Каков наш предел в отправке зондов к дальним телам?

У нас есть много необходимых технологий, но нет техники и терпения.

Отправка зонда типа «Вояджера» к Альфе Центавра займет много-много лет. Около 50 000 лет при скорости 25 км/сек (это намного быстрее, чем движется "Вояджер"). Из-за временных рамок нам нужно было разработать что-то, что могло бы длиться так долго. Несколько датчиков "Вояджера" уже вышли из строя, а прошло всего 40 с лишним лет - одна тысячная межзвездного времени. Другим примером является электроэнергия: солнечные элементы, которые находятся далеко в космосе, не дают нам много энергии, а батареи просто не помогут.

На данный момент нам нужен серьезный технологический скачок, прежде чем межзвездный зонд станет действительно осуществимым. Мы, конечно, можем отправить что-то сейчас, но это, вероятно, не будет сделано.

В дополнение к тому, что сообщил Джон, стоит также отметить, что, учитывая масштаб десятков тысяч лет, звезды действительно будут двигаться. Это ясно показано в статье в Википедии . Как можно показать, Альфа Центавра будет всего в 3 световых годах от нас примерно через 30 000 лет.

Итак, самая быстрая миссия, о которой я слышал, с использованием почти доступной технологии, — это метод, подробно описанный в этом вопросе , рисунок предоставлен XKCD . Получается скорость 20 а.е./год, или около 95 км/сек. Дайте такую ​​скорость, сколько времени потребуется, чтобы добраться до другой звезды? Что ж, эта скорость эквивалентна 1 световому году за 3000 лет, плюс-минус. Таким образом, учитывая тот факт, что Альфа Центавра приближается, я бы сказал, что возможно около 12 000 лет.

(лицензия изображения: CC BY-NC 2.5)

Какие проблемы с этим связаны? Я собираюсь включить очень ненаучный список, в моих мыслях о том, в каком порядке они должны быть.

1. Энергия — обеспечение питания космического корабля в пустоте.
2. Долговечность. Трудно сделать что-то, что все еще работает через 50 лет, не говоря уже о 12 000... Кроме того, космос сам по себе является сложной средой, включая большое количество радиации, что делает ее еще более сложной.
3. Будущий более быстрый космический зонд. На запуск этого космического корабля могут быть потрачены огромные средства, и через 100 лет космический корабль, который будет двигаться на 10% быстрее, достигнет системы задолго до этого. Или это может быть даже намного быстрее, что приведет к еще большему количеству расхождений.
4. Коммуникации. Для этой работы требуется значительный запас ссылок.
5. Задержка скорости света. Находясь так далеко, космический корабль должен был бы решить 100% того, что он сделал, не было бы возможности сделать несколько снимков и управлять новым стеком.
6. Объекты интереса. Потребуется проделать определенную работу, чтобы найти объекты, представляющие интерес для фотографирования, такие как планеты.
7. Коррекция курса. Это должно быть достаточно легко сделать, но для этого потребуется держать топливо в пустоте в течение длительного периода времени. К топливу обычно предъявляются требования относительно того, при какой температуре его хранить, что может быть затруднительно для такого длительного путешествия.
8. Технологии не устаревают. Трудно сделать что-то совместимое с 50-летними технологиями, не говоря уже о 10 000+.
9. С такими долгосрочными предметами всегда есть страх, что кто-то тысячу лет спустя найдет лучший способ отправить зонд, который займет всего 8000 лет, что сделает отправленный вами зонд совершенно бесполезным, поскольку он прибудет на 2000 лет позже.

И, несомненно, есть немало других очень серьезных проблем. Суть в том, что я думаю, что для того, чтобы это стало возможным, требуется следующая минимальная технология.

1. Способ совершить путешествие менее чем за 100 лет.
2. Тщательное наблюдение за звездной системой, чтобы убедиться, что интересующие цели определены.
3. Совершенствование лазерной связи или чего-то подобного, чтобы обеспечить быструю дальнюю связь.

В восьмидесятых годах был проект «Дальний выстрел», который должен был отправиться к Альфе Центавра B.

Проект Longshot был концептуальным проектом межзвездного космического корабля, беспилотного зонда, предназначенного для полета и выхода на орбиту вокруг Альфы Центавра B, приводимой в действие ядерным импульсным двигателем.

Ожидалось, что он достигнет и начнет вращаться вокруг Альфы Центавра B примерно через 100 лет.

Путешествие на орбиту Альфы Центавра B займет около 100 лет при средней скорости около 13 411 км / с, что составляет около 4,5% скорости света, и еще 4,39 года потребуется, чтобы данные достигли Земли.