В галактике миллиарды миров, подобных нашему. Нужно ли нам отправлять к ним зародыши жизни, чтобы расселить ее по всему космосу? Клавдий Грос из Университета Гете во Франкфурте, Германия, считает, что нужно. Для этого он предлагает использовать корабли с лазерными системами движения, которые технически вполне можно собрать уже сейчас. Тот же проект Breakthrough Starshot ставит перед собой амбициозные цели по использованию таких систем для отправки крошечных легких зондов к Альфе Центавра. Стоящие за ним ученые хотят сделать снимки ближайшей к нам звезды, но, по мнению Гроса, такие системы вполне могли бы вывести гораздо больший груз на орбиту этой самой звезды.
Возможные цели включают планетарную систему возле TRAPPIST-1, красной карликовой звезды всего в 40 годах от нас. В начале этого года астрономы выяснили, что она стала домом для семи твердых планет, три из которых вращаются в пределах потенциально обитаемой зоны звезды.
Предполагаемая 20-летняя миссия Starshot к ближайшей к нам звезде, не считая Солнца, опирается на сверхлегкий корабль, способный разогнаться до 20 процентов скорости света за счет гигантских лазеров на Земле, которые будут указывать на световой парус — по сути, зеркальную поверхность. Несмотря на огромные трудности, особенно в конструировании лазеров и отражательной способности лазерного паруса, инженеры уверены в возможности проведения такой миссии.
«Сделать это — вопрос силы воли», говорит Чи Тьем Хоанг из Канадского института теоретической астрофизики. Тем не менее, не имея возможности притормозить, одноразовый корабль Starshot просто просвистит мимо целевой звездной системы через несколько часов после прибытия.
Проект Genesis
Может ли лазерная тяга вывести тяжелый, медленно идущий груз на борту корабля с системой торможения на орбиту? Грос говорит, что может — и должна.
Его интерес к межзвездным путешествиям не научный и не исследовательский. Он хочет распространять жизнь.
«Такого рода проекты бесполезны для человечества, но жизнь имеет ценность и должна получить возможность развиться на других планетах», говорит он.
Грос преисполняется волнения при мысли о том, что планеты, вращающиеся возле самых распространенных типов звезд в нашей галактике, красных карликов вроде TRAPPIST-1, могут иметь древние, богатые кислородом атмосферы. Хотя сегодня это сделало бы их потенциально пригодными для обитания, они также не давали бы жизни возможности сформироваться естественным путем из-за окисления преобиотической органической химии.
«В нашей галактике может быть миллиард стерильных, но пригодных для обитания миров», говорит он.
В предлагаемом им проекте «Генезис» Грос видит возможность отправки в космос автономных инструментариев жизни: миниатюрных версий генных лабораторий, которые ученые пытаются создать на Земле. В них будут выращиваться гены и клетки из химических ингредиентов и распространяться по пригодным для обитания мирам.
Как замедлить тяжелый груз по прибытии? Предлагается использовать паруса, но вместо зеркального применения они будут магнитными полями, простирающимися на километры и передающими импульс зонда межзвездным частицам, которые по нему бьют. Как только лазеры, используемые для запуска, перестанут толкать паруса, те смогут использовать космическую пыль для замедления.
Магнитный парус
Глубокий космос может быть практически пустым, содержащим какой-нибудь атом на кубический сантиметр, поэтому понадобятся паруса с большой площадью поверхности. По мнению Гроса, новейшие высокотемпературные сверхпроводящие провода вполне подойдут — они могут передавать энергию практически без потерь при температуре чуть выше абсолютного нуля. Из них можно было бы сотворить намагниченные паруса, достаточно большие, чтобы остановить тяжелый аппарат.
Грос моделировал межзвездные частицы, попадающие в магнитный парус, и обнаружил, что успешное торможение определяют четыре параметра: масса космического судна, его скорость, радиус паруса и ток, протекающий через петлю сверхпроводящего контура внутри основного корабля, который будет приводить в действие магнитные паруса.
«Сверхпроводящий ток можно создать один раз до запуска, и он будет течь вечность», говорит Грос. Эта технология определенно могла бы проработать достаточно долго, чтобы миссия к относительно близкой звезде вроде TRAPPIST-1 состоялась.
По оценкам Гроса, 1,5-тонное судно, несущее сверхпроводниковую инфраструктуру для паруса 50-километровой ширины, сможет достичь TRAPPIST-1 за 12 000 лет, если будет разогнано лазерами Breakthrough.
Джефф Кун, советник Starshot и физик Гавайского университета, одобряет работу Гроса, но выражает беспокойство, что получение поддержки и финансирования миссии, которая занимает 12 000 лет, будет сложнее, чем строительство и запуск таковой.