Главная / Всесвіт / Складності польоту до Альфа Центавре

Складності польоту до Альфа Центавре

 
 

Планетолог з Америки Девід Кіппінг, який опублікував свою статтю на ресурсі електронної бібліотеки arXiv.org, поділився розрахунками потужності лазера, необхідного для запуску космічного зонда зі світловим вітрилом до Альфа Центавре за програмою проекту «Breakthrough Starshot». В результаті були виявлені деякі проблеми в роботі «вітрильника», що ґрунтуються на деяких аспектах теорії відносності Ейнштейна, яка пов’язана з перегрівом вітрила. Безумовно, це не скасовує можливість польоту в принципі, але створює певні перепони.


Спільний проект британського космолога Стівена Хокінга і російського мільярдера Юрія Мільнера – «Breakthrough Starshot» передбачає будівництво космічного апарату, що ґрунтується на ідеї каліфорнійського фізика Філіпи Лубіна. Суть її в тому, що в подорожі на далекі планети будуть відправлятися не «звичайні» космічні кораблі, а плоскі, структуровані зі світлоповертаючих матеріалів і будуть відрізнятися своєю легкістю, можливість розгону яких майже до швидкості світла буде досягатися потужним орбітальним лазером.

Завдяки цьому американські фізики вважають, що досягти Альфа Центавра можна буде за двадцять років, а тривалість польотів між Землею і Марсом скоротиться до трьох діб без корисного вантажу на борту, а з навантаженням до 10 тонн – до місяця. На даний момент вирішується проблема безпечного гальмування такого космічного зонда, лазерний промінь може не стабільно взаємодіяти з «вітрильником», що значно ускладнює завдання.

Згідно теорії відносності Ейнштейна, спостерігається зміна властивостей матерії і світла по досягненню швидкості світла. Точніше, в довжину об’єкти скорочуються, а маса їх збільшується. З розрахунків Кіпінґу,  якщо частинки світла зіткнутися з вітрилом на нормальній і світловій швидкостях, можна оцінити зміни роботи лазера в цілому. Релятивістські ефекти теорії відносності зменшать лазерну потужність вже на десять відсотків навіть при незначному прискоренні. Звідси, доведеться збільшити або рухову потужність, або час його роботи, але в цьому випадку буде перегріватися сам парус. Це спричинить збій роботи електроніки вітрила, і вона стане менш ефективним, тому що в цьому випадку частина лазерної енергії буде просто даремно обігрівати навколишнє середовище.

Зараз учасники проекту думають над створенням нового матеріалу, який здатний відбивати все світло, що потрапляє або як забезпечити захист електроніки від неминучого руйнування. Першого досягти в принципі реально, наприклад, тонке покриття з солей, титану, цинку та інших видів металів, які мають 99,99% світловідбивних властивостей, і дадуть можливість розігнати вітрильник за чотири години і не нашкодити його електронній складовій. Для здійснення цього завдання буде потрібно використання фазированного лазера, загальною потужністю в 700 мегават.

 
 
comments powered by HyperComments