Термоядерный двигатель позволит долететь до ближайшей к нам экзопланеты за 57 лет
Добраться до Проксимы Центавра b — ближайшей известной человечеству экзопланеты — можно в течение 2-3 поколений. Примерно 60 лет полета потребуется аппарату массой в полтонны, чтобы преодолеть четыре световых года. В этом уверена Амели Лутц, которая в своей магистерской диссертации обосновала возможность такого путешествия. Правда, для этого должно исполниться одно условие: необходимо изобрести термоядерный двигатель.
Задачу освоения дальнего космоса необходимо решать поступательно — с ближайшей к нам звездной системы. Система Альфа Центавра давно привлекает к себе повышенное внимание астрономов. А в 2016 году, когда Европейская южная обсерватория подтвердила обнаружение планеты Проксима Центавра b, внимание стало особенно интенсивным. Ведь речь идет о ближайшей к Солнцу экзопланете, причем находящейся точно в зоне обитаемости (если, конечно, вокруг красных карликов в принципе возможна жизнь).
Так что появление целого ряда инициатив, направленных на достижение Альфы Центавра в обозримом будущем (например, проекта Starshot Breakthrough — с множеством миниатюрных «корабликов», направляемых лазерным лучом) не должно вызывать удивления. Та же идея заразила и студентку Политехнического университета Виргинии Амели Лутц, которая решила не ограничивать свою мысль современным уровнем технологического развития. И предложила обойтись без гигантских лазеров, разгоняющих аппараты весом в один грамм.
Согласно ее расчетам, чтобы в полной мере изучить Проксиму Центавра b (и уверенно подтвердить наличие там жизни), необходимо, по меньшей мере, 11 научных приборов. В том числе спектрометры, магнитометры, камеры и приборы дистанционного зондирования, а также система связи — которая позволит передать результаты наблюдений на Землю (хотя бы на скорости 10 Мбит/с на один ватт мощности). Но такую гигантскую исследовательскую махину не разогнать с помощью современных солнечных парусов. Выход может быть только один: термоядерный двигатель.
В своей работе Лутц проанализировала три ключевые концепции, которые могут быть задействованы в подобном агрегате. Это магнитоинерциальный термоядерный синтез, инерционно-электростатическое удержание плазмы и микротермоядерный синтез с применением антивещества. Правда, у всех троих есть недостатки.
Использование первого принципа дает почти классический ракетный двигатель, но он по определению не сможет быть компактным. Второй — наоборот, будет небольшим и легким, но его максимальная мощность окажется невелика (так как фактически это будет термоядерный реактор, снабжающий электроэнергией более традиционную двигательную систему). А третий всем хорош, кроме того, что для его работы требуется антивещество — самая дорогая и сложная в получении субстанция во Вселенной, с астрономическими ценами за миллиграмм.
Оптимальным решением, как следует из диссертации, стало бы использование первой технической схемы — то есть термоядерной ракеты. При использовании в качестве топлива пары D-He3, она могла бы доставить аппарат массой 500 килограммов до Проксимы Центавра всего за 57 лет. То есть с «крейсерской» скоростью порядка 1/15 скорости света.
Однако у всех трех двигателей есть один общий и главный недостаток: они пока не существуют. И неизвестно, будут ли построены в обозримом будущем. Поэтому все построения Лутц (к примеру, весьма элегантное решение — использовать для улучшения качества связи гравитационное линзирование Проксимы Центавра) имеют сугубо теоретический характер. Но не исключено, что подобные технологии все же появятся.
Ранее ученые выяснили, как быстрее всего добраться до самого далекого объекта Солнечной системы — Седны, которая находится от Солнца в 936 раз дальше, чем Земля. По их оценке, наиболее подходящие способы, которые позволят достичь этого объекта за семь и десять лет соответственно, — это термоядерный двигатель и солнечный парус.
Самое популярное
