Hitech logo

Космос

Зонд массой 1000 кг долетит на электронной тяге до Альфы Центавра за 40 лет

TODO:
Георгий Голованов9 января, 18:28

Фонд Tau Zero — один из немногих научных коллективов, всерьез занимающихся межзвездными полетами. Если коллеги из команды Breakthrough Starshot делают ставку на максимально легкие солнечные парусники, то исследователи «Тау Зеро» предлагают отправить к Альфе Центавра нечто более весомое — зонд массой около тонны, на котором можно было бы разместить множество приборов и систем управления. Обеспечивать тягу зонду должен электронный луч.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

В основе проекта Breakthrough Starshot лежит концепция научного флота крошечных зондов со световым парусом и лазерной силовой установкой, которая импульсами сможет разогнать парусник до скорости 20% от световой. Таким образом, полет до Альфы Центавра продлится примерно 20 лет.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы

Авторы новой концепции, председатель фонда «Тау Зеро» Джефри Гризон и специалист по лазерной физике из Национальной академии Лос-Аламос Геррит Брухауг, предложили другое решение: релятивистский электронный луч, двигающий летательный аппарат к ближайшей звезде. В отличие от лазерного, этот луч может оставаться включенным более продолжительное время, передавая энергию более тяжелому космическому аппарату, рассказывает Universe Today.

Использование электронов вместо фотонов имеет ряд преимуществ. Прежде всего, их относительно просто разогнать до скорости света, по крайней мере, по сравнению с другими частицами. С другой стороны, из-за отрицательного заряда они будут отталкивать друг друга, снижая эффективность толчка. Правда, на околосветовых скоростях эта проблема стоит не так остро из-за феномена «релятивистского пинча»: на такой скорости электронам просто не хватает времени, чтобы оттолкнуть друг друга на существенное расстояние.

Расчеты авторов статьи показали, что такой луч может продолжать действовать и на расстоянии 100 астрономических единиц от Земли, и даже на 1000 а. е. То есть, за пределами возможностей других известных науке силовых установок. Кроме того, электроны смогут разогнать зонд массой 1000 кг до скорости 10% световой, что позволит долететь до Альфы Центавра за 40 лет. Это в два раза дольше, чем солнечный парусник, зато можно будет собрать намного больше ценных научных данных.

К проблемам предложенной технологии относится вопрос обеспечения силовой установки энергией: чем дальше от Земли зонд, тем больше энергии требуется для обеспечения той же силы. Судя по расчетам, от 19 ГэВ для одного зонда в 100 а. е. от силовой установки. Впрочем, человечество может позволить себе это: БАК способен формировать пучки, энергия которых на порядки выше.

Концепция межзвездного двигателя на основе ускорения частиц пришла несколько лет назад в голову инженеру NASA Дэвиду Бернсу. Огромный 200-метровый аппарат может разогнать космический корабль почти до скорости света. Если, конечно, не нарушает законов физики.