Инженеры предложили доставить зонд к Альфе Центавра с помощью «электронной пушки»
Зонд к соседней от нас звездной системе можно запустить при помощи «электронной пушки», пишет Acta Astronautica. По расчетам инженеров, сконцентрированный пучок высокоэнергичных электронов способен двигать в космосе аппарат весом до тысячи килограммов.
Например, «Вояджер-1» и «Вояджер-2» отправились в космос в 1977 году, а сейчас условно уже находятся за пределами Солнечной системы: «Вояджер-1» — в 24,5 миллиарда километров от Солнца, «Вояджер-2» — в 20 с небольшим миллиардах километров. Для сравнения, максимальное расстояние Плутона от Солнца — около 7 миллиардов километров.
Легендарные космические аппараты летят со скоростями около 50–60 тысяч километров в час и будут продолжать так двигаться неопределенно долгое время. Но, к сожалению, при своих скоростях они достигнут других звездных систем лишь через долгие тысячи, даже десятки тысяч лет.
Поэтому ученые давно обдумывают вопрос о том, как можно было бы их ускорить и провернуть такую невероятно интересную миссию в пределах человеческой жизни. В последние годы идет проработка проекта под названием Breakthrough Starshot. Он предполагает отправить к системе Альфа Центавра тысячу крошечных аппаратов весом примерно в 1 грамм, которые будут лететь под самыми настоящими солнечными парусами размерами 4 на 4 метра. Эти легчайшие структуры должен «толкать» лазерный луч, то есть сконцентрированный поток фотонов. Таким образом ученые рассчитывают разогнать маленькие аппараты до примерно 20 процентов скорости света, что позволит хотя бы некоторым из них достичь ближайшей к Солнцу звезды Проксима Центавра за 20–30 лет.
Однако в этой концепции специалистов удручает, что на крошечный аппарат не установишь научные приборы. Также возникает вопрос, сможет ли он собрать и передать со звезд хоть какую-то информацию. К тому же лазерный луч будет действовать лишь на расстоянии до 15 миллионов километров, а дальше зонды полетят сами на той скорости, до которой успеют разогнаться к тому времени.
Именно из всех этих соображений инженеры разработали новую концепцию: толкать космический аппарат не фотонами, а электронами — они гораздо мощнее. По словам авторов идеи, из такой «пушки» можно «стрелять» на расстояние как минимум в сто раз большее, чем дистанция между Землей и Солнцем. Напомним, нашу планету от светила отделяют 150 миллионов километров, и это расстояние называют астрономической единицей.
Как пишут инженеры, электроны смогут двигать не только зонд размером с ноготь, но и аппарат более внушительный, который таким образом сможет достичь 10 процентов скорости света и добраться до той же Проксимы Центавра за 40 лет.
Однако для этого электроны должны иметь энергию до 19 миллиардов электронвольт. Теоретически это вполне реально: в Большом адронном коллайдере частицы мчатся с энергией в триллионы электронвольт. Но на практике для обеспечения такого потока электронов энергией нужно построить на околоземной орбите гигантскую солнечную электростанцию. Если представить ее в виде окружности, то она должна иметь радиус в 800 метров.
Ранее инженеры предложили идею межзвездных зондов на ионных двигателях, которые всего за 13 лет могли бы улететь гораздо дальше «Вояджеров».
