После многих веков мечтаний, после бесчисленной фантастической литературы и полуфантастических проектов, после всех теоретических построений и реальных достижений космонавтики – все-таки, когда человечество сможет, наконец, отправиться к звездам? Этим вопросом задается в своей недавней статье Марк Миллис (Marc Millis), астрофизик, бывший одним из руководителей NASA и основатель фонда Tau Zero, который поддерживает изыскания в области межзвездных путешествий.
В самом деле, кажется, сегодня звезды ближе, чем когда-либо. Возможно, они буквально рядом, и довольно скоро – может, не при нашей жизни, но при жизни наших детей или внуков – первая миссия с Земли стартует к какой-нибудь недалекой звезде. Это тем более важно и интересно на фоне все новых открытий планет, в том числе – и весьма близких по своим характеристикам к нашей. Не состоится ли первый контакт с разумными собратьями – уже в нынешнем веке?
Но все, как всегда, наталкивается на главное – колоссальные космические расстояния. Десятилетия потребовались американским зондам, разогнавшимся сегодня быстрее любого другого искусственного аппарата, чтобы подобраться к границе Солнечной системы, но и эти расстояния меркнут на фоне безграничной пустоты Вселенной.
Ученые, футурологи и философы не раз рассматривали различные аспекты, которые связаны с преодолением таких невероятных дистанций. Одни в своих построениях отталкивались от скоростей, необходимых для того, чтобы покрыть их в разумные сроки; другие оценивали финансовую сторону вопроса. Миллис же подошел к проблеме с иной стороны – с энергетической.
Он оценил, так сказать, «энергетический бюджет» потенциальной межзвездной миссии и сравнил его с ростом реальных возможностей нашей энергетики, экстраполируя их в будущее. Там, где возможности эти достигают необходимого для полета уровня, и расположен, по мнению Миллиса, момент, когда такая миссия станет реальностью. Увы – слишком нескоро.
Чтобы провести нужную экстраполяцию, Миллис оценил энергетические затраты, в которые обошлись за последние 30 лет запуски американских шаттлов, как долю общего энергопотребления США. При этом делается допущение, что примерно такая же часть «энергетического бюджета» страны будет тратиться на космонавтику и в будущем, что с учетом общего роста энергорасходов позволяет надеяться и на рост энергозатрат на космос.
Кроме того, ученый попытался оценить уровень энергозатрат, соответствующий межзвездным миссиям двух разных типов. Первый – запуск большого корабля с 500 человек колонистов, в один конец – без возврата на Землю. Миллис полагает, что подобный проект потребует отправить в общей сложности 50 т веса на каждого человека, и что каждый будет потреблять энергии столько же, сколько средний американец в 2007 г. – т.е., около 1000 Вт. Исходя из этого, корабль потребует 1018 Дж (энергозатраты запуска шаттла Миллис оценил в 1013 Дж).
Второй тип потенциальной межзвездной миссии не столь масштабен. Он состоит в отправке автоматического зонда (ближайшей к нам Альфы Центавра, удаленной всего на 4 световых года, он достигнет за 71 год) – проект такой на порядки проще, чем полет корабля с колонистами. Зато у него, по мнению Миллиса, имеется необходимость не только разогнаться после старта, но и замедлиться перед достижением цели (почему этого не требуется большому кораблю, в статье не уточняется). Словом, энергозатраты по этому проекту ученый полагает на уровне 1019 Дж.
Осталось лишь спрогнозировать, когда человечество (в лице США) будет способно выделить такие количества энергии из своих ресурсов. Экстраполируя, Миллис приходит к неутешительной цифре – 2196 г. – а до тех пор мы приговорены ползать по поверхности своей старенькой планеты. Но за то мы ее и любим.
По публикации MIT Technology Review / The Physics arXiv Blog
