Я прочитал здесь несколько вопросов и ответов, касающихся достижения скоростей, превышающих типичные миссии по исследованию дальнего космоса. В то время как скорость увеличивается, например, вблизи Солнца, это не может быть применено к исследованию дальнего космоса.
Мой вопрос заключается в том, насколько мы близки к новому способу межзвездных путешествий со скоростями, которые можно измерить долями скорости света, а не км/сек?
Я видел предложения с парусами и т. д., но действительно ли они рассматриваются всерьез или это просто принятие желаемого за действительное?
В настоящее время функциональная и проверенная технология практически не позволяет совершать межзвездные путешествия. Чтобы достичь одного из наших звездных соседей (например, Проксимы Центавра), одному из самых быстрых космических зондов, которые у нас есть сейчас, New Horizons, потребуется 54000 лет .
Существует несколько предложенных методов отправки космических аппаратов на межзвездные расстояния (в более короткие промежутки времени), такие как:
Мощность луча (используйте лазер для питания/толкания корабля)
Высокоэнергетическое топливо (ядерное/антивещество?)
Электрическая двигательная установка (ионные двигатели или другие электрические двигатели)
Подбирая топливо по пути (межзвездный «ПВРД»)
Пушка/снаряд (обеспечивает скорость за счет запуска рельсотрона или подобного)
Теоретическая/Научная фантастика (варп-двигатели, червоточины и т. д.)
Из этих методов мощность излучения, вероятно, сейчас наиболее близка к реальности. Например, есть предложение отправить небольшой космический корабль размером с монету к другим звездам, используя «парус» и мощный набор лазеров для его ускорения. Это то, что представляет собой предложение «Breakthrough Starshot», и оно может ускорить крошечные зонды примерно до 20% скорости света, что позволит зондам достичь звезды примерно за 20 лет.Эта система будет работать, однако все еще есть некоторые инженерные проблемы и проблемы с финансированием (хотя нет ничего невозможного). Такая система была бы путешествием только в один конец без остановки в конце — зонды слишком малы, чтобы делать что-либо, кроме сбора основной сенсорной информации, и, поскольку у них нет двигателя, большинство из них пролетит мимо и продолжит свой путь в глубокий космос. Проблема с Breakthrough Starshot заключается в том, что в настоящее время он ограничен очень маленькими космическими кораблями, однако будущие разработки в области лазеров и технологий производства энергии могут увеличить размер и скорость космических зондов, которые мы можем отправить. По данным организации, при наличии финансирования они могли бы запустить первые зонды в 2036 году.
Следующая в списке самых близких к реальности категория высокоэнергетического топлива имеет определенные предложения, которые можно было бы построить сегодня, хотя и с огромными затратами, риском и инженерными проблемами, такими как Daedalus Interstellar Craft . Этот космический аппарат был предложен еще в 1970-х годах. Используя ядерный двигатель, он сможет разогнаться до ~ 12% скорости света, в результате чего продолжительность полета к нашим ближайшим соседям составит примерно 50 лет.
Также наблюдается прогресс в области электрических двигателей, что делает их все более и более практичными для внутрисистемной транспортировки, однако требования к энергии и низкая тяга делают их неоптимальными для быстрых межзвездных полетов.
Другие методы, такие как межзвездные прямоточные воздушно-реактивные двигатели или варп-двигатели, в настоящее время забавны только в лаборатории и, хотя математически возможны, в настоящее время не применимы к реальности.
Спекуляция:
Цели Breakthrough Starshot по первому запуску к 2036 году и, следовательно, первому прибытию около 2056 года разумны, но только в том случае, если они получат финансирование. Что касается более крупных (или пилотируемых) межзвездных миссий, не ожидайте их в ближайшие 50-100 лет, если только не будет разработана какая-то прорывная технология (например, системы гибернации/стазиса человека или новый практический метод движения).
Я думаю, вам может быть интересно узнать больше о Breakthrough Starshot , проекте, похожем на то, что вы описали, и уже получившем первоначальное финансирование в размере 100 миллионов долларов США (так что я бы сказал, что он серьезно рассматривается). Основная идея состоит в том, чтобы использовать солнечный парус, который использует импульс, передаваемый фотонами, которые ударяют и, следовательно, приводят в движение солнечный парус, вместо использования бортового топлива. Более подробную информацию о том, как получить силу, которую испытывает солнечный парус, можно найти здесь .
Однако это относительно небольшая сила, и чтобы гарантировать достаточное ускорение для достижения другой звезды за разумное время, масса космического корабля должна быть очень малой, порядка граммов (вспомните второй закон Ньютона). ). Тем не менее, в этом случае космическому кораблю потребовалась бы тысяча лет, чтобы добраться до ближайшей звезды. Поэтому планируется использовать лазеры для первоначального ускорения космического корабля до 20% скорости света, так что ближайшая звезда будет достигнута за 20 лет.
Тем не менее, эта концепция также сопряжена с большими техническими проблемами, поскольку солнечный парус должен быть чрезвычайно тонким и прочным, чтобы выдерживать огромные ускорения и температуры. Положительное предположение, которое я нашел, это еще 20 лет разработки... Вы можете найти много постов на Reddit, в которых обсуждается техническая осуществимость, например здесь , здесь и здесь .
ооо