Vaikka tähdet ovat hyvin kaukana meistä, ajatus lentämistä heidän luokseen on yksi kiehtovimmista ihmiskunnan historiassa. Toistaiseksi se on vain idea, mutta kiinnostus siihen ei vähene, ja joka vuosi ilmestyy uusia kunnianhimoisia projekteja tähtilaivojen rakentamiseksi. Lisäksi jotkut niistä voidaan hyvinkin toteuttaa lähitulevaisuudessa.
Sukupolvien laivat
1900-luvun puolivälissä tieteiskirjailijat kirjoittivat romaaniensa sivuilla innostuneena galaksin aktiiviseen tutkimiseen: niin kutsuttu "avaruusooppera" tuli muotiin, jossa tieteellisellä ja teknisellä luotettavuudella ei ollut merkitystä, mikä antoi mielikuvituksen täyden paljastuksen. Jo silloin oli kirjoittajia, jotka ajattelivat, että tähtiin lentäminen on melko työlästä, vaarallista, mutta mikä tärkeintä, erittäin pitkää liiketoimintaa, ja itse lento voi kestää satoja vuosia. Seurauksena ilmestyi käsite "sukupolvien alus" - eli avaruusalus-kaupunki, jonka miehistössä ei ole vain aikuisia astronauteja, vaan myös heidän lapsensa ja lastenlastensa, joiden on suoritettava monivuotinen tehtävä. Muuten, maanmiehemme, Neuvostoliiton kirjailija Vivian Itin, ilmaisi ensimmäisenä käsityksen "sukupolvien alus" 1922 julkaistussa tarinassaan "Gongurin maa".
1960-luvun alkupuolella tiedeyhteisössä hallitsi tietty euforia miehitetyn astronautian näyttävien saavutusten takia. Erilaisista tähtilaivahankkeista keskusteltiin joukkolehdissä, vakavissa monografioissa ja kansainvälisissä konferensseissa. Tuolloin suosituin oli idea fotoni (kvantti) raketeista, jotka teoriassa voisivat kehittää subluminal-nopeuksia ja relativististen vaikutusten takia saavuttaa tähdet miehistön suhteellisen lyhyessä ajassa. Ongelmana oli, että fotonisten rakettien työntövoima oli aineen tuhoaminen antimateriaalilla, ja jälkimmäinen vaati kymmeniä tuhansia tonneja. Lukuisat keksijät ja tieteiskirjailijat kirjoittivat antimateriaalisynteesitekniikan välittömästä ilmestymisestä, mutta tässä asiassa ei ole vielä merkittäviä läpimurtoja.ja saadun antimateriaalin määrää ei mitata grammoilla, vaan yksittäisillä atomilla.
Myöhemmin ilmestyi muita alkuperäisiä ideoita: esimerkiksi Orion- ja Daedalus-hankkeiden puitteissa ehdotettiin rakentaa tähtilaivoja, joita kiihdyttäisi joukko atomiräjähdyksiä. Sekä aurinkopurje että Bassardin ramjet-moottori pidettiin keinona saavuttaa relativistiset nopeudet. Valitettavasti kaikki nämä vaihtoehdot ovat erittäin kalliita, eivätkä ne tarjoa nopeaa ratkaisua pääongelmaan - lentoon lähimpään tähtiin ja takaisin sukupolven elinaikana. Siksi 1980-luvun alkupuolella keskustelu miehitetyistä vaihtoehdoista "jäädytettiin", ja etusijalle tuli kevyiden tutkimuskoettimien hankkeita, joita on helpompi kiihdyttää ja jotka eivät tarvitse hankalaa virransyöttöjärjestelmää.
STAR SHOT
Mainosvideo:
Amerikkalainen fyysikko Robert Forward ehdotti vuonna 1985 Starwisp-koettimen konseptisuunnittelua, joka käsittää ohuimman, vain 20 gramman silmäpurun luomisen, jota kiihdyttää 10 gigawatin kapeasäteinen mikroaaltosäde maapallon läheisestä satelliitista. 115 g: n nettopurje saavuttaa 20% valonopeudesta viikon ajan. Ruudukkosolmuihin Forward aikoi sijoittaa mikropiirit, joilla oli peruslogiikka ja valoherkkyys. Siihen mennessä, kun koetin saapuu meille lähimmän tähden, Alpha Centaurin järjestelmään, edellä olevaan aikaan, maapallon läheisellä kiertoradalla oleva lähetin kytkeytyy jälleen päälle ja "tulvii" vieraan maailman mikroaaltoenergian virralla. Käyttämällä lankaverkkosoluja vastaanottoantenneina, anturin sirut keräävät tämän energian ja anturi suorittaa tarvittavat tutkimukset. Sitten solut vastaanottavista soluista muuttuvat lähetysantenneiksi ja vastaanotettu tieto menee maahan.
Robert Forwardin idea tuolloin ei herättänyt suurta kiinnostusta ja unohdettiin pitkään. Nykyään kuuluisa astrofysiikka Stephen Hawking ja venäläinen miljonääri Juri Milner yrittävät elvyttää sitä uudella teknisellä tasolla. He huhtikuun 12. päivänä, Juri Gagarinin ensimmäisen miehitetyn avaruuslennon 55. vuosipäivänä, esittelivät Starshot-projektia. Heidän ehdottamansa konseptin mukaan useita grammaa painavat mikroskooppisten ajoneuvojen parvi (StarChips), joista jokainen varustetaan kevyimmällä heijastavalla purjeella, lennävät Alpha Centauriin. Parvi leviää valtavalla 100 gigawatin maalaserilla, joka on rakennettu korkealle vuoristoiselle alueelle ilmakehän mahdollisen lämmityksen vähentämiseksi. Kuten Forward-projektissa, parven on tarkoitus kiihtyä 20%: iin valon nopeudesta. Lentäen Alpha Centauri -järjestelmän läpi, mikrotunnistimet kuvaavat yksityiskohtaisesti siellä sijaitsevia planeettoja ja lähettävät tietoja maahan. "Tähtikuvan" sponsorit, joihin liittyi sosiaalisen verkoston Facebookin luoja Mark Zuckerberg, myöntävät 100 miljoonaa dollaria operaation teknisten näkökohtien selvittämiseksi.
ROY ONGELMAT
Ei pidä ajatella, että Star Shotin kirjoittajat eivät ymmärrä muotoiltujen tehtävien monimutkaisuutta. Esimerkiksi normaalia käyttöä varten StarChip-mikroskooppisen laitteen on kyettävä liikkumaan avaruudessa, valokuvaamaan valittuja esineitä, suojattava kosmisten hiukkasten tuhoutumiselta ja sillä on oltava oma energialähteensä. Tällaista tekniikkaa ei vielä ole tai pikemminkin sitä on, mutta sillä on kiinteä koko ja massa, mitattuna kilogrammoina, ei grammoina. Siitä huolimatta, nyt ehdotetaan erillisiä ratkaisuja koettimien massan vähentämiseksi: Suunnistusjärjestelmään projektin tekijät aikovat käyttää pienitehoisia fotoneja; energialähteenä - radioisotooppien vaurioituminen tai koettimien pinnan kuumeneminen, kun ne törmäävät tähtienväliseen pölyyn; TV-kameroina - erityiset puolijohdelaitteet, jotka eivät vaadi peilejä,linssit ja muut liikkuvat osat.
Laserjärjestelmä, joka kiihdyttää StarChip-parvea matkalla tähtiin, herättää myös suuria kysymyksiä. Laservahvistimien hinta laskee, kun niitä parannetaan ja massatuotanto kasvaa, mutta joka tapauksessa asennuksen rakentaminen ei vaadi miljoonia, vaan kymmeniä miljardeja dollareita. Lisäksi 100 gigawattia energiaa on neljä kertaa enemmän kuin kaikki Venäjän ydinvoimalaitokset nykyään tarjoavat. Vaikka yleisö hyväksyi Hawkingin ja Milnerin esityksen suurella mielenkiinnolla (puhumme tietysti miljoonista dollareista!), Tutkijat suhtautuivat skeptisesti ajatukseen. Erityisesti venäläinen fyysikko Boris Evgenievich Stern kohdisti projektiin pejoratiivista kritiikkiä. Hän toteaa artikkelissaan "Kaksi fysiikassa", että purjeen lämpötila nousee 30 000 K: iin niin voimakkaan lasersäteen vaikutuksesta,mikä johtaa sen välittömään haihtumiseen. Lisäksi Stern kirjoittaa, että jos laserlaitteisto sijoitetaan maan päälle edes korkealla alueella, sen säteilyä ei voida keskittää usean metrin koon heijastavaan pintaan ilmakehän aiheuttaman vääristymisen vuoksi. Jostain syystä projektin kirjoittajat ovat unohtaneet, että koettimien pari kulkee vieraan tähden vieressä, joten mikroskooppisen StarChipin välittämät heikot tietovirrat tukkeutuvat sen”kohinalla”. Jos osoittautuu rakentavan vastaanottimen, joka kykenee erottamaan niin pienen signaalin "melun" taustaa vasten, ei ole mitään syytä aloittaa koettimia: se itsessään voi toimia erinomaisena työkaluna lähimpien planeettajärjestelmien tutkimiseen.keskittymällä sen palkki heijastavaan pintaan useita metrejä ei toimi ilmakehän aiheuttaman vääristymisen takia. Jostain syystä projektin kirjoittajat ovat unohtaneet, että koettimien pari kulkee vieraan tähden vieressä, joten mikroskooppisen StarChipin välittämät heikot tietovirrat tukkeutuvat sen”kohinalla”. Jos osoittautuu rakentavan vastaanottimen, joka kykenee erottamaan niin pienen signaalin "melun" taustaa vasten, ei ole mitään syytä aloittaa koettimia: se itsessään voi toimia erinomaisena työkaluna lähimpien planeettajärjestelmien tutkimiseen.keskittymällä sen palkki heijastavaan pintaan useita metrejä ei toimi ilmakehän aiheuttaman vääristymisen takia. Jostain syystä projektin kirjoittajat ovat unohtaneet, että koettimien pari kulkee vieraan tähden vieressä, joten mikroskooppisen StarChipin välittämät heikot tietovirrat tukkeutuvat sen”kohinalla”. Jos osoittautuu rakentavan vastaanottimen, joka kykenee erottamaan niin pienen signaalin "melun" taustaa vasten, ei ole mitään syytä aloittaa koettimia: se itsessään voi toimia erinomaisena työkaluna lähimpien planeettajärjestelmien tutkimiseen. Jos osoittautuu rakentavan vastaanottimen, joka kykenee erottamaan niin pienen signaalin "melun" taustaa vasten, ei ole mitään syytä aloittaa koettimia: se itsessään voi toimia erinomaisena työkaluna lähimpien planeettajärjestelmien tutkimiseen. Jos osoittautuu rakentavan vastaanottimen, joka kykenee erottamaan niin pienen signaalin "melun" taustaa vasten, ei ole mitään syytä aloittaa koettimia: se itsessään voi toimia erinomaisena työkaluna lähimpien planeettajärjestelmien tutkimiseen.
Ehkä epäilijät ovat oikeassa, ja Star Shot -projekti on vain PR-kampanja, jonka tarkoituksena on herättää kiinnostus aiheeseen. Toinen vaihtoehto on kuitenkin melko todennäköinen: projektiin liittyvien monimutkaisten teknisten ongelmien ratkaisemisen aikana tutkijat voivat löytää tavan luoda todellinen tähtienvälinen koetin, joka menee pitkälle matkalle elämämme aikana.
Anton Pervushin