующую технологическую базу. Это даст нам возможность создать одиночный фотонный двигатель, способный отправлять миллионы малогабаритных зондов.
«Мы радикально переосмыслили нашу стратегию для того, чтобы не отказываться от мечты достичь звезд», — добавил Лубин. «DEEP-IN поможет нам приблизиться к этой цели в технологическом плане, и хотя это и непросто, начать эту работу для нас технологически возможно».
[ источник ]
