Американский ученый выяснил, что может помешать полету к Альфе Центавра‍

Известный планетолог Дэвид Киппинг просчитал мощность лазера, необходимого для запуска «парусника» к Альфе Центавра, и раскрыл новые проблемы в его работе, связанные с теорией относительности Эйнштейна и перегревом паруса.

«Классическая формула для определения скорости паруса завышает скорость на 10% из-за игнорирования релятивистских эффектов. Суперъяркий свет, необходимый для разгона до околосветовых скоростей, будет сильно нагревать парус. Его создание потребует подбора очень легкого и прочного материала, способного сохранять стабильность при нагреве до сотен градусов Кельвина», — информирует Киппинг.

В апреле 2016 года известный британский космолог Стивен Хокинг и российский миллиардер Юрий Мильнер рассказали об очередной космической инициативе из серии проектов Breakthrough Initiatives — Breakthrough Starshot. В ее рамках олигарх выделил 100 миллионов долларов на создание космического корабля на базе идеи, которая была изложена калифорнийскими физиками под руководством Филипа Лубина (Philip Lubin) в 2015 году.

Суть этой идеи заключается в том, чтобы отправлять к далеким планетам не классические космические корабли, а очень легкие и плоские структуры из светоотражающего материала, которые будут разгоняться до околосветовых скоростей при помощи мощного орбитального лазера.

Подобный межзвездный «парусник», по расчетам американских ученых, сможет достигнуть Альфы Центавра за 20 лет, а перелеты между Марсом и Землей можно будет совершать всего за трое суток — без полезной нагрузки и за месяц — при нагрузке в 10 тонн. Главной проблемой и в том, и в другом случае будет торможение зонда. Пока команда, придумавшая межзвездный «парусник», не знает как сделать остановку лазерного «парусника» безопасной.

Киппинг, планетолог из университета Колумбии в Нью-Йорке, всесторонне изучив, как луч лазера будет взаимодействовать с разгоняемым им парусом, выявил еще один комплекс проблем, который может помешать отправке флотилии космических «парусников» к Альфе Центавра в 2030-х годах или значительно усложнить ее.

Американский исследователь обратил внимание на то, что свойства материи и света меняются при переходе к околосветовым скоростям – на них начинают влиять эффекты, предсказываемые специальной теорией относительности Эйнштейна. В частности, длины объектов начинают сокращаться, а их масса – расти, что может сказаться на работе парусников Breakthrough Starshot.

Кроме того, для Breakthrough Starshot опасен нагрев. На это есть две причины – он может привести к выходу из строя электронной начинки паруса, а также понизить эффективность его работы, так как часть энергии лазера тратится из-за этого впустую, на обогрев окружающей среды.

В целом, отмечают ученые, полет Breakthrough Starshot нельзя считать невозможным, однако существенно усложняется реализация проекта.