Каким еще звездным кораблем. Как космические корабли бороздят звездные просторы. Принцип работы плазменного двигателя

56 лет назад, 12 апреля 1961 года, Юрий Гагарин стал первым человеком, совершившим полет в космическое пространство. За прошедшие полвека люди с помощью кино успели отправить свои космические корабли с экипажем гораздо дальше земной орбиты, встретиться с инопланетянами, эвакуироваться с Земли на кораблях-ковчегах и так далее. В нашей подборке – несколько отличных космических кораблей из мирового кинематографа, с которыми покорять просторы Вселенной одно удовольствие.

Осторожно! Спойлеры!

Летающие блюдца из фильма «Марс атакует!»

Классические «летающие тарелки» с крабьими ножками, воплощенные в кино Тимом Бертоном. По сути, обычный корабль для путешествия по космосу со стандартным набором удобств в каютах. На первом уровне есть караоке и бар с панорамными окнами. По слухам, некоторые тарелки также снабжены лабораториями, где можно проводить зловещие эксперименты по пересадке голов. В расширенной комплектации оборудованы боевым лазером, испепеляющим живые организмы. Однако ввиду того, что модель «летающее блюдце» устарела, страх у современных землян вызвать практически не способна – только смех и патологическое желание сделать селфи.

Предупреждение: обслуживающий персонал (инопланетяне с банками на голове) не переносит песню «Indian Love Call» - в 1996 году из-за этого они потерпели поражение при попытке захвата Земли.

«Аксиома» из мультфильма «Валл-И»

Достижение космопрома будущего от студии Disney: корабль-ковчег для спасения особенно хитрых и безответственных людей с гибнущей родной планеты (чтобы их потомки разбирались с последствиями). Фактически, «Аксиома» - мини-город со школами, детскими садами, бассейнами, кафе, спортивными центрами, жилыми «районами» и прочими удобствами. На ковчеге никто не работает (кроме капитана, хотя и тот отлынивает), всю работу выполняют роботы и бортовые системы. Передвижение людей происходит в креслах, откуда можно с помощью пульта управления под рукой задать место назначения, поменять цвет костюма или же вызвать робота-помощника, который умоет, накрасит, причешет, расскажет сказку, покормит – что угодно, в общем.

Предупреждение: долгое пребывание на ковчеге чревато избыточным весом и хронической прокрастинацией. И еще помощник капитана очень подозрительный тип.

Звездный крейсер «Галактика» из одноименных фильмов и сериала

Боевой корабль, построенный специально для войны с сайлонами – разумными машинами, восставшими против человечества. Из-за того, что сайлоны умеют взламывать сложные компьютерные системы, на борту «Галактики» стоит довольно примитивное ПО, что компенсируется мощной броней и вооружением (ядерные ракеты, кинетические орудия, рапторы и т.д.).

Предупреждение: убедитесь, что вы не сайлон.

«Энтерпрайз D» из «Звездного пути»

Один из самых популярных и узнаваемых во всем мире кинокораблей. Состоит из двух частей: главная, двигательная – внизу, и жилая – вверху, похожая на тарелку. Пока в командной части ведутся дипломатические споры, проводятся встречи представителей разных цивилизаций и решаются прочие важные вопросы, на «тарелке», некоем мини-городе со своими барами, больницами, школами и т.п., жизнь пассажиров идет своим чередом. Жилая часть может быть «отстегнута», если, например, навстречу идет «Куб Боргов» (см.ниже), и людей необходимо оставить «в тылу», или же ее можно использовать как ковчег для эвакуации. Так как «Энтерпрайз», главным образом, исследовательский корабль, и на его борту по большей части ученые и дипломаты, стоит учитывать, что для боев и экипаж, и сам корабль подготовлены слабо (лучшая тактика – уйти с поля боя по-английски). В более поздних версиях корабля (D) есть отражающие щиты, в то время как первые звездолеты такого типа защищались исключительно верой и надеждой.

Предупреждение: капитан Жан-Люк Пикар очень не любит детей.

«Куб Боргов» из «Звездного пути»

Глядя на этот куб, вспоминается не только Казимир Малевич, но и всевозможные ухищрения авиаконструкторов относительно обтекаемой формы корабля для развития большей скорости, про которые создатели этого куба начисто забыли. Размер стороны куба – 3 км на 3 км. Вес – 9 млрд тонн. Скорость – 110 световых лет за день. Стандартное приветствие, испускаемое кораблем – «Сопротивление бесполезно» и, кажется, это даже рекомендация, потому что «Куб» оснащен и защищен настолько внушительно (лазеры, излучатели, ракеты, щиты, поле), что связываться с ним хочется только если вы смотрите на него через прицел «Звезды Смерти». Однако стоит учесть, что «Куб» способен самовосстанавливаться за счет нанотехнологий (тех самых), и торжество победы может быть недолгим. Команда «Энтерпрайза» на этом уже попалась – еле унесли двигатели из той системы, где был тогда «Куб».

Предупреждение: будет выпускаться только с 2360 года. Дроны, обслуживающие корабль, не знают, что такое дипломатия и на контакт не идут (хотя, может, глубоко внутри материнской платы они тонко чувствующие и ранимые существа - кто знает?).

«Прометей» из «Прометея»

Корабль из фильма Ридли Скотта «Прометей», по сути, стандартное исследовательское судно. На борту корабля есть капсулы, где можно впасть в анабиоз, экран, чтобы посмотреть «Лоуренса Аравийского», медицинские модули, где можно провести сложную хирургическую операцию по извлечению мини-Чужого, лаборатории, чтобы исследовать подозрительные цилиндры с черной жидкостью и так далее. Самая главная достопримечательность – фатально любопытный андроид Дэвид с лицом Майкла Фассбендера входит в стандартную комплектацию.

Предупреждение: есть возможность, в конце концов, нарваться на тех, кто создал Чужих, потому что на «Прометее» что-то на них похожее уже было замечено. И да, не спускайте глаз с Дэвида.

Космические станции инопланетян из «Дня независимости»

Идеальная модель от Роланда Эммериха для неторопливого, но качественного захвата того или иного города или небольшой страны. Относительно маленькая скорость передвижения компенсируется сильнейшим впечатлением, которое станция производит, и мощью испускаемого разрушительного луча. На борту станции, в зависимости от размера, предусмотрен размер штатного экипажа до 2 млн человек (инопланетян). На борту также помещаются до 30 тыс. космических боевых кораблей различного класса и предназначения. Станция окружена силовым полем, управление которым осуществляется из центральной рубки с помощью стандартного ПО (обновление до последней версии бесплатное). Создается по индивидуальному заказу в соответствии с желаемыми размерами, стандартная расцветка – загадочно-серая. Лаконичный дизайн корпуса подчеркнет ваши злодейские амбиции.

Предупреждение: не подпускайте близко к кораблю Уилла Смита и поставьте хороший антивирус (стандартный в первом фильме с задачей не справился).

Корабль, созданный по заказу Стивена Спилберга, приведет в восторг ценителей высокой инопланетной кораблестроительной моды. Идеальная модель для мирных исследователей Вселенной, которые жаждут познакомиться с представителями внеземных цивилизаций и произвести на них приятное впечатление своим замысловатым космическим судном (ведь, как известно, встречают по обшивке). О боеспособности корабля ничего достоверно не известно, однако на его борту можно разместить до сотни кораблей-разведчиков и пять тысяч человек (инопланетян) штатного экипажа. Оборудован светомузыкальным универсальным переводчиком, расположенном на корпусе корабля, так что сразу по прибытии на какую-нибудь планету можно устроить органный концерт и заодно поговорить за жизнь.

Предупреждение: вполне возможно, что улетевший с инопланетянами в 1977 году Рой Нери все еще на борту.

Ракета из короткометражки Жоржа Мельеса

Что ни говори, а самый первый космический корабль, высадившийся на Луну, был французским. «Заводится» и взлетает по знаменитому закону барона Мюнхгаузена – с помощью выстрела из пушки. Экипаж – максимум 5 человек, управление кораблем осуществляется волею судьбы. До Луны от Земли (384,3 тыс. км), судя по всему, долетает за 3-4 секунды, то есть может посоревноваться с «Соколом Тысячелетия» в скорости (извини, Хан).

Предупреждение: самый экстремальный корабль среди всех перечисленных – ни системы безопасности, ни тормозов, ни даже системы управления.

«Ностромо» из «Чужого»

По сути, ничем особенным этот корабль не отличается – это вообще некое подобие баржи, которая тащит за собой рудоперерабатывающий завод. Бортовой компьютер под названием «Мама» не отличается умом и сообразительностью (откровенно говоря – тупит), но выведет вас из состояния анабиоза ровно в тот момент, когда вы будете аккурат рядом с древним кораблем, на котором находятся яйца кровожадных Чужих. А дальше уже космический «Форт Боярд»: у вас есть два часа (согласно правилам коварного старца Ридли Скотта в башне), чтобы побегать по лабиринту из коридоров и тупиков, наращивая питательную мышечную массу, которая пойдет на обед (или ужин) для Чужого. Золота не будет, но будет челнок, на котором вы можете спастись. До этого раунда дошла только Эллен Рипли в 1979 году.

Предупреждение: в базовой комплектации к «Ностромо» прилагается кот Джонс, который по умолчанию выживет. Все любят котиков.

«Звезда Смерти 2»

Незаменимая станция, если вы уже захватили Землю и теперь подумываете о захвате Вселенной. Придумал ее Джордж Лукас – и отчасти с помощью нее захватил умы миллионов человек, превратив их в поклонников «Звездных войн». В диаметре ширина «Звезды Смерти» – около 900 км, станция оснащена двумя гиперпространственными двигателями, помимо центрального сверхмощного лазера, который способен уничтожать целые планеты, на «Звезде Смерти» также имеются восемь лазеров поменьше, тысячи самых разных пушек (от ионных до лазерных) и прочих военных примочек. Возможность размещения до 50 тыс. космических кораблей на борту – от танков до истребителей. Экипаж – более 8 млн человек. Защищена мощным силовым полем, питающимся от генератора. Комментарии, как говорится, излишни – как Империя проворонила Вселенную, имея на руках такой козырь, непонятно.

По умолчанию в качестве фоновой музыки на станции играет «Имперский марш».

  • со смотровых площадок открываются отличные виды для селфи,
  • прилагаются пластиковые доспехи Дарта Вейдера в различных расцветках,
  • некоторые видели в коридорах грустный призрак императора Палпатина.

Предупреждение: если вы размещаете бункер с генераторами защитного силового поля на планете, где живут милые пушистые аборигены с копьями, сначала заручитесь их поддержкой – иначе с ними подружатся ваши противники, которые от них же и узнают, где у вас находится плохо охраняемый секретный вход в бункер.

«Сокол тысячелетия» из «Звездных войн»

Старая, но неустаревающая классика от режиссера Джорджа Лукаса, сконструировавшего «Тысячелетнего Сокола» из обкусанного гамбургера и оливки, прилаженной сбоку. Когда-то Хан Соло выиграл «Сокола», играя в карты, немножко допилил полученную колымагу по мелочам (пушки, вентиляция и т.д.), приладил гиперпривод для прыжков по Вселенной (чтобы скрываться ото всех, кому он должен). В итоге получился один из самых быстрых кораблей во всех вместе взятых галактиках (скорость 5 световых лет в час), но и один из самых небезопасных – в 4 - 6 эпизодах «Звездных войн» «Сокол» чаще ломался, чем летал. Однако, как наглядно продемонстрировал Чубакка в «Возвращении джедая», гиперпривод чинится точным ударом гаечного ключа по приборной панели – главное, чтобы со всей Силы. При необходимости можно сконцентрироваться и врезать еще раз – так уж наверняка и надолго. Экипаж – до 6 человек. Очень много места для контрабанды. Удобно будет использовать после завоевания Вселенной – и приторговывать, и держать ухо востро с повстанцами.

Предупреждение: да пребудет с вами Сила. И гаечный ключ.

Казалось бы, при чем тут «Орел 5», если есть неприлично длинный «Космобол 1» с незабываемой надписью «Мы не тормозим ни перед кем»? Да потому что «Орел 5» - корабль Одинокой Звеззды – отличный выбор для космического уик-энда! Сесть в такой космобус, укатить куда-нибудь на Меркурий, погреться в лучах Солнца, любуясь на высокие горы Венеры и ее знаменитые грозы, а потом устроить дрифт по кольцам Сатурна и навестить «Марсианина» Марка Уотни на Марсе, пожевав местной картошечки. А на Земле с таким космобусом никаких пробок и правил. Плюс отличная акустическая система с сабвуферами.

Предупреждение: по входящим звонкам корабль могут отследить, поэтому «Орел 5» плохо подходит для скрывающихся контрабандистов-болтунов.

Это по-настоящему уникальный космический корабль, который на самом деле летающие «Жигули» в виде ведра (одинаковые технические характеристики) и одновременно сатира на постперестроечную эпоху от Георгия Данелии. Зато, если вы вдруг встретите инопланетян (или кого-нибудь из Голливуда), они либо сразу лопнут от смеха, либо не воспримут вас серьезно и отпустят. А тем временем вы пересядете на «Звезду Смерти» и сыграете им «Имперский марш» на флейте лазерных пушек.

Предупреждение: запаситесь запчастями, топливом-луцем, терпением и чувством юмора. А еще установите, все же, гравицапу, чтобы в любой момент перенестись поближе к мастерской, а не толкать «гадюшник с колесиками» вручную из другого конца Галактики. «Пепелац» - дело тонкое. Очень тонкое…

Строго говоря, это живое существо, машина времени и космический корабль одновременно. Когда-то ТАРДИС, выращенная на Галлифрее, планете Повелителей Времени, с помощью энергии из искусственной черной дыры, был позаимствована Первым Доктором. Благодаря мимикрии, ТАРДИС может маскироваться под окружение, в которое она попадает, но корабль Доктора всегда выглядит, как полицейская будка из-за сломанного механизма. Девятый Доктор утверждал, что ТАРДИС больше 900 лет (но, скорее всего, эта цифра сильно уменьшена). Внутри ТАРДИС, по утверждению Одиннадцатого Доктора, бесконечна – тут есть, помимо пункта управления и жилых отсеков, и художественная галерея, и бассейн, и библиотека, и больничный отсек… Из способностей, которыми обладает ТАРДИС, самые главные – это перемещение в пространстве и времени, телепатические и компьютерные функции. Модуль защиты впечатляет: при закрытии дверей внешние враги почти не страшны. При вмешательстве Повелителей Времени возможны человеческие воплощения ТАРДИС, как, например, было с Одиннадцатым Доктором, встретившим свою ТАРДИС в виде женщины.

Предупреждение: внешность обманчива. Это вам не «Пепелац».

Легендарный корабль, который хоть и выглядит как юла с ножками, но по части функционала и пережитых приключений заткнет за астероидный пояс всех в этом списке. Вдохновленный книгой Кира Булычева «Алиса и три капитана», «Пегас» был сконструирован режиссером Романом Качановым в 1981 году. Только за 50 минут действия мультфильма со своим экипажем из 3-х человек побывал на планетах Блук, Шелезяка и на Третьей планете системы «Медуза», где в итоге был раскрыт коварный заговор межгалактических преступников во главе с Весельчаком.

Предупреждение: птица Говорун отличается умом и сообразительностью.

«Наследие Стивенсона» из «Планеты сокровищ»

Для романтиков и любителей классической литературы еще один космический корабль-мечта от студии Disney. Бороздит просторы Вселенной не хуже всех упомянутых в подборке космолетов, только этот – по-настоящему «корабельный» корабль, с парусами, рангоутом, такелажами и прочим. Экипаж стандартный (капитан, помощники, боцман, матросы, юнги…), навигация по компасу и картам, управление с помощью криков «Вздернуть на реях!», даже морская болезнь – все как на «земных» кораблях. Здесь даже можно провалиться за борт и встретить пиратов – еще бы, это же открытый космос.

Предупреждение: если увидите на кухне корабля подозрительного киборга-кока – сделайте подозрительное лицо.

В ноябре прошлого года во время TVIW (астрономического семинара в Теннесси, посвященного межзвездным перелетам) Роб Суинни – бывший командир эскадрильи Королевских Военно-воздушных сил, инженер и магистр наук, ответственный за проект «Икар» - представил доклад о работе, проделанной над проектом за последнее время. Суинни освежил в памяти публики историю «Икара»: от вдохновения идеями проекта «Дедал», освещенными в докладе BIS (Британское межпланетное общество – старейшая организация, поддерживающая космические исследования) в 1978, до совместного решения БИС и компании энтузиастов Tau Zero возобновить исследования в 2009 году, и до последних известий о проекте, датированных 2014 годом.

Оригинальный проект 78-го года имел простую по формулировке, но сложную в осуществлении цель – ответить на вопрос, поставленный Энрике Ферми: «Если существует разумная жизнь за пределами Земли, и межзвездные перелеты возможны, то почему нет доказательств наличия других инопланетных цивилизаций?». Исследования «Дедала» были направлены на разработку дизайна межзвездного космического корабля с использованием существующих технологий в разумных экстраполяциях. И результаты работы прогремели на весь научный мир: создание такого корабля действительно возможно. Доклад о проекте был подкреплен детальным планом корабля, использующего термоядерный синтез дейтерия-гелия-3 из предварительно заготовленных гранул. «Дедал» затем служил ориентиром для всех последующих разработок в сфере межзвездных перелетов в течение 30 лет.

Однако после такого долгого срока было необходимо пересмотреть идеи и технические решения, принятые в «Дедале», чтобы оценить, насколько они выдержали проверку временем. Кроме того, за этот период совершались новые открытия, изменение конструкции в соответствии с ними улучшило бы общие показатели корабля. Также организаторы хотели заинтересовать подрастающее поколение астрономией и строительством межзвездных космических станций. Новый проект был назван в честь Икара, сына Дедала, что, не смотря на негативный оттенок имени, соответствовало первым словам в отчете 78-го года:

«Мы надеемся, что этот вариант заменит собой будущий дизайн, аналог Икара, в котором найдут отображения последние открытия и технические инновации, чтобы Икар смог достичь еще непокоренных Дедалом высот. Надеемся, благодаря развитию наших идей настанет день, когда человечество буквально прикоснется к звездам».

Итак, «Икар» создан именно как продолжение «Дедала». Показатели старого проекта и по сей день выглядят весьма многообещающе, но все же должны быть доработаны и обновлены:

1) В «Дедале» использовались релятивистские пучки электронов для компрессии гранул топлива, но последующие исследования показали, что этот метод не способен дать необходимый импульс. Вместо него в лабораториях для термоядерного синтеза используют пучки ионов. Тем не менее, такой просчет, стоивший Национальному комплексу термоядерных реакций 20 лет работы и 4 миллиардов долларов, показал сложность обращения с термоядерным синтезом даже в идеальных условиях.

2) Главным препятствием, с которым столкнулся «Дедал» - Гелий-3. Его нет на Земле, и поэтому добывать его нужно из отдаленных от нашей планеты газовых гигантов. Этот процесс слишком дорогостоящий и сложный.

3) Еще одна проблема, которую придется решить «Икару» - брак информации об ядерных реакциях. Именно недостаток сведений дал возможность 30 лет назад сделать весьма оптимистичные расчеты воздействия облучения всего корабля гамма-лучами и нейтронами, без выброса которых не обойтись двигателю на термоядерном синтезе.

4) Тритий был использован в гранулах топлива для зажигания, но тепла от распада его атомов выделялось слишком много. Без должной системы охлаждения зажигание топлива будет сопровождаться зажиганием всего остального.

5) Декомпрессия баков с топливом вследствие опорожнения может стать причиной взрыва в камере сгорания. Для решения этой проблемы в конструкцию бака добавлены утяжелители, уравновешивающие давление в разных частях механизма.

6) Последняя сложность – обслуживание судна. По проекту, корабль оснащен парой роботов, похожих на R2D2, которые при помощи диагностических алгоритмов будут выявлять и устранять возможные повреждения. Такие технологии кажутся очень сложными даже сейчас, в компьютерную эру, что уж говорить о 70-х.

Новая команда дизайнеров уже не ограничена созданием маневренного корабля. Для исследования объектов «Икар» использует зонды, перевозимые на борту судна. Это не только упрощает задачу дизайнеров, но и значительно уменьшает время на изучение звездных систем. Вместо дейтерия-гелия-3, новый космический корабль работает на чистом дейтерий-дейтерие. Не смотря на больший выброс нейтронов, новое топливо не только увеличит КПД двигателей, но и избавит от необходимости добывать ресурсы с поверхности других планет. Дейтерий активно добывается из океанов и используется в АЭС, работающих на тяжелой воде.

Тем не менее, человечеству до сих пор не удалось получить контролируемую реакцию распада с выделением энергии. Затянувшаяся гонка лабораторий всего мира за экзотермическим ядерным синтезом тормозит проектирование корабля. Так что вопрос об оптимальном топливе для межзвездного судна остается открытым. В попытке найти решение в 2013 году был проведен внутренний конкурс среди подразделений БИС. Выиграла команда WWAR Ghost из Мюнхенского университета. Их дизайн основан на термоядерном синтезе при помощи лазера, который обеспечивает быстрое нагревание топлива до необходимой температуры.

Не смотря на оригинальность идеи и некоторых инженерных ходов, конкурсанты не смогли решить главную дилемму – выбор топлива. К тому же корабль-победитель огромен. Он превосходит по размерам «Дедала» в 4-5 раз, а другие методы термоядерного синтеза могут нуждаться в меньшем пространстве.

Соответственно, было принято решение продвигать 2 типа двигателей: основанный на термоядерном синтезе и базирующийся на пинче Беннета (плазменный двигатель). Кроме того, параллельно дейтерий-дейтерию рассматривают и старую версию с тритием-гелием-3. Фактически гелий-3 дает лучшие результаты в любом виде двигателей, так что ученые работают над способами его получения.

В работах всех участников конкурса прослеживается интересная зависимость: некоторые элементы конструкции (зонды для исследования окружающей среды, хранилища топлива, системы вторичного электропитания и прочие) любого корабля остаются неизменными. Однозначно можно утверждать следующее:

  1. Корабль будет горячим. Любой способ сжигания любого из представленных видов топлива сопровождается выбросом большого количества тепла. Дейтерий требует наличия массивной системы охлаждения из-за непосредственного выделения тепловой энергии во время реакции. Магнитно-плазменный двигатель будет создавать вихревые токи в окружающих металлах, также нагревая их. На Земле уже существуют радиаторы достаточной мощности, чтобы эффективно охлаждать тела температурой более 1000 C, осталось адаптировать их для нужд и условий звездолета.
  2. Судно будет колоссальных размеров. Одной из главных задач, поставленных перед проектом «Икар», было уменьшение габаритов, но со временем стало понятно, что для термоядерных реакций требуется много пространства. Даже варианты дизайна с самой маленькой массой весят десятки тысяч тонн.
  3. Корабль будет длинным. «Дедал» был весьма компактен, каждая его часть совмещалась с другой, как матрешка. В «Икаре» попытки минимизировать радиоактивное воздействие на судно привели к его удлинению (это хорошо продемонстрировано в проекте «Светлячок» за авторством Роберта Фриленда).

Роб Суинни сообщил, что к проекту «Икар» присоединилась группа из Университета Дрексела. «Новички» продвигают идею использования PJMIF (системы, основанной на струйной подаче плазмы при помощи магнитов, при этом плазма расслаивается, обеспечивая условия для ядерных реакций). Этот принцип на данный момент самый эффективный. По сути, это симбиоз двух методов ядерных реакций, он вобрал в себя все плюсы инерциального и магнитного термоядерного синтеза, такие как уменьшение массы конструкции, и значительное уменьшение стоимости. Их проект называется «Зевс».

После этой встречи состоялся TVIW, на котором Суинни обозначил предварительную дату завершения проекта «Икар» – август 2015 года. Последний доклад будет включать в себя упоминания о модификациях старых наработок «Дедала» и нововведениях, полностью созданных новой командой. Завершил семинар монолог Роба Суинни, в котором он сказал: «Загадки Вселенной ждут нас где-то там! Время выбираться отсюда!»

Интересно, что новый проект неразрывно связан со своим предшественником. Транспортом для доставки деталей и топлива на малую орбиту Земли во время строительства «Икара» может стать «Циклоп» - космический корабль малого радиуса действия, который разрабатывается под руководством Алана Бонда (одного из инженеров, трудившихся над «Дедалом»).

Современные технологии и открытия выводят освоение космоса на совершенно иной уровень, однако межзвездные перелеты пока еще остаются мечтой. Но так ли она нереальна и недостижима? Что мы можем уже сейчас и чего ждать в ближайшем будущем?

Изучая данные полученные с телескопа «Кеплер» астрономы обнаружили 54 потенциально обитаемые экзопланеты. Эти далекие миры находятся в обитаемой зоне, т.е. на определенном расстоянии от центральной звезды, позволяющем поддерживать на поверхности планеты воду в жидком виде.

Однако ответ на главный вопрос, одиноки ли мы во Вселенной, получить затруднительно - из-за огромной дистанции, разделяющей Солнечную систему и наших ближайших соседей. Например, «перспективная» планета Gliese 581g находится на расстоянии в 20 световых лет – это достаточно близко по космическим меркам, но пока слишком далеко для земных инструментов.

Обилие экзопланет в радиусе 100 и менее световых лет от Земли и огромный научный и даже цивилизационный интерес, которые они представляют для человечества, заставляют по-новому взглянуть на доселе фантастическую идею межзвездных перелетов.

Полет к другим звездам - это, разумеется, вопрос технологий. Более того, существуют несколько возможностей для достижения столь далекой цели, и выбор в пользу того или иного способа еще не сделан.

Человечество уже отправляло в космос межзвездные аппараты: зонды Pioneer и Voyager. В настоящее время они покинули пределы Солнечной системы, однако их скорость не позволяет говорить о сколь-нибудь быстром достижении цели. Так, Voyager 1, движущийся со скоростью около 17 км/с, даже к ближайшей к нам звезде Проксима Центавра (4,2 световых года) будет лететь невероятно долгий срок - 17 тысяч лет.

Очевидно, что с современными ракетными двигателями мы никуда дальше Солнечной системы не выберемся: для транспортировки 1 кг груза даже к недалекой Проксиме Центавра нужны десятки тысяч тонн топлива. При этом с ростом массы корабля увеличивается количество необходимого топлива, и для его транспортировки нужно дополнительное горючее. Замкнутый круг, ставящий крест на баках с химическим топливом - постройка космического судна весом в миллиарды тонн представляется совершенно невероятной затеей. Простые вычисления по формуле Циолковского демонстрируют, что для ускорения космических аппаратов с ракетным двигателем на химическом топливе до скорости примерно в 10% скорости света потребуется больше горючего, чем доступно в известной вселенной.

Реакция термоядерного синтеза производит энергии на единицу массы в среднем в миллион раз больше, чем химические процессы сгорания. Именно поэтому в 1970-х годах в НАСА обратили внимание на возможность применения термоядерных ракетных двигателей. Проект беспилотного космического корабля Дедал предполагал создание двигателя, в котором небольшие гранулы термоядерного топлива будут подаваться в камеру сгорания и поджигаться пучками электронов. Продукты термоядерной реакции вылетают из сопла двигателя и придают кораблю ускорение.

Космический корабль Дедал в сравнении с небоскребом Эмпайр стейт Билдинг

Дедал должен был взять на борт 50 тыс. тонн топливных гранул диаметром 4 и 2 мм. Гранулы состоят из ядра с дейтерием и тритием и оболочки из гелия-3. Последний составляет лишь 10-15 % от массы топливной гранулы, но, собственно, и является топливом. Гелия-3 в избытке на Луне, а дейтерий широко используется в атомной промышленности. Дейтериевое ядро служит детонатором для зажигания реакции синтеза и провоцирует мощную реакцию с выбросом реактивной плазменной струи, которая управляется мощным магнитным полем. Основная молибденовая камера сгорания двигателя Дедала должна была иметь вес более 218 тонн, камера второй ступени – 25 тонн. Магнитные сверхпроводящие катушки тоже под стать огромному реактору: первая весом 124,7 т, а вторая - 43,6 т. Для сравнения: сухая масса шаттла менее 100 т.

Полет Дедала планировался двухэтапным: двигатель первой ступени должен был проработать более 2 лет и сжечь 16 млн топливных гранул. После отделения первой ступени почти два года работал двигатель второй ступени. Таким образом, за 3,81 года непрерывного ускорения Дедал достиг бы максимальной скорости в 12,2% скорости света. Расстояние до звезды Барнарда (5,96 световых лет) такой корабль преодолеет за 50 лет и сможет, пролетая сквозь далекую звездную систему, передать по радиосвязи на Землю результаты своих наблюдений. Таким образом, вся миссия займет около 56 лет.

Несмотря на большие сложности с обеспечением надежности многочисленных систем Дедала и его огромной стоимостью, этот проект реализуем на современном уровне технологий. Более того, в 2009 году команда энтузиастов возродила работу над проектом термоядерного корабля. В настоящее время проект Икар включает 20 научных тем по теоретической разработке систем и материалов межзвездного корабля.

Таким образом, уже сегодня возможны беспилотные межзвездные полеты на расстояние до 10 световых лет, которые займут около 100 лет полета плюс время на путешествие радиосигнала обратно на Землю. В этот радиус укладываются звездные системы Альфа Центавра, Звезда Барнарда, Сириус, Эпсилон Эридана, UV Кита, Росс 154 и 248, CN Льва, WISE 1541-2250. Как видим, рядом с Землей достаточно объектов для изучения с помощью беспилотных миссий. Но если роботы найдут что-то действительно необычное и уникальное, например, сложную биосферу? Сможет ли отправиться к далеким планетам экспедиция с участием людей?

Полет длинною в жизнь

Если беспилотный корабль мы можем начинать строить уже сегодня, то с пилотируемым дело обстоит сложнее. Прежде всего остро стоит вопрос времени полета. Возьмем ту же звезду Барнарда. К пилотируемому полету космонавтов придется готовить со школьной скамьи, поскольку даже если старт с Земли состоится в их 20-летие, то цели полета корабль достигнет к 70-летию или даже 100-летию (учитывая необходимость торможения, в котором нет нужды в беспилотном полете). Подбор экипажа в юношеском возрасте чреват психологической несовместимостью и межличностными конфликтами, а возраст в 100 не дает надежду на плодотворную работу на поверхности планеты и на возвращение домой.

Однако есть ли смысл возвращаться? Многочисленные исследования НАСА приводят к неутешительному выводу: длительное пребывание в невесомости необратимо разрушит здоровье космонавтов. Так, работа профессора биологии Роберта Фиттса с космонавтами МКС показывает, что даже несмотря на активные физические упражнения на борту космического корабля, после трехлетней миссии на Марс крупные мышцы, например икроножные, станут на 50% слабее. Аналогично снижается и минеральная плотность костной ткани. В результате трудоспособность и выживаемость в экстремальных ситуациях уменьшается в разы, а период адаптации к нормальной силе тяжести составит не менее года. Полет же в невесомости на протяжении десятков лет поставит под вопрос сами жизни космонавтов. Возможно, человеческий организм сможет восстановиться, например, в процессе торможения с постепенно нарастающей гравитацией. Однако риск гибели все равно слишком высок и требует радикального решения.

Тор Стенфорда – колоссальное сооружение с целыми городами внутри вращающегося обода.

К сожалению, решить проблему невесомости на межзвездном корабле не так просто. Доступная нам возможность создания искусственной силы тяжести при помощи вращения жилого модуля имеет ряд сложностей. Чтобы создать земную гравитацию, даже колесо диаметром 200 м придется вращать со скоростью 3 оборота в минуту. При таком быстром вращении сила Кариолиса будет создавать совершенно непереносимые для вестибулярного аппарата человека нагрузки, вызывая тошноту и острые приступы морской болезни. Единственное решение этой проблемы - Тор Стенфорда, разработанный учеными Стенфордского университета в 1975 году. Это - огромное кольцо диаметром 1,8 км, в котором могли бы жить 10 тыс. космонавтов. Благодаря своим размерам оно обеспечивает силу тяжести на уровне 0.9-1,0 g и вполне комфортное проживание людей. Однако даже на скорости вращения ниже, чем один оборот в минуту, люди все равно будут испытывать легкий, но ощутимый дискомфорт. При этом если подобный гигантский жилой отсек будет построен, даже небольшие сдвиги в развесовке тора повлияют на скорость вращения и вызовут колебания всей конструкции.

Сложной остается и проблема радиации. Даже вблизи Земли (на борту МКС) космонавты находятся не более полугода из-за опасности радиационного облучения. Межпланетный корабль придется оснастить тяжелой защитой, но и при этом остается вопрос влияния радиации на организм человека. В частности, на риск онкологических заболеваний, развитие которых в невесомости практически не изучено. В начале этого года ученый Красимир Иванов из Германского аэрокосмического центра в Кельне опубликовал результаты интересного исследования поведения клеток меланомы (самой опасной формы рака кожи) в невесомости. По сравнению с раковыми клетками, выращенными при нормальной силе тяжести, клетки, проведшие в невесомости 6 и 24 часа, менее склонны к метастазам. Это вроде бы хорошая новость, но только на первый взгляд. Дело в том, что такой «космический» рак способен находиться в состоянии покоя десятилетия, и неожиданно масштабно распространяться при нарушении работы иммунной системы. Кроме этого, исследование дает понять, что мы еще мало знаем о реакции человеческого организма на длительное пребывание в космосе. Сегодня космонавты, здоровые сильные люди, проводят там слишком мало времени, чтобы переносить их опыт на длительный межзвездный перелет.

В любом случае корабль на 10 тыс. человек – сомнительная затея. Для создания надежной экосистемы для такого числа людей нужно огромное количество растений, 60 тыс. кур, 30 тыс. кроликов и стадо крупного рогатого скота. Только это может обеспечить диету на уровне 2400 калорий в день. Однако все эксперименты по созданию таких замкнутых экосистем неизменно заканчиваются провалом. Так, в ходе крупнейшего эксперимента «Биосфера-2» компании Space Biosphere Ventures была построена сеть герметичных зданий общей площадью 1,5 га с 3 тыс. видами растений и животных. Вся экосистема должна была стать самоподдерживающейся маленькой «планетой», в которой жили 8 человек. Эксперимент длился 2 года, но уже после нескольких недель начались серьезные проблемы: микроорганизмы и насекомые стали неконтролируемо размножаться, потребляя кислород и растения в слишком больших количествах, также оказалось, что без ветра растения стали слишком хрупкими. В результате локальной экологической катастрофы люди начали терять вес, количество кислорода снизилось с 21% до 15%, и ученым пришлось нарушить условия эксперимента и поставлять восьмерым «космонавтам» кислород и продукты.

Таким образом, создание сложных экосистем представляется ошибочным и опасным путем обеспечения экипажа межзвездного корабля кислородом и питанием. Для решения этой проблемы понадобятся специально сконструированные организмы с измененными генами, способные питаться светом, отходами и простыми веществами. Например, большие современные цеха по производству пищевой водоросли хлореллы могут производить до 40 т суспензии в сутки. Один полностью автономный биореактор весом несколько тонн может производить до 300 л суспензии хлореллы в сутки, чего достаточно для питания экипажа в несколько десятков человек. Генетически модифицированная хлорелла могла бы не только удовлетворять потребности экипажа в питательных веществах, но и перерабатывать отходы, включая углекислый газ. Сегодня процесс генетического инжиниринга микроводорослей стал обычным делом, и существуют многочисленные образцы, разработанные для очистки сточных вод, выработки биотоплива и т.д.

Замороженный сон

Практически все вышеперечисленные проблемы пилотируемого межзвездного полета могла бы решить одна очень перспективная технология – анабиоз или как его еще называют криостазис. Анабиоз - это замедление процессов жизнедеятельности человека как минимум в несколько раз. Если удастся погрузить человека в такую искусственную летаргию, замедляющую обмен веществ в 10 раз, то за 100-летний полет он постареет во сне всего на 10 лет. При этом облегчается решение проблем питания, снабжения кислородом, психических расстройств, разрушения организма в результате воздействия невесомости. Кроме того, защитить отсек с анабиозными камерами от микрометеоритов и радиации проще, чем обитаемую зону большого объема.

К сожалению, замедление процессов жизнедеятельности человека – это чрезвычайно сложная задача. Но в природе существуют организмы, способные впадать в спячку и увеличивать продолжительность своей жизни в сотни раз. Например, небольшая ящерица под названием сибирский углозуб способна впадать в спячку в тяжелые времена и десятилетиями оставаться в живых, даже будучи вмороженной в глыбу льда с температурой минус 35-40°С. Известны случаи, когда углозубы проводили в спячке около 100 лет и, как ни в чем не бывало, оттаивали и убегали от удивленных исследователей. При этом обычная «непрерывная» продолжительность жизни ящерицы не превышает 13 лет. Удивительная способность углозуба объясняется тем, что его печень синтезирует большое количество глицерина, почти 40 % от веса тела, что защищает клетки от низких температур.

Главное препятствие для погружения человека в криостазис – вода, из которой на 70% состоит наше тело. При замерзании она превращается в кристаллики льда, увеличиваясь в объеме на 10%, из-за чего разрывается клеточная мембрана. Кроме того, по мере замерзания растворенные внутри клетки вещества мигрируют в оставшуюся воду, нарушая внутриклеточные ионообменные процессы, а также организацию белков и других межклеточных структур. В общем, разрушение клеток во время замерзания делают невозможным возвращение человека к жизни.

Однако существует перспективный путь решения этой проблемы - клатратные гидраты. Они были обнаружены в далеком 1810 году, когда британский ученый сэр Хэмфри Дэви подал в воду хлор под высоким давлением и стал свидетелем образования твердых структур. Это и были клатратные гидраты – одна из форм водяного льда, в который включен посторонний газ. В отличие от кристаллов льда, клатратные решетки менее твердые, не имеют острых граней, зато имеют полости, в которые могут «спрятаться» внутриклеточные вещества. Технология клатратного анабиоза была бы проста: инертный газ, например, ксенон или аргон, температура чуть ниже нуля, и клеточный метаболизм начинает постепенно замедляться, пока человек не впадает в криостазис. К сожалению, для образования клатратных гидратов требуется высокое давление (около 8 атмосфер) и весьма высокая концентрация газа, растворенного в воде. Как создать такие условия в живом организме, пока неизвестно, хотя некоторые успехи в этой области есть. Так, клатраты способны защитить ткани сердечной мышцы от разрушения митохондрий даже при криогенных температурах (ниже 100 градусов Цельсия), а также предотвратить повреждение клеточных мембран. Об экспериментах по клатратному анабиозу на людях речь пока не идет, поскольку коммерческий спрос на технологии криостазиса невелик и исследования на эту тему проводятся в основном небольшими компаниями, предлагающими услуги по заморозке тел умерших.

Полет на водороде

В 1960 году физик Роберт Бассард предложил оригинальную концепцию прямоточного термоядерного двигателя, который решает многие проблемы межзвездного перелета. Суть заключается в использовании водорода и межзвездной пыли, присутствующих в космическом пространстве. Космический корабль с таким двигателем сначала разгоняется на собственном горючем, а затем разворачивает огромную, диаметром тысячи километров воронку магнитного поля, которое захватывает водород из космического пространства. Этот водород используется в качестве неисчерпаемого источника топлива для термоядерного ракетного двигателя.

Применение двигателя Бассарда сулит огромные преимущества. Прежде всего за счет «дармового» топлива есть возможность двигаться с постоянным ускорением в 1 g, а значит - отпадают все проблемы, связанные с невесомостью. Кроме того двигатель позволяет разогнаться до огромной скорости - в 50% от скорости света и даже больше. Теоретически, двигаясь с ускорением в 1 g, расстояние в 10 световых лет корабль с двигателем Бассарда может преодолеть примерно за 12 земных лет, причем для экипажа из-за релятивистских эффектов прошло бы всего 5 лет корабельного времени.

К сожалению, на пути создания корабля с двигателем Бассарда стоит ряд серьезных проблем, которые нельзя решить на современном уровне технологий. Прежде всего необходимо создать гигантскую и надежную ловушку для водорода, генерирующую магнитные поля гигантской силы. При этом она должна обеспечивать минимальные потери и эффективную транспортировку водорода в термоядерный реактор. Сам процесс термоядерной реакции превращения четырех атомов водорода в атом гелия, предложенный Бассардом, вызывает немало вопросов. Дело в том, что эта простейшая реакция трудноосуществима в прямоточном реакторе, поскольку она слишком медленно идет и, в принципе, возможна только внутри звезд.

Однако прогресс в изучении термоядерного синтеза позволяет надеяться, что проблема может быть решена, например, использованием «экзотических» изотопов и антиматерии в качестве катализатора реакции.

Пока изыскания на тему двигателя Бассарда лежат исключительно в теоретической плоскости. Необходимы расчеты, базирующиеся на реальных технологиях. Прежде всего, нужно разработать двигатель, способный произвести энергию, достаточную для питания магнитной ловушки и поддержания термоядерной реакции, производства антиматерии и преодоления сопротивления межзвездной среды, которая будет тормозить огромный электромагнитный «парус».

Антиматерия в помощь

Возможно, это звучит странно, но сегодня человечество ближе к созданию двигателя, работающего на антиматерии, чем к интуитивно понятному и простому на первый взгляд прямоточному двигателю Бассарда.

Зонд разработки Hbar Technologies будет иметь тонкий парус из углеродного волокна, покрытого ураном 238. Врезаясь в парус, антиводород будет аннигилировать и создавать реактивную тягу.

В результате аннигиляции водорода и антиводорода образуется мощный поток фотонов, скорость истечения которого достигает максимума для ракетного двигателя, т.е. скорости света. Это идеальный показатель, который позволяет добиться очень высоких околосветовых скоростей полета космического корабля с фотонным двигателем. К сожалению, применить антиматерию в качестве ракетного топлива очень непросто, поскольку во время аннигиляции происходят вспышки мощнейшего гамма-излучения, которое убьет космонавтов. Также пока не существует технологий хранения большого количества антивещества, да и сам факт накопления тонн антиматерии, даже в космосе далеко от Земли, является серьезной угрозой, поскольку аннигиляция даже одного килограмма антиматерии эквивалентна ядерному взрыву мощностью 43 мегатонны (взрыв такой силы способен превратить в пустыню треть территории США). Стоимость антивещества является еще одним фактором, осложняющим межзвездный полет на фотонной тяге. Современные технологии производства антивещества позволяют изготовить один грамм антиводорода по цене в десяток триллионов долларов.

Однако большие проекты по исследованию антиматерии приносят свои плоды. В настоящее время созданы специальные хранилища позитронов, «магнитные бутылки», представляющие собой охлажденные жидким гелием емкости со стенками из магнитных полей. В июне этого года ученым ЦЕРНа удалось сохранить атомы антиводорода в течение 2000 секунд. В Университете Калифорнии (США) строится крупнейшее в мире хранилище антивещества, в котором можно будет накапливать более триллиона позитронов. Одной из целей ученых Калифорнийского университета является создание переносных емкостей для антивещества, которые можно использовать в научных целях вдали от больших ускорителей. Этот проект пользуется поддержкой Пентагона, который заинтересован в военном применении антиматерии, так что крупнейший в мире массив магнитных бутылок вряд ли будет ощущать недостаток финансирования.

Современные ускорители смогут произвести один грамм антиводорода за несколько сотен лет. Это очень долго, поэтому единственный выход: разработать новую технологию производства антиматерии или объединить усилия всех стран нашей планеты. Но даже в этом случае при современных технологиях нечего и мечтать о производстве десятков тонн антиматерии для межзвездного пилотируемого полета.

Однако все не так уж печально. Специалисты НАСА разработали несколько проектов космических аппаратов, которые могли бы отправиться в глубокий космос, имея всего один микрограмм антивещества. В НАСА полагают, что совершенствование оборудования позволит производить антипротоны по цене примерно 5 млрд долл. за 1 грамм.

Американская компания Hbar Technologies при поддержке НАСА разрабатывает концепцию беспилотных зондов, приводимых в движение двигателем, работающем на антиводороде. Первой целью этого проекта является создание беспилотного космического аппарата, который смог бы менее чем за 10 лет долететь к поясу Койпера на окраине Солнечной системы. Сегодня долететь в такие удаленные точки за 5-7 лет невозможно, в частности, зонд НАСА New Horizons пролетит сквозь пояс Койпера через 15 лет после запуска.

Зонд, преодолевающий расстояние в 250 а.е. за 10 лет, будет очень маленьким, с полезной нагрузкой всего 10 мг, но ему и антиводорода потребуется немного – 30 мг. Теватрон выработает такое количество за несколько десятилетий, и ученые смогли бы протестировать концепцию нового двигателя в ходе реальной космической миссии.

Предварительные расчеты также показывают, что подобным образом можно отправить небольшой зонд к Альфе Центавра. На одном грамме антиводорода он долетит к далекой звезде за 40 лет.

Может показаться, что все вышеописанное - фантастика и не имеет отношения к ближайшему будущему. К счастью, это не так. Пока внимание общественности приковано к мировым кризисам, провалам поп-звезд и прочим актуальным событиям, остаются в тени эпохальные инициативы. Космическое агентство НАСА запустило грандиозный проект 100 Year Starship, который предполагает поэтапное и многолетнее создание научного и технологического фундамента для межпланетных и межзвездных полетов. Эта программа не имеет аналогов в истории человечества и должна привлечь ученых, инженеров и энтузиастов других профессий со всего мира. С 30 сентября по 2 октября 2011 года в Орландо (штат Флорида) состоится симпозиум, на котором будут обсуждаться различные технологии космических полетов. На основании результатов таких мероприятий специалисты НАСА будут разрабатывать бизнес-план по оказанию помощи определенным отраслям и компаниям, которые разрабатывают пока отсутствующие, но необходимые для будущего межзвездного перелета технологии. Если амбициозная программа НАСА увенчается успехом, уже через 100 лет человечество будет способно построить межзвездный корабль, а по Солнечной системе мы будем перемещаться с такой же легкостью, как сегодня перелетаем с материка на материк.

Журнал Popular Mechanics проектирует корабль, способный доставить экипаж к отдаленной звезде. Дата запуска — 2112 год. Не так давно, в 2012 году, в Хьюстоне собрались ученые, исследователи и просто оптимисты, чтобы принять участие во втором ежегодном симпозиуме 100 Year Starship(«Звездолет через сто лет»). Такие симпозиумы проводятся при поддержке Пентагона и NASA, их цель — обсуждение технологий, на основе которых может быть создан межзвездный космический корабль. Вдохновленная смелым проектом редакция Popular Mechanics набросала собственный эскиз космического аппарата. На нем 200 пассажирам предстоит путешествие длиною в 90 лет до Проксимы Центавра, красного карлика, находящегося на расстоянии 4,24 световых года от Земли. Астрономы постоянно открывают во Вселенной подходящие для обитания планеты. Нам лишь остается найти способы до них добраться.

Майкл Белфиоре


Официальное имя: Hofvarpnir, в честь персонажа скандинавских мифов — скачущего над водами коня Рабочее имя: HofКоманда: 200 человек Гравитация: 1/3 от земной Силовая установка: плазменный двигатель на ядерном топливе



Создание экосистемы

Межзвездные путешествия требуют революционного скачка в развитии пищевой отрасли. В космическом пространстве отсутствует одна деталь — солнечный свет. Ученые Космического центра им. Кеннеди тщательно подбирают длину волны светодиодов для вызревания определенных культур. Сельское хозяйство в космосе требует основательного изучения микроорганизмов, которые поддерживают растения. «Как вы будете обновлять почву?» — спрашивает бывший астронавт NASA Мэй Джемисон, чей фонд руководит правительственным проектом 100 Year Starship. Чтобы это выяснить, астронавты используют специальную камеру на МКС с целью определения наиболее комфортных условий для растений, микроорганизмов и насекомых.

Общие сведения

«Все те знания, которые потребуются для полета к звездам, пригодятся нам и для выживания на Земле». Мэй Джемисон, бывший астронавт NASA

Определить пункт назначения

Какая же цель будет у этого грандиозного приключения? С использованием мощных орбитальных телескопов астрономы каждый год обнаруживают сотни экзопланет. Подсчитано, что половина из всех 150 000 звезд, исследованных космическим телескопом Kepler, имеет планеты, размером равные Земле или чуть больше.

Однако ученые все еще не выяснили, вращаются ли подобные планеты вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей к нашей Солнечной системе звезды. Возможно, найти ответ на этот вопрос удастся после запуска на орбиту в 2018 году принадлежащего NASA космического телескопа James Webb. Этот аппарат сможет уловить малейшие изменения в интенсивности света звезды, указывающие на наличие планет.

Двигатель

Hof оборудован плазменным двигателем с термоядерным реактором. На плазменные двигатели возлагаются большие надежды. В прошлом году техасская компания Ad Astra подписала соглашение с NASA о тестировании образца такого двигателя, работающего на солнечной энергии. Испытания запланированы на 2015 год на МКС. В надежде на освоение в будущем энергии термоядерного синтеза мы включаем термоядерный реактор в конструкцию звездолета. (О перспективах термоядерной энергии для межзвездных путешествий читайте в статье «Звездные корабли», «ПМ» № 4‘2013.)

Принцип работы плазменного двигателя

(картинки с указанными цифрами — слева)

Микроволны (1) нагревают изотопы водорода до 600 млн кельвинов, создавая при этом плазму. Мощные магниты (2) удерживают сверхгорячую плазму и сжимают ее так, что начинается реакция термоядерного синтеза. При этом высвобождается колоссальное количество энергии. Магнитные поля направляют могучий поток продуктов синтеза к магнитным соплам (3) , разгоняя корабль до невероятных 12% от скорости света.

Высадка на чужой планете

Команда корабля запускает маленькие скоростные исследовательские зонды для выяснения деталей о планетах Проксимы Центавра. Обмен данными идет с помощью лазеров, функционирующих на частотах видимой области спектра. Ключевой вопрос состоит в том, есть ли жизнь в этой планетной системе. Издавна ученые полагали, что красные карлики и планеты, пригодные для жизни, несовместимы, поскольку первые испускают смертоносное рентгеновское излучение, разрушающее атмосферу.

И все же в 2012 году с помощью европейского спектрографа HARPS было изучено 102 красных карлика и выяснено, что 41% из них может обладать годными для жизни планетами. А спутники больших планет, вращающихся вокруг красных карликов, могут иметь достаточные размеры для удержания атмосферы. Кто знает, возможно, люди не будут обречены на исчезновение, когда иссякнут ресурсы нашего Солнца. Нам выпадет шанс стать постоянными обитателями Вселенной.

Никто не может с уверенностью подтвердить или опровергнуть факт существования внеземных цивилизаций. Скептики убеждены, что если бы во Вселенной существовали обитаемые миры с могущественными технологиями, их представители уже давно бы посетили Солнечную систему и дали бы о себе знать. Остается лишь ждать братьев по разуму, которые прилетят на Землю на своих сверхскоростных звездолетах.

Другие исследователи считают, что в ближайшем будущем ждать прилета инопланетных гостей не приходится. Более того, земляне при нынешнем состоянии науки и техники также не смогут выйти далеко за пределы Солнечной системы. Дело в том, что самые ближайшие к Земле звезды, в районе которых можно было бы ожидать встречи с инопланетным разумом, находятся на расстоянии нескольких десятков световых лет от Солнца.

Преодолеть расстояние даже за время жизни нескольких сменяющих друг друга поколений самый современный космический корабль землян не в состоянии. Принципы реактивного движения, положенные в основу нынешнего ракетостроения, позволяют перемещаться с приемлемой скоростью лишь в пределах «домашней» звездной системы. Да и то такие путешествия могут растянуться на годы и даже десятилетия.

Межзвездный беспилотный аппарат Voyager, уже покинувший пределы Солнечной системы, сможет добраться до ближайшей звезды лишь за 17 тыс. лет.

И все же специалисты в области исследования космического пространства уже сейчас целенаправленно работают над проектами космических кораблей, способных совершить межзвездные путешествия. Никто досконально не знает, как конкретно будет выглядеть первый управляемый человеком аппарат, который отправится к другим звездам. Сегодня можно говорить лишь об общих принципах построения межзвездных кораблей, основываясь на достигнутом уровне развития технологий.

Космический корабль будущего

По всей видимости, главным элементом межзвездного корабля станет энергетическая установка. Наиболее перспективными конструкциями специалисты до сих пор считают ракетные двигатели, использующие термоядерные реакции. Еще в 70-е годы минувшего столетия был разработан такого корабля под названием «Дедал». Предполагалось, что он возьмет на борт около 50 тыс. тонн топлива. Габариты корабля должны были превысить размеры высоких небоскребов.

На пилотируемом межзвездном транспорте будет предусмотрена часть, пригодная для обитания человека. В ходе длительного перелета экипажу и возможным пассажирам придется вести самую обычную жизнь. Существуют проекты, которые предусматривают создание на корабле состояния искусственной гравитации.

Вполне возможно, что часть полезной площади космического корабля будут занимать оранжереи, где станут произрастать растения, пригодные для употребления в пищу.

Внешний вид межзвездного корабля вовсе не должен напоминать современную космическую ракету или орбитальную станцию. Это будет функциональный комплекс, состоящий из множества частей, имеющих самую причудливую форму. По всей видимости, такому массивному кораблю не придется стартовать с поверхности планеты. Его удобнее собирать на околоземной орбите, откуда он и отправится в путешествие.

Внешний вид корабля не останется неизменным в ходе перелета к звездам. Законы развития техники гласят, что рано или поздно наступает этап создания динамичных и саморазвивающихся систем. Это означает, что межзвездный корабль будет способен менять свой облик в течение полета, отбрасывая отработавшие свое системы и приспосабливаясь к изменяющимся условиям. Но постройка подобного технологического «чуда», по всей видимости, состоится лишь в отдаленном будущем.

error: