К Альфе Центавра за 40 лет? Ученые на грани открытия технологии межзвездного путешествия на электронных лучах

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Мечта о межзвездных путешествиях, которая веками будоражила умы писателей и ученых, сегодня кажется как никогда близкой к реальности. Но есть одна загвоздка — колоссальные расстояния между звездами. Традиционные химические ракеты, даже самые совершенные, попросту не способны разогнать космический корабль до скоростей, необходимых для достижения ближайших звездных систем в приемлемые сроки. Кажется, что мы уперлись в потолок возможностей, но, как это часто бывает в науке, ответ кроется в нестандартном подходе.

Полет на скорости света: реально ли это?

Ученые, не желая мириться с ограничениями, предложили использовать релятивистские электронные пучки для межзвездных путешествий. Что это такое? Представьте себе луч, состоящий из электронов, разогнанных почти до скорости света. Эта идея основана на давно известном факте: передача энергии на космический корабль намного эффективнее, чем попытки запасти её на борту. Как правило, чем дольше корабль находится в луче, тем больше энергии он получает, так что время здесь играет ключевую роль. Но проблема в том, как создать и удержать такой пучок на огромных расстояниях?

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

И тут на помощь приходит физика. Для достижения межзвездных скоростей нужно передать кораблю колоссальное количество кинетической энергии. Расстояния, как, например, до Альфы Центавры — ближайшей к нам звезды (4,3 световых года), настолько огромны, что преодоление их нашими нынешними технологиями заняло бы тысячи лет. Однако, если бы нам удалось разогнать корабль до 10% скорости света, полет до Альфы Центавры занял бы около 40 лет — срок, вполне приемлемый для человеческих миссий.

Почему не лазеры?

Ранее для передачи энергии на расстояние предлагалось использовать лазерные лучи, состоящие из фотонов. Но у этой технологии есть существенные недостатки. Лазерные паруса, к примеру, испытывают сложности с поддержанием точности и интенсивности луча на огромных дистанциях. Прямоточные двигатели, работающие на водороде из межзвездной среды, сталкиваются с проблемой ее низкой плотности.

Электронные пучки, в свою очередь, обладают рядом преимуществ. Электроны легче разогнать до околосветовых скоростей, но возникает проблема: одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга, что приводит к рассеиванию луча. Однако, как утверждают ученые, при околосветовых скоростях, время течет медленнее, и у пучка просто нет времени для рассеивания.

Секрет «релятивистского пинча»

Но это еще не все. Космос не пуст, он наполнен ионизированными газами — плазмой. Проходя через плазму, электронный пучок отталкивает более легкие электроны, оставляя позади более тяжелые ионы. В результате возникает магнитное поле, которое стягивает луч, предотвращая его рассеивание. Этот эффект называется «релятивистским пинчем». Благодаря ему пучок может сохранять свою форму на расстояниях, в тысячи раз превышающих расстояние от Земли до Солнца.

Ученые подсчитали, что такой пучок способен разогнать космический зонд, сравнимый по массе с «Вояджером-1», до 10% скорости света. Что это значит? А это значит, что Альфа Центавра, которую мы сейчас «достигаем» за 70 000 лет, может стать реальностью за какие-то 40.

Вопросы, на которые еще предстоит найти ответы

Конечно, как и любая прорывная идея, эта технология вызывает вопросы. Возможно ли искусственно создать такие условия? Не помешает ли магнитное поле Солнца формированию пучка? Как начать этот процесс? Ученые считают, что генерирующий луч аппарат нужно разместить вблизи Солнца, где он сможет черпать энергию из солнечного света.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Но есть еще одна проблема — как преобразовать энергию луча в движение космического корабля? При передаче энергии должно выделяться минимум тепла, чтобы корабль не расплавился. Пока это лишь идеи, нуждающиеся в дополнительной проработке. Необходимо провести компьютерное моделирование, а также космические эксперименты, чтобы убедиться в работоспособности этой концепции.

Ближе к звездам, чем когда-либо

Несмотря на все трудности, этот подход выглядит весьма перспективным. По сравнению с лазерными технологиями, электронные пучки могут обеспечить гораздо большую дальность и способны толкать более тяжелые корабли. Это открывает новые возможности для межзвездных исследований, позволяя отправлять в космос более мощное оборудование и, конечно же, надежно отправлять данные на Землю.

Да, пока это еще далекая перспектива. Но снижение стоимости межзвездных путешествий может однажды позволить человечеству достичь других звезд, преодолев ограничения, которые раньше казались непреодолимыми. Звездный экспресс, работающий на электронных пучках, возможно, станет тем ключом, который откроет для нас двери в космос.

7 комментариев

Добавить комментарий

Kisskin
Время на разгон и торможение, я так понимаю, они не считали? И как собираются тормозить, интересно?
H
Время на разгон и торможение, я так понимаю, они не считали? И как собираются тормозить, интересно?

Как-как, очевидно же, альфа-центаврианцы на той стороне включают свой электронный луч и тормозят наш космический пепелац. Надо только заранее договориться с ними
9431840@vkontakte
Время разгона зависит от ускорения. Если предполагается что 10% скорости света будут достигнуты не далее 1000 ае, то это время не такое и большое. Врятли больше года. Считается из школьных формул но мне лень. Корабль к концу фаза разгона до 10%с 1000 ае будет пролетать всего за 55 дней.
1
идиоты — а тормозить потом как?
616710@vkontakte
А зачем ему тормозить?
Сказано, размер корабля как вояджер. Пролетит, посмотрит, что-нибудь фотографирует, данные отправил и дальше полетел.
1
Хорошо народ устроился всякую дичь толкают, с перспективой на три поколения вперёд, что не день то прорыв, вот, вот и начнём бороздить просторы вселенной! Особенно в обнаружении чего-то за десятки, сотни, а и когда за тысячи световых лет, разглядывают даже планеты с облаками!)))

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Доступные и с шумоподавлением. Обзор беспроводных TWS наушников Haylou Flowbuds N50

Рынок бюджетных TWS-наушников сегодня переполнен, но новая модель Haylou Flowbuds N50 выделяется среди других представителей. Начнем с корпуса бокса, тут он алюминиевый с анодированным покрытием....

ЗИС-127: первый междугородный автобус СССР, опередивший время

В послевоенные годы Советский Союз столкнулся с новой транспортной задачей: стране требовался не просто автобус, а полноценная машина для дальних пассажирских перевозок. Восстанавливалась...

Почему слизней на участке становится все больше: 7 ошибок, которые создают им идеальные условия

Еще вечером грядки выглядят целыми, а утром листья капусты напоминают кружево, клубника покрыта блестящими следами, а молодые всходы исчезают без следа. Первое желание — купить средство...

Почему уличные брейкеры Бронкса сходили с ума по магнитоле Sharp GF-777 весом 12 кг

В 1981 году в нью-йоркском Бронксе за эту пластиковую коробку можно было запросто получить крупные неприятности в темном переулке или лишиться всех карманных денег. Японская компания Sharp...

Почему метро Парижа работает уже более 120 лет: инженерные решения, опередившие свое время

Сегодня сложно представить Париж без метро. Каждый день миллионы пассажиров спускаются под землю, чтобы быстро добраться в другой конец города. Однако в конце XIX века такого транспорта еще не...

На сколько градусов нагрелась Земля на самом деле: ученые нашли ошибку в официальных отчетах ООН

В 2015 году международное сообщество заключило Парижское соглашение по климату. Его ключевым обязательством стало удержание роста средней глобальной температуры в пределах 1,5 °C по сравнению с...