Расстояния в космосе настолько велики, что даже светлому — самому быстрому известному объекту — нужно около 100 000 лет, чтобы пересечь нашу галактику Млечный путь. В другие далекие галактики свет может путешествовать миллиарды лет. Так что даже если удастся открыть идеально подходящую для жизни планету или даже умных инопланетян останется вопрос, как добраться до этих мест. Ведь даже самый быстрый созданный человеком космический аппарат нуждается более десяти лет, чтобы преодолеть расстояние, которое свет проходит через несколько часов. Поэтому к ближайшей к нам планете – Проксиму Б – ему лететь 73000 лет. Но ученые уже ищут новые типы космических двигателей и один из предложенных вариантов – двигатель на антиматерии.
Астрономы почти каждый день находят новые экзопланеты, но из-за невероятных расстояний между звездными системами исследования космоса ограничиваются нашей Солнечной системой. Например, по оценкам, космическому кораблю «Вояджер-1», который сейчас удаляется от Солнца со скоростью 17,3 километров в секунду и является одним из самых быстрых созданных человеком объектов, понадобится более 73 000 лет, чтобы достичь Проксимы Б, ближайшей подтвержденной экзопланеты, которая находится в ближайшей к нам звездной системе Альфа Центравра (Alpha Centauri).
Но что, если бы путешествие в экзопланеты перестало быть предметом научной фантастики? Чтобы решить эту головоломку, придется создать двигатели, которые намного совершеннее, чем химические ракеты, которые мы сейчас используем для космических полетов.
Одной из таких предложенных технологий является двигатель на основе антиматерии, который, как следует из названия, предполагает использование антиматерии для привода космического корабля к скоростям, достигающим несколько процентов скорости света. Предложение двигателя на основе антиматерии описано в статье, опубликованной в журнале Nuclear Technology.
Антиматерия не нова для физики; ее существование было впервые подтверждено в 1932 году Карлом Андерсоном, открывшим позитроны, имеющие положительный заряд вместо отрицательного, в противовес электронам.
Но как важно создавать двигатели на базе антиматерии для исследования за пределами нашей Солнечной системы?
«Установление приоритетов – это всегда вопрос взвешивания издержек и выгод, – говорит Джеральд Джексон, соучредитель и президент Hbar Technologies Inc. и автор статьи, исследующей идею использования двигателей на основе антиматерии для исследования экзопланет. — Будет ли двигатель на основе антиматерии для межзвездных путешествий важнее детской глиомы в следующем году? Конечно, нет. На мой взгляд, должна быть по крайней мере некоторая небольшая поддержка долгосрочных технологий, которые не нужны в текущем. Есть много примеров технологий, которые пользуются низкой поддержкой только для того, чтобы общество обнаружило, что они крайне нужны.
«Есть много сценариев, когда человечество может обнаружить, что ему нужно быстро отправить космические корабли в межзвездное пространство», – сказал он. «По моему мнению, движение на основе антиматерии является наилучшим решением для такой потребности».
Исследования Джексона сосредоточены прежде всего на физике, ответственной за работу силовой установки, с акцентом на ядерном разделении. В статье описывается электростатическое сопло и ловушка, предназначенные для осуществления требуемого разделения.
Итак, когда мы можем ожидать, что эта технология движения на основе антиматерии будет действительно разработана? Это часто задаваемый вопрос, но также и обычная ловушка, сказал Джексон.
«Роберт Годдард разработал ракеты на жидком топливе, ступенчатые ступени и гироскопические системы наведения задолго до того, как они понадобились для пилотируемых исследований низкой околоземной орбиты и Луны, – сказал он. — Если бы не Вторая мировая война и последующая холодная война, вы могли бы утверждать, что человечество все равно не высадилось бы на Луну. В истории человечества потребность играет доминирующую роль в скорости развития технологий. У меня нет хрустального шара, чтобы дать хороший ответ. Конечно, уровень финансирования зависит от потребностей.
Джексон ссылался на попытки разработать необходимую технологию для поездки в Proxima b. Одной из таких попыток стал указ с мая 2016 года. Конгрессмен Джон Калберсон заявил, что NASA совершит путешествие в систему Альфа Центавра к 2069 году, к 100-й годовщине высадки Аполлона-11 на Луну.
Но Джексон отметил, что «недостаточно времени для того, чтобы любая перспективная технология была разработана настолько, чтобы встретить эту оптимистическую дату».
Он также назвал Breakthrough Starshot еще одной текущей попыткой отправить миссию на Proxima b, но отметил, что предстоит еще долгий путь.
«На данный момент почти нет денег на исследования, направленные на передовые исследования двигателей в глубоком космосе, — сказал он. — Иногда наблюдаются миниатюрные вспышки активности, такие как текущая работа по возрождению ядерного двигателя для пилотируемых миссий на Марс и частно финансируемая Starshot. Даже программа NASA NIAC [Инновационные передовые концепции] распространена слишком мало, чтобы обеспечить стабильное финансирование. Нужен длительный, постоянный уровень финансирования, позволяющий примерно дюжине исследователей десятилетиями работать над широким спектром инновационных концепций двигателей».
По материалам: Space
