Ученые из Германии придумали использовать солнечный парус из графена в качестве тормозов для межзвездного корабля, путешествующего на скорости 13800 км в секунду. Их расчеты опубликованы в Astrophysical Journal Letters, сообщает ScienceAlert. Для межзвездного корабля, движущегося с большой скоростью, тормоза совершенно необходимы — иначе судно пролетит всю Солнечную систему слишком быстро, и времени на сбор информации останется очень мало. Кроме того, судно на солнечном парусе будет маневренным — кстати, другой межзвездный корабль, Breakthrough Starshot, им не обладает.
«Всего секунды будут для нескольких снимков, и если цель полета пропущена, то все напрасно. Напротив, если аппарат сможет попасть на орбиту вокруг цели, то он останется там на все время своей работы», — цитирует издание астрофизика-любителя Майкла Хиппке (Michael Hippke), одного из авторов статьи.
Хиппке с соавтором Рене Хеллер (René Heller) из Института изучения Солнечной системы Макса Планка заявил, что один из путей затормозить аппарат и доставить его на орбиту — это применить солнечный парус, когда космический корабль подойдет близко к цели, а также использовать излучение и гравитацию звезд системы Альфа Центавра.
В новом исследовании ученые описали тормоза для аппарата размерами с кусок мыла и весом около 100 грамм. Для сравнения размеры судна Breakthrough Starshot, разрабатываемого в проекте Юрия Мильнера, соответствуют примерно почтовой марке.
Breakthrough Starshot будет использовать реактивный принцип движения. Альтернативный вариант — поставить на корабль большой легкий солнечный парус площадью 100 тысяч кв.м.
Этот парус использует фотоны от Солнца, чтобы придать аппарату ускорение и отправить к Альфа Центавра. Тот же принцип может быть использован для торможения аппарата по достижении цели.
Согласно расчетам ученых, парус нужно использовать к тому времени, как судно приблизится на 4 млн км к звезде Альфа Центавра А. В то время как фотоны от звезды нагревают парус и замедлят судно, оно попадет в зону гравитации звезды и таким образом встанет на орбиту.
Кроме того, авторы статьи полагают, что судно сможет использовать излучение от звезды, чтобы продолжить путь к звезде Альфа Центавра В и даже, возможно, к Проксима Центавра — третей звезде системы, на орбите которой расположена землеподобная экзопланета Проксима b.
Фантастика фантастикой, но судно на солнечном парусе будет обладать ценным качеством — маневренностью, чего недостает Breakthrough Starshot. Хотя у последнего выше скорость. Breakthrough Starshot планирует достичь 20% скорости света, что позволяет достичь Альфа Центавра за 20 лет.
Судно на солнечном парусе может развить только 4,6% скорости света (13800 км в секунду), а значит, к цели оно будет лететь 95 лет и затем еще 46 лет — до Проксима Центавра.
Пока корабль германских ученых медленнее, чем Breakthrough Starshot, но они мечтают его ускорить за счет паруса. Кроме того, парус будет использовать излучение для обеспечения энергией корабля и его коммуникационных систем. В статье ученые описали парус из графена.
Авторы изобретения обсуждают возможность применить свои идеи в проекте Мильнера. «Наша новая концепция даст большой научный выход, но им воспользуются только внуки наших внуков», — сказал Хеллер. В тоже время результаты миссии Starshot будут доступны людям в пределах одного поколения.
Напомним, что 12 апреля прошлого года Стивен Хокинг (Stephen Hawking) и инвестор российского прохождения Юрий Мильнер объявили о старте проекта Breakthrough Starshot, в рамках которого планируется сделать миниатюрный межпланетный зонд для полета к системе Альфы Центавра. Бюджет проекта составляет 100 млн долларов.
[Иллюстрация: Adrian Mann]
