Чи зможемо ми насправді дістатися до невідомих планет за межами Сонячної системи? Як це взагалі можливо?
Фантасти і кінематографісти, звичайно, молодці, добре попрацювали. У барвисті історії, де людина підкорює найдальші куточки космосу, дійсно хочеться вірити. На жаль, перш ніж ця картинка стане дійсністю, нам доведеться подолати чимало обмежень. Наприклад, закони фізики, якими ми їх бачимо зараз.
Але! В останні роки з'явилося кілька волонтерських і фінансуються приватними особами організацій (Фонд Tau Zero. Проект Icarus. Проект Breakthrough Starshot), кожна з яких має на меті створення транспорту для міжзоряних польотів і наблизити людство до підкорення Всесвіту. Їх надію і віру в успіх зміцнюють позитивні новини, наприклад, відкриття на орбіті зірки Проксима-Центавра планети розміром із Землю.
А куди летіти не варто? У Всесвіті зірок більше. ніж піщинок на Землі - близько 70 секстильйонів (це 22 нуля після сімки) - і, за оцінками вчених, мільярди з них мають на орбітах від однієї до трьох планет в так званій «зоні Золотоволоска»: на них не надто холодно і не дуже жарко . В самий раз .
З самого початку і до сих пір кращим претендентом для першого міжзоряного польоту є наш найближчий сусід - потрійна зоряна система Альфа Центавра. Вона знаходиться на відстані 4,37 світлових років від Землі. В цьому році астрономи Європейської південної обсерваторії виявили планету розміром з Землю, що обертається навколо червоного карлика Проксима Центавра з цього сузір'я. Маса планети, названої Проксима b, як мінімум в 1,3 рази більша за земну, і вона має дуже короткий період обертання навколо своєї зірки - всього 11 земних днів. Але все одно ця новина надзвичайно схвилювала астрономів і мисливців за екзопланетами, адже температурний режим Проксіми b підходить для існування води в рідкому вигляді, а це - серйозний плюс до можливої населеності.
Але є і недоліки: ми не знаємо, чи має Проксима b атмосферу, і, з огляду на її близькість до Проксима Центавра (ближче, ніж Меркурій до Сонця), вона, ймовірно, буде піддаватися впливу викидів зоряної плазми і радіації. І вона так замкнені приливними силами, що завжди повернена до зірки однією стороною. Це, звичайно, може повністю змінити наші уявлення про день і ніч.
Це питання на 64 трильйони доларів. Навіть на максимальній швидкості, яку дозволяють розвинути сучасні технології, нам доведеться летіти до Проксіми Б 18 тисяч років. І висока ймовірність, що діставшись до мети ми зустрінемо там ... наших нащадків в Землі, які вже колонізували нову планету і забрали всю славу собі. Тому глибокі уми і бездонні кишені ставлять собі амбітне завдання: знайти більш швидкий спосіб перетинати величезні відстані.
Breakthrough Starshot - це космічний проект з бюджетом в розмірі 100 мільйонів доларів, він фінансується російським мільярдером Юрієм Мільнера. Breakthrough Starshot зосередився на створенні крихітних безпілотних зондів зі світловими вітрилами, підганяються потужним наземним лазером. Ідея в тому, що космічний апарат досить малої ваги (чи 1 грам) зі світловим вітрилом можна буде регулярно прискорювати потужним світловим променем з Землі приблизно до швидкості в одну п'яту від швидкості світла. Такими темпами нанозонди досягнутий Альфа Центавра приблизно за 20 років.
Розробники проекту Breakthrough Starshot розраховують на мініатюризацію всіх технологій, адже крихітний космічний зонд повинен нести з собою камеру, підрулюють пристрої, джерело живлення, засоби зв'язку і навігаційне обладнання. Все для того, щоб після прибуття повідомити: «Дивіться, я тут. А вона зовсім не крутиться ». Міллер сподівається, що це спрацює і закладе основу для наступного, більш складного етапу міжзоряних пересувань: подорожі людини.
Так, в серіалі Star Trek це все виглядає дуже просто: включив двигун викривлення і полетів швидше за швидкість світла. Але все, що ми в даний час знаємо про закони фізики, каже нам: подорожі зі швидкістю вище швидкості світла, або навіть рівною їй, неможливі. Але вчені не здаються: NASA надихнулося іншим захоплюючим двигуном з наукової фантастики і запустило проект NASA Evolutionary Xenon Thruster (скорочено NEXT) - іонний двигун, який зможе прискорювати космічні кораблі до швидкості 145 тисяч км / год, використовуючи лише одну фракцію палива для звичайної ракети.
Але навіть на таких швидкостях ми не зможемо полетіти далеко від Сонячної системи за одне людське життя. Поки ми не розберемося, як працювати з простором-часом, міжзоряні подорожі буде протікати дуже, дуже повільно. Можливо, вже пора почати сприймати той час, який галактичні мандрівники проведуть на борту міжзоряного корабля, просто як життя, а не як поїздку на «космічному автобусі» від пункту А до пункту Б.
Як ми виживемо в міжзоряному подорожі?
Варп-двигуни та іонні мотори - це, звичайно, дуже круто, але в усьому цьому буде мало користі, якщо наші міжзоряні мандрівники загинуть від голоду, холоду, зневоднення або відсутності кисню ще до того, як покинуть межі Сонячної системи. Дослідник Рейчел Армстронг стверджує, що нам пора замислюватися про створення справжньої екосистеми для міжзоряного людства.
«Ми переходимо від індустріального погляду до екологічного баченню реальності», - заявляє Армстронг.
Армстронг - професор експериментальної архітектури в Університеті Ньюкасла в Британії - говорить про таке поняття як «worlding»: «Це про простір проживання, а не тільки про дизайн об'єкта». Сьогодні всередині космічного корабля або станції все стерильно і виглядає як промисловий об'єкт. Армстронг вважає, що замість цього ми повинні подумати про екологічну складову космічних суден: про рослинах, які ми зможемо вирощувати на борту, і навіть про видах грунтів, які візьмемо з собою. В майбутньому, як вона передбачає. космольоти будуть виглядати як гігантські біоми, повні органічного життя, а не сьогоднішні холодні, металеві ящики.
А ми не можемо просто проспати всю дорогу?
Кріосон і гібернація - це, звичайно гарне рішення досить неприємної проблеми: як зберегти людей живими під час подорожі, яке триває набагато довше, ніж сама людське життя. По крайней мере, в кіно так роблять. І в світі повно кріо-оптимістів: Фонд продовження життя Алькор зберігає безліч кріо-консервованих тел і голів людей, які сподіваються, що наші нащадки навчаться безпечно розморожувати людей і позбавлятися від невиліковних нині захворювань, але в даний час таких технологій не існує.
У фільмах типу «Інтерстеллар» і в книгах на кшталт «Seveneves» Ніла Стівенсона озвучується ідея відправити в космос заморожені ембріони, які могли б пережити навіть найтриваліший політ, тому що ні їсти, ні пити, ні дихати їм не потрібно. Але це піднімає проблему «курки і яйця»: хтось же повинен доглядати за цим зароджується людством в несвідомому віці.
Якщо ви в змозі прочитати цю статтю, то, ймовірно вже занадто старі і не доживете до першого міжзоряного польоту. Але в довгостроковій перспективі привід для оптимізму є.
«З самого зародження людства ми дивилися на зірки і звертали до них наші надії і страхи, тривоги і мрії», - каже Рейчел Армстронг.
З запуском нових інженерних проектів, таких як Breakthrough Starshot, «мрія стає реальним експериментом».