Несмотря на впечатляющие успехи космонавтики, пока человечество не смогло улететь дальше Луны. Одна из самых больших проблем, стоящих на пути путешествий в дальний космос, связана с огромными расстояниями, которые предстоит преодолеть астронавтам. Впрочем, существует несколько перспективных проектов, способных в теории ее разрешить.
Еще в 50-х годах прошлого столетия НАСА разрабатывало проект "Орион", предусматривавший строительство гигантского космического корабля, запускавшегося посредством взрыва находящейся внизу ядерной бомбы. По расчетам разработчиков, корабль, летящий на ядерном импульсе, должен был добраться до Марса всего за три месяца. Проект был заморожен по понятным причинам: во-первых, радиация, которая подействовала бы и на астронавтов, во-вторых, электромагнитный импульс, возникший при запуске, уничтожил бы всю технику на борту корабля…
Правда, позднее ядерная энергия, возникающая при распаде плутония, была все же использована для полетов "Вояджера-1", "Вояджера-2" и "Кассини". Однако запасы плутония на земном шаре ограничены.
В 1988 году аэрокосмический инженер Леик Мирабо предложил идею использования лазерного излучения для космических аппаратов. Аппарат должен был иметь коническую форму, причем лазерный луч должен был выстреливать с узкого конца конуса, где находился параболический отражатель. Это нагревало бы воздух внутри двигателя до 30 тысяч градусов, в результате происходил бы взрыв, создающий тягу.
Именно эту технологию использовал зонд Dawn, запущенный в сентябре 1997 года для изучения карликовых планет Весты и Цереры. Работа таких двигателей основана на бомбардировке атомов ксенона электронами, что приводит к образованию ионов. Их испускают металлические сетки, расположенные в задней части двигателя и заряженные на 1000 вольт. Максимальная скорость, которую удавалось набрать зонду, составила 38 600 километров в час.
При этом ионные двигатели требуют минимального количества топлива, так как питаются от солнечных батарей. Правда, для перевозки людей скорость является слишком медленной. Способ больше подходит для транспортировки оборудования и припасов. Это весьма пригодится, если все-таки появятся колонии на Луне и Марсе.
Физики из Массачусетского технологического института считают, что решить проблему передвижения на большие расстояния могло бы использование для полетов астероидов.
В наши дни рассчитать траекторию движения астероидов достаточно легко. Подсчитано, что для решения задачи переброски людей на Марс ширина космического тела должна составлять примерно десять метров и оно должно проходить в пределах нескольких миллионов километров от Земли и Марса. Пока существует пять астероидов, которые теоретически подходят для этих целей. Все они до 2100 года пройдут рядом с Землей. Но, скорее всего, это будет путешествие в одну сторону, поскольку не так-то легко будет отыскать астероид, который доставит космонавтов назад на Землю…
Теоретически такой двигатель позволил бы кораблю лететь быстрее скорости света. Впервые идея предложена физиком Мигелем Алькубьерре: он планировал построить аппарат в форме мяча для регби, окруженного плоским кольцом. Но оказалось, что для этого потребуется сгусток антиматерии размером с Юпитер.
Сотрудник НАСА Гарольд Уайт модифицировал данный проект. Теперь кораблю требовалось для движения всего полтонны антиматерии. Устройство позволяло искривлять пространство-время и двигаться в десять раз быстрее скорости света. Это предполагало, что путь к ближайшей от Солнца звезде должен занять всего четыре-пять месяцев.
Главная трудность, связанная с проектом, — нестабильность антивещества. Всего треть грамма антиматерии может высвободить количество энергии, аналогичное тому, что "выплеснулось" при бомбардировке Хиросимы. Если же построить корабль по расчетам Уайта, то энергии вырвется столько, что хватит на полтора миллиона Хиросим и земной шар может быть уничтожен…
Теория червоточин появилась в 1921 году. Это туннели в космосе, через которые объект якобы может быстро телепортироваться в другую точку пространства. Однако при попытках прохождения сквозь червоточину ее стенки могут коллапсировать, поэтому на корабле непременно должно присутствовать устройство антигравитации.
На сегодняшний день, считают ученые, человеческая цивилизация просто не обладает количеством энергии, которое достаточно для прохождения космического аппарата через червоточину. Но в будущем, с развитием технологий, построение такого корабля вполне возможно.
Читайте также:
Машина времени поможет исследовать космос?
Ученые ломают голову над сигналами из космоса