Технологии межзвёздного полёта приблизились к первым реалистичным схемам

Ближайшая к Солнцу звезда — Проксима Центавра — в 4,2 световых годах. При скорости New Horizons, самого быстрого из запущенных человечеством аппаратов, туда лететь 78 000 лет. Это не перспектива — это геологическое время.

Но что если использовать реально разрабатываемые, а не научно-фантастические двигатели? Обзор в Acta Astronautica — ведущем журнале по астронавтике — систематически оценил существующие и разрабатываемые концепции межзвёздных двигательных систем. Выводы одновременно обнадёживают и отрезвляют.

Три основных направления

Авторы рассмотрели концепции, имеющие хотя бы теоретическую физическую обоснованность:

Ядерно-импульсные двигатели (проект «Дедал», «Икар»): серия ядерных или термоядерных взрывов за кормой разгоняет корабль. Теоретически достижимо 5–10% от скорости света. Полёт к Альфа Центавра — 40–80 лет. Проблема: масса топлива на порядки превышает полезную нагрузку, и мы не умеем строить управляемые термоядерные реакторы промышленного масштаба.

Лазерные паруса (проект Breakthrough Starshot): наземный лазер мощностью гигаватт разгоняет крошечный парус с микрочипом до 20% скорости света. Достижение Проксимы — около 20 лет. Реалистичнее других в ближней перспективе, но только для микрозондов весом в граммы. Замедление у цели — нерешённая проблема.

Прямые ядерные двигатели (VASIMR и аналоги): высокая эффективность, но очень малая тяга. Подходят для межпланетных полётов, к звёздам неприменимы.

Реалистичный горизонт

Авторы вводят концепцию «достижимого» межзвёздного зонда: не посещение с экипажем, а пролётный аппарат массой в несколько килограммов, способный провести измерения у другой звезды.

Ключевые выводы:

• При существующих технологиях (без принципиальных прорывов) скорость межзвёздного зонда — 0,01–0,1% от скорости света.
• При такой скорости полёт к Проксиме займёт 4000–40 000 лет.
• Лазерный парус — единственная концепция, теоретически позволяющая сократить это до человеческого масштаба, но требует инфраструктуры стоимостью в несколько десятков миллиардов долларов.
• Замедление у цели и передача данных на 4 световых года — отдельные нерешённые задачи.

Почему это не означает никогда

«Достичь другой звезды» и «получить данные из другой звёздной системы» — разные задачи. Несколько зондов с временем полёта в тысячи лет теоретически можно запустить уже с следующим поколением технологий — если принять, что их данные встретят потомков.

Технологические прорывы — управляемый термоядерный синтез, лазеры петаваттного класса — могут изменить уравнение. Но обзор честно констатирует: сейчас у нас нет двигателя, способного доставить значимую полезную нагрузку к звёздам в обозримом будущем.

Исследование опубликовано в Acta Astronautica.

Ранее стало известно о технических ограничениях будущих межпланетных миссий.