Проксима Центавра - это звезда, которая ближе всех расположена к Земле. Название она получила от латинского слова proxima, что означает «ближайшая». Расстояние от нее до Солнца равно 4,22 световым годам. Однако, несмотря на то что звезда ближе к нам, чем Солнце, увидеть ее можно только в телескоп. Она настолько маленькая, что о ее существовании ничего не было известно до 1915 года. Первооткрывателем звезды стал Роберт Иннес, астроном из Шотландии.

Альфа Центавра

Проксима является частью системы Кроме нее, в нее также входят еще две звезды: Альфа Центавра А и Альфа Центавра В. Они намного ярче и заметнее Проксимы. Так, звезда А, ярчайшая в этом созвездии, находится на расстоянии 4,33 световых лет от Солнца. Она носит название Ригель Центавра, что переводится как «Нога Кентавра». Эта звезда чем-то напоминает наше Солнце. Наверное, из-за своей яркости. В отличие от Проксимы Центавры, она была известна еще с древнейших времен, так как очень заметна на ночном небе.

Альфа Центавра В также не уступает «сестре» по яркости. Вместе они - тесная двойная система. Проксима Центавра находится достаточно далеко от них. Между звездами - расстояние в тринадцать тысяч астрономических единиц (это дальше, чем от Солнца до планеты Нептун в целых четыреста раз!).

Все звезды системы Центавра вращаются по орбите вокруг их общего центра масс. Только Проксима двигается очень медленно: период ее обращения занимает миллионы лет. Поэтому эта звезда еще очень долго будет оставаться самой близкой к Земле.

Совсем маленькая

Звезда Проксима Центавра не только ближе всех из созвездия к нам, но и является самой маленькой. Ее масса такая мизерная, что ее едва хватает на то, чтобы поддерживать процессы образования гелия из водорода, необходимые для существования. Звезда совсем тускло светится. Проксима намного легче Солнца, где-то в семь раз. И температура на ее поверхности значительно ниже: «всего» три тысячи градусов. По яркости Проксима уступает Солнцу в сто пятьдесят раз.

Красные карлики

Маленькая звездочка Проксима относится к спектральному классу M с очень низкой светимостью. Широко известно другое название небесных тел этого класса - красные карлики. Звезды с такой маленькой массой - интереснейшие объекты. Их внутреннее устройство чем-то схоже со строением гигантских планет, таких как Юпитер. Вещество красных карликов находится в экзотичном состоянии. Кроме того, существуют предположения, что планеты, которые расположены вблизи таких звезд, могут быть пригодными для жизни.

Красные карлики живут очень долго, намного дольше любых других звезд. Они очень медленно эволюционируют. Какие-либо ядерные реакции внутри них начинают проистекать только через несколько миллиардов лет после зарождения. Время жизни красного карлика больше, чем время существования целой Вселенной! Так, в далеком-далеком будущем, когда погаснет не одна звезда типа Солнца, красный карлик Проксима Центавра будет все также тускло светить во мраке космоса.

Вообще, красные карлики - это самые частые звезды в нашей галактике. Более 80% всех звездных тел составляют именно они. И вот парадокс: их совсем невидно! Невооруженным глазом не заметишь ни одного из них.

Измерение

До сих пор возможности точно измерить размеры таких маленьких звезд, как красные карлики, из-за их слабой светимости просто не представлялось возможным. Но сегодня данная проблема решена с помощью специального VLT-интерферометра (VLT - сокращение от английского Very Large Telescope). Это аппарат, работающий на базе двух больших 8,2-метровых VLT-телескопов, расположенных в астрономической обсерватории Паранал (ESO). Эти два огромных телескопа, удаленные друг от друга на 102,4 метра, позволяют измерить с такой точностью, какая просто не под силу другим аппаратам. Так астрономы Женевской обсерватории впервые получили точные размеры такой маленькой звезды.

Переменчивая Центавра

По своим размерам Проксима Центавра граничит между реальной звездой, планетой и И все-таки это звезда. Масса и диаметр ее составляют одну седьмую массы, а также соответственно. Звезда массивнее, чем планета Юпитер, в сто пятьдесят раз, однако весит в полтора раза меньше. Если бы Проксима Центавра весила еще меньше, то она бы просто не смогла стать звездой: не хватило бы водорода в ее недрах, чтобы излучать свет. В таком случае это был бы обычный коричневый карлик (т. е. мертвый), а не настоящая звезда.

Сама по себе Проксима - очень тусклое небесное тело. В обычном состоянии ее светимость достигает не более 11m. Яркой она выгладит только на снимках, сделанных огромными телескопами, такими как, например, «Хаббл». Однако иногда блеск звезды резко и значительно усиливается. Ученые объясняют этот факт тем, что Проксима Центавра относится к классу так называемых переменчивых, или вспыхивающих, звезд. Это вызвано сильными вспышками на ее поверхности, которые являются результатами бурных процессов конвекции. Они чем-то схожи с теми, что происходят на поверхности Солнца, только намного сильнее, что приводит даже к изменению яркости звезды.

Еще совсем ребенок

Эти бурные процессы и вспышки говорят о том, что ядерные реакции, происходящие в недрах Проксимы Центавры, еще не стабилизировались. Выводы ученых: это еще совсем молодая звезда по меркам космоса. Хотя ее возраст вполне сопоставим с возрастом нашего Солнца. Но Проксима - красный карлик, поэтому их даже нельзя сравнивать. Ведь, как и другие "красные собратья", она будет очень медленно и экономно сжигать свое ядерное горючее, а потому и светить очень-очень долго - приблизительно в триста раз дольше, чем вся наша Вселенная! Что уж там говорить о Солнце…

Многие писатели-фантасты считают, что Проксима Центавра - наиболее подходящая для космических исследований и приключений звезда. Некоторые верят, что в ее Вселенной скрываются планеты, на которых можно встретить другие цивилизации. Может, оно и так, да вот только расстояние от Земли до Проксимы Центавры - более четырех световых лет. Так что, хоть она и ближайшая, а все-таки находится далековато.

Какое расстояние от Земли до ближайшей звезды-Прокси-ма Центавра?

1. Считай- 3,87 световых года * на 365 суток * 86400 (кол-во секунд в сутках) * 300 000 (скорость света км/с)=(примерно) как у Устинова Владимира, а до Солнышка нашего всего 150 млн. км
2. Возможно есть звезды и поближе (солнце не в счет), только они очень маленькие (белый карлик например), только их еще не обнаружили. 4 световых года — все равно очень далеко((((((
3. Ближайшая звезда от Солнца, Проксима Центавра. Ее диаметр меньше солнечного в семь раз, то же самое касается и ее массы. Ее светимость составляет 0,17% светимости Солнца, или всего 0,0056 % в видимом человеческим глазом спектре. Этим и объясняется тот факт, что увидеть ее невооруженным глазом нельзя, и то, что открыта она была только в XX веке. Расстояние от Солнца до этой звезды составляет 4,22 световых года. Что по космическим меркам практически рядом. Ведь даже гравитация нашего Солнца распространяется, примерно, на половину этого расстояния! Однако для человечества, данное расстояние, поистине, огромно. Дистанции в масштабах планет измеряются в световых годах. Сколько пройдет свет в вакууме за 365 дней. Эта величина составляет 9 640 миллиардов километров. Для понимания расстояний приведем несколько примеров. Расстояние от Земли до Луны составляет 1,28 световой секунды, и при современных технологиях путешествие занимает 3 дня. Между планетами нашей солнечной системы расстояния варьируются от 2,3 световых минут до 5,3 световых часов. Другими словами самое длинное путешествие займет чуть больше 10 лет на беспилотном космическом корабле. Теперь рассмотрим сколько нам необходимо времени, чтобы долететь до Проксима Центавры. В настоящее время чемпионом по скорости является беспилотный космический корабль Helios 2. Его скорость 253 000 км/ч или 0,02334 % скорости света. Подсчитав, узнаем, что до ближайшей звезды нам потребуется добираться 18 000 лет. При современном уровне развития технологий мы можем обеспечить работу космического корабля только в течение 50 лет.
4. По цифрам сложно представить расстояния. Если наше солнце уменьшить до размера спичечной головки, то расстояние до ближайшей звезды будет примерно равно 1 киллометру
5. До Проксима Центавра примерно 40 000 000 000 000 км… 4.22 световых года.. До Альфа Центавра 4.37 свет. года…
6. 4 световых года (примерно 37 843 200 000 000 км)
7. Путаете, что-то, уваважаемая коллега. Ближайшая звезда — Солнце. 8 минут с небольшим от не свет идет 🙂
8. До Проксимы: 4.22 (+- 0.01) св года. Или 1.295 (+-0.004) парсек. Взято отсюда .
9. до проксима центавра 4,2 световых года это 41 734 219 479 449,6 км, если 1 световой год это 9 460 528 447 488 км
10. 4,5 световых года (1 парсек?)
11. Во Вселенной есть звезды, которые находятся так далеко от нас, что у нас даже нет возможности узнать расстояние до них или установить их количество. Но как далека от Земли ближайшая звезда?

    Расстояние от Земли до Солнца 150 000 000 километров. Так как свет движется со скоростью 300 000 км/сек, ему требуется 8 минут, чтобы преодолеть расстояние от Солнца до Земли.

    Самые близкие к нам звезды Проксима Центавра и Альфа Центавра. Расстояние от них до Земли в 270 000 раз больше, чем расстояние от Солнца до Земли. То есть расстояние от нас до этих звезд в 270 000 раз больше 150 000 000 километров! Их свету нужно 4,5 года, чтобы достичь Земли.

    Расстояние до звезд настолько велико, что пришлось выработать единицу измерения этого расстояния. Она называется световым годом. Это такое расстояние, которое свет проходит в течение одного года. Это примерно 10 триллионов километров (10 000 000 000 000 км) . Расстояние до ближайшей звезды превосходит это расстояние в 4,5 раза.

    Из всех звезд на небе только 6000 можно увидеть без телескопа, невооруженным взглядом. Не все из этих звезд видны из Великобритании.

    В самом деле, глядя на небо и наблюдая за звездами, их можно насчитать немногим более тысячи. А мощным телескопом можно обнаружить во много-много раз больше.

> Проксима Центавра

– красный карлик созвездия Центавра и ближайшая к Земле звезда: описание и характеристика с фото, как найти в небе, расстояние, факты.

(Альфа Центавра С) – это самая близкая одиночная чужая звезда к Земле. Расположена на территории созвездия Центавра. Расстояние от Солнечной системы до Проксима Центавра составляет 4.243 световых года. С латыни «проксима» переводится как «рядом/ближе к». Дистанция от звездного объекта С до системы Альфа Центавра АВ составляет 0.237 световых лет.

Полагают, что Проксима Центавра – это третий член системы Альфа Центавра АВ, но его орбитальный период достигает 500 000 лет. Перед нами красный карлик, который по уровню светимости слишком слаб, чтобы отыскать его без использования телескопа. Величина звезды достигает 11.05. В 1915 году ее нашел Роберт Иннес.

Проксима Центавра относится к классу вспыхивающих звезд – переменные, которые случайным образом увеличивают яркость из-за магнитной активности. Это приводит к созданию рентгеновских лучей. По массе звезда достигает 1/8 солнечной, а по диаметру – 1/7 от солнечного.

Проксима Центавра медленно выбрасывает энергию, поэтому останется на этапе главной последовательности в течение следующих 4 триллионов лет, что в 300 раз больше современного возраста Вселенной. Вы можете любоваться фотографиями звезды от космического телескопа Хаббл или используйте нашу карту звездного неба, чтобы найти Проксима Центавра на небе самостоятельно.

Телескоп Хаббл сумел уловить яркое сияние ближайшей звезды – Проксима Центавра. Расположена в созвездии Центавра на удаленности в 4 световых года. Здесь кажется яркой, но ее нельзя отыскать невооруженным глазом. Средняя видимость крайне низкая, а по массивности достигает лишь 8-й части солнечной. Но периодически яркость звезды возрастает. Проксима Центавра относится к категории вспыхивающих звезд. То есть, процессы конвекции внутри нее приводят к случайным переменам светимости. Это также намекает на длительное существование звезды. Ученые считают, что она останется на этапе главной последовательности еще 4 триллиона лет, что в 300 раз превышает современный вселенский возраст. Наблюдения выполнены планетарной камерой 2 космического телескопа Хаббл. Проксима Центавра входит в систему с двумя членами – А и В, не попавших в кадр.

Полагают, что в итоге Проксима Центавра начнет остывать и уменьшится в размерах, изменив красный цвет на синий. В этот момент яркость увеличится до 2.5% солнечной. Когда водородное топливо в звездном ядре закончится, Проксима Центавра трансформируется в белый карлик.

За звездой могут наблюдать те, кто проживает южнее 27° с. ш. Для обзора потребуется минимум 3.1-дюймовый телескоп и идеальные условия просмотра.

В течение 32000 лет Проксима Центавра считалась самой близкой звездой к Солнцу и пробудет в этой позиции еще 33000 лет. Потом ее место займет звезда Росс 248 – это красный карлик, расположенный на территории созвездия Андромеды.

Для жителей северных широт ближайшей звездой к Земле кажется Барнард – это красный карлик в созвездии Змееносец. Если мы ищем ближайшую звезду, доступную в обзоре невооруженным глазом, то это Сириус, отдаленный от нас на 8.6 световых лет.

Проксима Центавра - ближайшая звезда к Земле

Проксима Центавра отдалена от нас на 271000 а.е. (4.22 световых года). Она находится ближе системы Альфа Центавра АВ, которая удалена от Солнечной системы на 4.35 световых года.

Речь идет об огромных расстояниях. Космический корабль Вояджер-1 движется со скоростью 17.3 км/с (быстрее пули). Если бы он направился к звезде Проксима Центавра, то потратил 73000 лет на поездку. Если б сумел разогнаться до скорости света, то ушло бы 4.22 года.

Дистанцию от Солнечной системы к звезде Проксима Центавра рассчитали с помощью метода параллакса. Ученые измеряли позицию звезды по отношению к другим звездам на небе, а потом проводили повторные замеры спустя 6 месяцев, когда Земля оказывалась на другой стороне орбиты. Хотя Проксима Центавра находится ближе всех, полагают, что между нами и звездой еще могут располагаться незамеченные коричневые карлики.

Детальный обзор системы вычеркнул из зоны обитаемости сверхземные планеты и коричневые карлики. Проксима Центавра – это вспыхивающий звездный тип, поэтому может вообще не поддерживать жизнь на потенциальных планетах. Любые миры на орбите вокруг звезды можно будет найти при помощи телескопа Джеймс Уэбб, запуск которого запланирован на 2021 год.

Факты о звезде Проксима Центавра

В 1915 году звезду Проксима Центавра нашел Роберт Иннес. Он заметил, что она разделяет общее правильное движение со звездой Альфа Центавра.

В 1917 году Джон Воют использовал тригонометрическое измерение параллакса и выяснил, что звезда находится на примерно такой же удаленности от нас, что и двойная система Альфа Центавра. В 1928 году Гарольд Олден воспользовался тем же методом и понял, что Проксима Центавра расположена ближе к нам при показателе параллакса в 0.783’’.

Вспыхивающую природу звезды отметил Харлоу Шепли в 1951 году. Если сравнить с архивными снимками, то видно, что ее величина выросла на 8%. Это помогло Проксима Центавра стать самой активной вспыхивающей звездой.

Проксима Центавра относится к классу М5.5 – это красный карлик с экстремально малой массой. Из-за этого ее внутренняя часть конвективная, где гелий циркулирует по всей звезде, а не скапливается в ядре.

Звездные вспышки могут быть такими же масштабными, как и сама звезда, а температура вырастает до 27 млн. К. Этого хватает, чтобы создавать рентгеновское излучение. По уровню светимости Проксима Центавра достигает лишь 0.17% солнечной, по диаметру – 1/7 солнечного и примерно в 1.5 раз крупнее Юпитера.

Массивность Проксима Центавра – 12.3% солнечной, а температура поверхности поднимается к 3500 К. Ближайший подход к Солнцу звезда выполнит через 26700 лет, сократив дистанцию до 3.11 световых лет. Если бы мы смотрели на Солнце с позиции Проксима Центавра, то видели яркую звезду на территории созвездия Кассиопеи. Наблюдаемая величина звезды – 0.4.

Альфа Центавра С

Проксима Центавра входит в систему Альфа Центавра АВ и отдалена от звезд на 0.21 световых лет. При этом на вращение по орбите звезда тратит 500000 лет. Скорее всего, между ними есть гравитационная связь.

Система с тремя компонентами в созвездии Центавра формируется, когда звезда с малой массой притягивается более массивной двойной системой внутри звездного скопления до момента его рассеивания. Альфа Центавра и Проксима Центавра разделяют общее правильное движение с тройной, двумя двойными и шестью одиночными звездами. Это говорит о том, что все эти звезды способны сформировать движущуюся звездную группу.

Звезду Альфа Центавра легко найти из южных широт, так как она ярче звезд, указывающих на астеризм Южный Крест. Двойную звездную систему получится разрешить с помощью небольшого телескопа. Но Проксима Центавра находится в 2 градусах южнее и для наблюдения понадобится как минимум большой любительский телескоп.

Физические характеристики и орбита звезды Проксима Центавра

• Созвездие: Центавр.
• Спектральный класс M5.5 Ve.
• Координаты: 14ч 29м 42.9487с (прямое восхождение), -62° 40" 46.141" (склонение).
• Расстояние: 4.243 световых года.
• Видимая величина (V): 11.05.
• Видимая величина (J): 5.35.
• Абсолютная величина: 15.49.
• Светимость: 0.0017 солнечной.
• Массивность: 0.123 солнечной.
• Радиус: 0.141 солнечного.
• Температурная отметка: 3042 K.
• Поверхностная плотность: 5.20.
• Вращение: 83.5 дня.
• Скорость вращения: 2.7 км/с.
• Наименования: Проксима Центавра, Альфа Центавра C, CCDM J14396-6050C, GCTP 3278.00, GJ 551, HIP 70890, LFT 1110, LHS 49, LPM 526, LTT 5721, NLTT 37460, V645 Центавра.

Альфа Центавра — цель полетов космических кораблей во многих произведениях, принадлежащих к жанру научной фантастики. Это ближайшая к нам звезда относится к небесному рисунку, воплощающему легендарного кентавра Хирона, согласно греческой мифологии, бывшего учителем Геракла и Ахилла.

Современные исследователи, как и писатели, неустанно возвращаются в мыслях к этой звездной системе, поскольку она не только первый кандидат на длительную космическую экспедицию, но и возможный обладатель населенной планеты.

Структура

Звездная система Альфа Центавра включает в себя три космических объекта: две звезды с аналогичным названием и обозначениями А и В, а также Для подобных звезд характерно близкое расположение двух компонентов и удаленное — третье. Проксима является как раз последним. Расстояние до Альфа Центавра со всеми ее элементами составляет примерно 4,3 Звезд, расположенных ближе к Земле, на данный момент нет. При этом быстрее всего лететь до Проксимы: нас разделяют всего 4,22 световых года.

Солнечные родственники

Альфа Центавра А и В отличаются от компаньонки не только расстоянием до Земли. Они в отличие от Проксимы во многом похожи на Солнце. Альфа Центавра А или Ригель Кентаврус (в переводе означает «нога Кентавра») более яркий компонент пары. Толиман А, как еще называют эту звезду, — желтый карлик. С Земли его отлично видно, так как он обладает нулевой звездной величиной. Этот параметр делает ее четвертой в списке самых ярких точек ночного неба. Размер объекта практически также совпадает с солнечным.

Звезда Альфа Центавра В уступает нашему светилу по массе (примерно 0,9 от величин соответствующего параметра Солнца). Она относится к объектам первой звездной величины, а уровень ее светимости приблизительно в два раза меньше, чем у главной звезды нашего кусочка Галактики. Расстояние между двумя соседними компаньонами составляет 23 астрономические единицы, то есть они расположены в 23 раза дальше друг от друга, чем Земля от Солнца. Толиман А и Толиман В вместе вращаются вокруг одного центра масс с периодом в 80 лет.

Недавнее открытие

Ученые, как уже говорилось, возлагают немалые надежды на обнаружение жизни в окрестностях звезды Альфа Центавра. Планеты, предположительно существующие здесь, могут походить на Землю аналогично тому, как сами компоненты системы напоминают наше светило. До недавнего времени, однако, подобных космических тел вблизи звезды обнаружено не было. Расстояние не позволяет непосредственно наблюдать планеты. Получение доказательств существования землеподобного объекта стало возможным только с усовершенствованием техники.

С помощью метода лучевых скоростей ученые смогли обнаружить совсем небольшие колебания Толимана В, возникающие под воздействием гравитационных сил планеты, вращающейся вокруг него. Таким образом, были получены доказательства существования, по крайней мере, одного подобного объекта в системе. Колебания, вызываемые планетой, проявляются в виде ее смещения на 51 см в секунду вперед и затем назад. В условиях Земли подобное движение пусть даже самого большого тела было бы очень заметно. Однако на расстоянии 4,3 световых лет обнаружение такого колебания кажется невозможным. Тем не менее, оно было зарегистрировано.

Сестра Земли

Найденная планета обращается вокруг Альфы Центавра В за 3,2 дня. Она расположена очень близко к звезде: радиус орбиты в десять раз меньше соответствующего параметра, характерного для Меркурия. Масса этого космического объекта близка к земной и составляет примерно 1,1 от массы Голубой планеты. На этом схожесть заканчивается: близкое расположение, по мнению ученых, позволяет предположить, что возникновение жизни на планете невозможно. Энергия светила, достигающая ее поверхности, слишком сильно нагревает ее.

Ближайшая

Третья составляющая делающая знаменитым все созвездие, — Альфа Центавра С или Проксима Центавра. Название космического тела в переводе означает «ближайшая». Проксима стоит от своих компаньонов на расстоянии, равном 13 000 световых лет. Это объект одиннадцатой красный карлик, маленький (примерно в 7 раз меньше Солнца) и очень тусклый. Увидеть его невооруженным глазом невозможно. Для Проксимы характерно «беспокойное» состояние: звезда способна за несколько минуть изменить величину своего блеска в два раза. Причина такого «поведения» во внутренних процессах, протекающих в недрах карлика.

Двойственное положение

Проксима на протяжении долгого времени считалась третьим элементов системы Альфа Центавра, делающим оборот вокруг пары А и В примерно за 500 лет. Однако в последнее время набирает силу мнение, что красный карлик не имеет к ним отношения, и взаимодействие трех космических тел — временное явление.

Поводом для сомнений стали данные, гласившие, что сплоченная пара звезд не имеет достаточной притяжения, чтобы удерживать еще и Проксиму. Полученные в начале 90-х годов прошлого века сведения долго нуждались в дополнительных подтверждениях. Последние наблюдения и вычисления ученых однозначного ответа не дали. По предположениям, Проксима все-таки может быть частью тройной системы и двигаться вокруг общего гравитационного центра. При этом ее орбита должна походить на вытянутый овал, причем самая удаленная точка от центра — та, в которой звезду наблюдают сейчас.

Проекты

Как бы то ни было, а именно к Проксиме планируется долететь в первую очередь, когда это станет возможным. Путешествие до Альфы Центавра при современном уровне развития космической техники может продлиться больше 1000 лет. Такой временной отрезок просто немыслим, потому ученые активно занимаются поисками вариантов его сокращения.

Группа исследователей NASA во главе с Гарольдом Уайтом разрабатывает проект «Скорость», результатом которого должен стать новый двигатель. Его особенность будет заключаться в возможности преодоления скорости света, благодаря чему полет от Земли до ближайшей звезды составит всего две недели. Подобное чудо техники станет настоящим шедевром сплоченной работы физиков-теоретиков и экспериментаторов. Пока, однако, корабль, преодолевающий скорость света, — дело будущего. По оценкам Марка Миллиса, некогда работавшего в NASA, подобные технологии, при условии существующей на данный момент скорости движения прогресса, станут реальностью не раньше чем через двести лет. Сокращение срока возможно, только если будет сделано открытие, способное кардинально изменить существующие представления о космических полетах.

Сейчас Проксима Центавра и ее компаньоны остаются амбициозной целью, недостижимой в ближайшем будущем. Техника, тем не менее, постоянно совершенствуется, и новые сведения о характеристиках звездной системы — тому наглядные доказательства. Уже сегодня ученые могут многое из того, о чем 40-50 лет назад и мечтать не приходилось.

В какой-то момент жизни каждый из нас задавал этот вопрос: как долго лететь к звездам? Можно ли осуществить такой перелет за одну человеческую жизнь, могут ли такие полеты стать нормой повседневности? На этот сложный вопрос очень много ответов, в зависимости от того, кто спрашивает. Некоторые простые, другие сложнее. Чтобы найти исчерпывающий ответ, слишком многое нужно принять во внимание.

Ответ на этот вопрос не такой уж и простой

К сожалению, никаких реальных оценок, которые помогли бы найти такой ответ, не существует, и это расстраивает футурологов и энтузиастов межзвездных путешествий. Нравится нам это или нет, космос очень большой (и сложный), и наши технологии все еще ограничены. Но если мы когда-нибудь решимся покинуть «родное гнездышко», у нас будет несколько способов добраться до ближайшей звездной системы в нашей галактике.

Ближайшей звездой к нашей Земле является , вполне себе «средняя» звезда по схеме «главной последовательности» Герцшпрунга – Рассела. Это означает, что звезда весьма стабильна и обеспечивает достаточно солнечного света, чтобы на нашей планете развивалась жизнь. Мы знаем, что вокруг звезд рядом с нашей Солнечной системой вращаются и другие планеты, и многие из этих звезд похожи на нашу собственную.

Возможные пригодные для жизни миры во Вселенной

В будущем, если человечество желает покинуть Солнечную систему, у нас будет огромный выбор звезд, на которые мы могли бы отправиться, и многие из них вполне могут располагать благоприятными для жизни условиями. Но куда мы отправимся и сколько времени у нас займет дорога туда? Не забывайте, что все это всего лишь домыслы, и нет никаких ориентиров для межзвездных путешествий в настоящее время. Ну, как говорил Гагарин, поехали!

Как уже отмечалось, ближайшая звезда к нашей Солнечной системе - это Проксима Центавра, и поэтому имеет большой смысл начать планирование межзвездной миссии именно с нее. Будучи частью тройной звездной системы Альфа Центавра, Проксима находится в 4,24 светового года (1,3 парсека) от Земли. Альфа Центавра - это, по сути, самая яркая звезда из трех в системе, часть тесной бинарной системы в 4,37 светового года от Земли - тогда как Проксима Центавра (самая тусклая из трех) представляет собой изолированный красный карлик в 0,13 световых лет от двойной системы.

И хотя беседы о межзвездных путешествиях навевают мысли о всевозможных путешествиях «быстрее скорости света» (БСС), начиная от варп-скоростей и червоточины до подпространственных двигателей, такие теории либо в высшей степени вымышлены (вроде ), либо существуют лишь в научной фантастике. Любая миссия в глубокий космос растянется на поколения людей.

Итак, если начинать с одной из самых медленных форм космических путешествий, сколько времени потребуется, чтобы добраться до Проксимы Центавра?

Современные методы

Вопрос оценки длительности перемещения в космосе куда проще, если в нем замешаны существующие технологии и тела в нашей Солнечной системе. К примеру, используя технологию, используемую , 16 двигателей на гидразиновом монотопливе, можно добраться до Луны всего за 8 часов и 35 минут.

Есть также миссия SMART-1 Европейского космического агентства, которая двигалась к Луне с помощью ионной тяги. С этой революционной технологией, вариант которой использовал также космический зонд Dawn, чтобы достичь Весты, миссии SMART-1 потребовался год, месяц и две недели, чтобы добраться до Луны.

Двигатель на ионной тяге

От быстрого ракетного космического аппарата до экономного ионного двигателя, у нас есть парочка вариантов передвижения по местному космосу - плюс можно использовать Юпитер или Сатурн как огромную гравитационную рогатку. Тем не менее, если мы планируем выбраться чуть подальше, нам придется наращивать мощь технологий и изучать новые возможности.

Когда мы говорим о возможных методах, мы говорим о тех, что вовлекают существующие технологии, или о тех, которых пока не существуют, но которые технически осуществимы. Некоторые из них, как вы увидите, проверены временем и подтверждены, а другие пока остаются под вопросом. Вкратце, они представляют возможный, но очень затратный по времени и финансам сценарий путешествия даже к ближайшей звезде.

Ионное движение

Сейчас самой медленной и самой экономичной формой двигателя является ионный двигатель. Несколько десятилетий назад ионное движение считалось предметом научной фантастики. Но в последние года технологии поддержки ионных двигателей перешли от теории к практике, и весьма успешно. Миссия SMART-1 Европейского космического агентства - пример успешно проведенной миссии к Луне за 13 месяцев спирального движения от Земли.

SMART-1 использовала ионные двигатели на солнечной энергии, в которых электроэнергия собиралась солнечными батареями и использовалась для питания двигателей эффекта Холла. Чтобы доставить SMART-1 на Луну, потребовалось всего 82 килограмма ксенонового топлива. 1 килограмм ксенонового топлива обеспечивает дельта-V в 45 м/с. Это крайне эффективная форма движения, но далеко не самая быстрая.

Одной из первых миссий, использовавших технологию ионного двигателя, была миссия Deep Space 1 к комете Боррелли в 1998 году. DS1 тоже использовал ксеноновый ионный двигатель и потратил 81,5 кг топлива. За 20 месяцев тяги DS1 развил скорости в 56 000 км/ч на момент пролета кометы.

Ионные двигатели более экономичны, чем ракетные технологии, поскольку их тяга на единицу массы ракетного топлива (удельный импульс) намного выше. Но ионным двигателям нужно много времени, чтобы разогнать космический аппарат до существенных скоростей, и максимальная скорость зависит от топливной поддержки и объемов выработки электроэнергии.

Поэтому, если использовать ионное движение в миссии к Проксиме Центавра, двигатели должны иметь мощный источник энергии (ядерная энергия) и большие запасы топлива (хотя и меньше, чем обычные ракеты). Но если отталкиваться от допущения, что 81,5 кг ксенонового топлива переводится в 56 000 км/ч (и не будет никаких других форм движения), можно произвести расчеты.

На максимальной скорости в 56 000 км/ч Deep Space 1 потребовалось бы 81 000 лет, чтобы преодолеть 4,24 светового года между Землей и Проксимой Центавра. По времени это порядка 2700 поколений людей. Можно с уверенность сказать, что межпланетный ионный двигатель будет слишком медленным для пилотируемой межзвездной миссии.

Но если ионные двигатели будут крупнее и мощнее (то есть скорость исхода ионов будет значительно выше), если будет достаточно ракетного топлива, которого хватит на все 4,24 светового года, время путешествия значительно сократится. Но все равно останется значительно больше срока человеческой жизни.

Гравитационный маневр

Самый быстрый способ космических путешествий - это использование гравитационного маневра. Этот метод включает использование космическим аппаратом относительного движения (то есть орбиту) и гравитации планеты для изменения пути и скорости. Гравитационные маневры являются крайне полезной техникой космических полетов, особенно при использовании Земли или другой массивной планеты (вроде газового гиганта) для ускорения.

Космический аппарат Mariner 10 первым использовал этот метод, используя гравитационную тягу Венеры для разгона в сторону Меркурия в феврале 1974 года. В 1980-х зонд «Вояджер-1» использовал Сатурн и Юпитер для гравитационных маневров и разгона до 60 000 км/ч с последующим выходом в межзвездное пространство.

Миссии Helios 2, которая началась в 1976 году и должна была исследовать межпланетную среду между 0,3 а. е. и 1 а. е. от Солнца, принадлежит рекорд самой высокой скорости, развитой с помощью гравитационного маневра. На тот момент Helios 1 (запущенному в 1974 году) и Helios 2 принадлежал рекорд самого близкого подхода к Солнцу. Helios 2 был запущен обычной ракетой и выведен на сильно вытянутую орбиту.

Миссия Helios

Из-за большого эксцентриситета (0,54) 190-дневной солнечной орбиты, в перигелии Helios 2 удалось достичь максимальной скорости свыше 240 000 км/ч. Эта орбитальная скорость была развита за счет только лишь гравитационного притяжения Солнца. Технически скорость перигелия Helios 2 не была результатом гравитационного маневра, а максимальной орбитальной скоростью, но аппарат все равно удерживает рекорд самого быстрого искусственного объекта.

Если бы «Вояджер-1» двигался в направлении красного карлика Проксимы Центавра с постоянной скорость в 60 000 км/ч, ему потребовалось бы 76 000 лет (или более 2500 поколений), чтобы преодолеть это расстояние. Но если бы зонд развил рекордную скорость Helios 2 - постоянную скорость в 240 000 км/ч - ему потребовалось бы 19 000 лет (или более 600 поколений), чтобы преодолеть 4,243 светового года. Существенно лучше, хотя и близко не практично.

Электромагнитный двигатель EM Drive

Другой предложенный метод межзвездных путешествий — это , известный также как EM Drive. У предложенного еще в 2001 году Роджером Шойером, британским ученым, который создал Satellite Propulsion Research Ltd (SPR) для реализации проекта, двигателя в основе лежит идея того, что электромагнитные микроволновые полости позволяют напрямую преобразовывать электроэнергию в тягу.

EM Drive — двигатель с резонансной полостью

Если традиционные электромагнитные двигатели предназначены для приведения в движение определенной массы (вроде ионизированных частиц), конкретно эта двигательная система не зависит от реакции массы и не испускает направленного излучения. Вообще, этот двигатель встретили с изрядной долей скепсиса во многом потому, что он нарушает закон сохранения импульса, согласно которому импульс системы остается постоянным и его нельзя создать или уничтожить, а только изменить под действием силы.

Тем не менее последние эксперименты с этой технологией очевидно привели к положительным результатам. В июле 2014 года, на 50-й конференции AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference в Кливленде, штат Огайо, ученые NASA, занимающиеся передовыми реактивными разработками, заявили, что успешно испытали новую конструкцию электромагнитного двигателя.

В апреле 2015 года ученые NASA Eagleworks (часть Космического центра им. Джонсона) заявили, что успешно испытали этот двигатель в вакууме, что может указывать на возможное применение в космосе. В июле того же года группа ученых из отделения космических систем Дрезденского технологического университета разработала собственную версию двигателя и наблюдала ощутимую тягу.

В 2010 году профессор Чжуан Янг из Северо-Западного политехнического университета в Сиань, Китай, начала публиковать серию статей о своих исследованиях технологии EM Drive. В 2012 году она сообщила о высокой входной мощности (2,5 кВт) и зафиксированной тяге в 720 мн. В 2014 году она также провела обширные испытания, включая замеры внутренней температуры со встроенными термопарами, которые показали, что система работает.

По расчетам на базе прототипа NASA (которому дали оценку мощности в 0,4 Н/киловатт), космический аппарат на электромагнитном двигателе может осуществить поездку к Плутону менее чем за 18 месяцев. Это в шесть раз меньше, чем потребовалось зонду «Новые горизонты», который двигался на скорости 58 000 км/ч.

Звучит впечатляюще. Но даже в таком случае корабль на электромагнитных двигателях будет лететь к Проксиме Центавра 13 000 лет. Близко, но все еще недостаточно. Кроме того, пока в этой технологии не будут расставлены все точки над ё, рано говорить о ее использовании.

Ядерное тепловое и ядерное электрическое движение

Еще одна возможность осуществить межзвездный перелет - использовать космический аппарат, оснащенный ядерными двигателями. NASA десятилетиями изучало такие варианты. В ракете на ядерном тепловом движении можно было бы использовать урановые или дейтериевые реакторы, чтобы нагревать водород в реакторе, превращая его в ионизированный газ (плазму водорода), который затем будет направляться в сопло ракеты, генерируя тягу.

Ракеты я ядерным двигателем

Ракета с ядерным электрическим приводом включает тот же реактор, преобразующий тепло и энергию в электроэнергию, которая затем питает электродвигатель. В обоих случаях ракета будет полагаться на ядерный синтез или ядерное деление для создания тяги, а не на химическое топливо, на котором работают все современные космические агентства.

По сравнению с химическими двигателями, у ядерных есть неоспоримые преимущества. Во-первых, это практически неограниченная энергетическая плотность по сравнению с ракетным топливом. Кроме того, ядерный двигатель также будет вырабатывать мощную тягу по сравнению с используемым объемом топлива. Это позволит сократить объемы необходимого топлива, а вместе с тем вес и стоимость конкретного аппарата.

Хотя двигатели на тепловой ядерной энергии пока в космос не выходили, их прототипы создавались и испытывались, а предлагалось их еще больше.

И все же, несмотря на преимущества в экономии топлива и удельном импульсе, самая лучшая из предложенных концепций ядерного теплового двигателя имеет максимальный удельный импульс в 5000 секунд (50 кН·c/кг). Используя ядерные двигатели, работающие на ядерном делении или синтезе, ученые NASA могли бы доставить космический аппарат на Марс всего за 90 дней, если Красная планета будет в 55 000 000 километрах от Земли.

Но если говорить о путешествии к Проксиме Центавра, ядерной ракете потребуются столетия, чтобы разогнаться до существенной доли скорости света. Потом потребуются несколько десятилетий пути, а за ними еще много веков торможения на пути к цели. Мы все еще в 1000 годах от пункта назначения. Что хорошо для межпланетных миссий, не так хорошо для межзвездных.

Ядерная силовая установка

Ядерная силовая установка - это теоретически возможный «двигатель» для быстрого космического путешествия. Концепцию первоначально предложил Станислав Улам в 1946 году, польско-американский математик, принимавший участие , а предварительные расчеты сделали Ф. Райнес и Улам в 1947 году. Проект «Орион» был запущен в 1958 году и просуществовал до 1963-го.

Под руководством Теда Тейлора из General Atomics и физика Фримена Дайсона из Института перспективных исследований в Принстоне, «Орион» должен был использовать силу импульсных ядерных взрывов, чтобы обеспечить огромную тягу с очень высоким удельным импульсом.

Орион должен был использовать силу импульсных ядерных взрывов

В двух словах, проект «Орион» включает крупный космический аппарат, который набирает скорость за счет поддержки термоядерных боеголовок, выбрасывая бомбы позади и ускоряясь за счет взрывной волны, которая уходит в расположенный сзади «пушер», панель для толчка. После каждого толчка сила взрыва поглощается этой панелью и преобразуется в движение вперед.

Хотя по современным меркам эту конструкцию сложно назвать элегантной, преимущество концепции в том, что она обеспечивает высокую удельную тягу - то есть извлекает максимальное количество энергии из источника топлива (в данном случае ядерных бомб) при минимальных затратах. Кроме того, эта концепция может теоретически разгонять очень высокие скорости, по некоторым оценкам, до 5% от скорости света (5,4 х 10 7 км/ч).

Конечно, у этого проекта имеются неизбежные минусы. С одной стороны, корабль такого размера будет крайне дорого строить. По оценкам, которые сделал Дайсон в 1968 году, космический аппарат «Орион» на водородных бомбах весил бы от 400 000 до 4 000 000 метрических тонн. И по крайней мере три четверти этого веса будут приходиться на ядерные бомбы, каждая из которых весит примерно одну тонну.

Скромные подсчеты Дайсона показали, что общая стоимость строительства «Ориона» составила бы 367 миллиардов долларов. С поправкой на инфляцию, эта сумма выливается в 2,5 триллиона долларов, это довольно много. Даже при самых скромных оценкам, аппарат будет крайне дорогим в производстве.

Есть еще небольшая проблема радиации, которую он будет излучать, не говоря уж о ядерных отходах. Считается, что именно по этой причине проект был свернут в рамках договора о частичном запрете испытаний от 1963 года, когда мировые правительства стремились ограничить ядерные испытания и остановить чрезмерный выброс радиоактивных осадков в атмосферу планеты.

Ракеты на ядерном синтезе

Другая возможность использования ядерной энергии заключается в термоядерных реакциях для получения тяги. В рамках этой концепции, энергия должна создаваться во время воспламенения гранул смеси дейтерия и гелия-3 в реакционной камере инерционным удержанием с использованием электронных лучей (подобно тому, что делают в Национальном комплексе зажигания в Калифорнии). Такой термоядерный реактор взрывал бы 250 гранул в секунду, создавая высокоэнергетическую плазму, которая затем перенаправлялась бы в сопло, создавая тягу.

Проект «Дедал» так и не увидел свет

Подобно ракете, которая полагается на ядерный реактор, эта концепция обладает преимуществами с точки зрения эффективности топлива и удельного импульса. По оценке, скорость должна достигать 10 600 км/ч, что намного превышает пределы скорости обычных ракет. Более того, эта технология активно изучалась в течение последних нескольких десятилетий, и было сделано много предложений.

Например, между 1973 и 1978 годами Британское межпланетное общество провело исследование возможности проекта «Дедал». Опираясь на современные знания и технологии термоядерного синтеза, ученые призвали к строительству двухступенчатого беспилотного научного зонда, который смог бы добраться до звезды Барнарда (5,9 светового года от Земли) за срок человеческой жизни.

Первая ступень, крупнейшая из двух, работала бы в течение 2,05 года и разогнать аппарат до 7,1% скорости света. Затем эта ступень отбрасывается, зажигается вторая, и аппарат разгоняется до 12% скорости света за 1,8 года. Потом двигатель второй ступени отключается, и корабль летит в течение 46 лет.

Согласитесь, выглядит очень красиво!

По оценкам проекта «Дедал», миссии потребовалось бы 50 лет, чтобы достичь звезды Барнарда. Если к Проксиме Центавра, то же судно доберется за 36 лет. Но, конечно, проект включает массу нерешенных вопросов, в частности неразрешимых с использованием современных технологий - и большинство из них до сих пор не решены.

К примеру, на Земле практически нет гелия-3, а значит, его придется добывать в другом месте (вероятнее всего, на Луне). Во-вторых, реакция, которая движет аппарат, требует, чтобы испускаемая энергия значительно превышала энергию, затраченную на запуск реакции. И хотя эксперименты на Земле уже превзошли «точку безубыточности», мы еще далеки от тех объемов энергии, что смогут питать межзвездный аппарат.

В-третьих, остается вопрос стоимости такого судна. Даже по скромным стандартам беспилотного аппарата проекта «Дедал», полностью оборудованный аппарат будет весить 60 000 тонн. Чтобы вы понимали, вес брутто NASA SLS чуть выше 30 метрических тонн, и один только запуск обойдется в 5 миллиардов долларов (по оценкам 2013 года).

Короче говоря, ракету на ядерном синтезе будет не только слишком дорого строить, но и потребуется уровень термоядерного реактора, намного превышающий наши возможности. Icarus Interstellar, международная организация гражданских ученых (некоторые из которых работали в NASA или ЕКА), пытается оживить концепцию с проектом «Икар». Собранная в 2009 году группа надеется сделать движение на синтезе (и другое) возможным в обозримом будущем.

Термоядерный ПВРД

Известный также как ПВРД Буссарда, двигатель впервые предложил физик Роберт Буссард в 1960 году. По своей сути, это улучшение стандартной термоядерной ракеты, которая использует магнитные поля для сжатия водородного топлива до точки запуска синтеза. Но в случае ПВРД, огромная электромагнитная воронка всасывает водород из межзвездной среды и сливает в реактор как топливо.

По мере того как аппарат набирает скорость, реактивная масса попадает в ограничивающее магнитное поле, которое сжимает ее до начала термоядерного синтеза. Затем магнитное поле направляет энергию в сопло ракеты, ускоряя судно. Поскольку никакие топливные баки не будут его замедлять, термоядерный ПВРД может развить скорость порядка 4% световой и отправиться куда угодно в галактику.

Тем не менее у этой миссии есть масса возможных недостатков. К примеру, проблема трения. Космический аппарат полагается на высокую скорость сбора топлива, но вместе с тем будет сталкиваться с большим количеством межзвездного водорода и терять скорость - особенно в плотных регионах галактики. Во-вторых, дейтерия и трития (которые используются в реакторах на Земле) в космосе немного, а синтез обычного водорода, которого много в космосе, пока нам неподвластен.

Впрочем, научная фантастика полюбила эту концепцию. Самым известным примером является, пожалуй, франшиза «Звездный путь», где используются «коллекторы Буссарда». В реальности же наше понимание реакторов синтеза далеко не так прекрасно, как хотелось бы.

Лазерный парус

Солнечные паруса давно считаются эффективным способом покорения Солнечной системы. Помимо того, что они относительно просты и дешевы в изготовлении, у них большой плюс: им не нужно топливо. Вместо использования ракет, нуждающихся в топливе, парус использует давление радиации звезд, чтобы разгонять сверхтонкие зеркала до высоких скоростей.

Тем не менее, в случае межзвездного перелета, такой парус придется подталкивать сфокусированными лучами энергии (лазером или микроволнами), чтобы разгонять до скорости, близкой к световой. Концепцию впервые предложил Роберт Форвард в 1984 году, физик лаборатории Hughes Aircraft.

Чего в космосе очень много? Правильно — солнечного света

Его идея сохраняет преимущества солнечного паруса в том, что не требует топлива на борту, а также и в том, что лазерная энергия не рассеивается на расстоянии так же, как и солнечная радиация. Таким образом, хотя лазерному парусу потребуется некоторое время, чтобы разогнаться до околосветовой скорости, он впоследствии будет ограничен только скоростью самого света.

По данным исследования Роберта Фрисби в 2000 году, директора по исследованиям передовых двигательных концепций в Лаборатории реактивного движения NASA, лазерный парус разгонится до половины световой скорости меньше чем за десять лет. Он также рассчитал, что парус диаметром 320 километров мог бы добраться до Проксимы Центавра за 12 лет. Между тем, парус 965 километров в диаметре прибудет на место всего через 9 лет.

Однако строить такой парус придется из передовых композитных материалов, чтобы избежать плавления. Что будет особенно сложно, учитывая размеры паруса. Еще хуже обстоит дело с расходами. По мнению Фрисби, лазерам потребуется стабильный поток в 17 000 тераватт энергии - примерно столько весь мир потребляет за один день.

Двигатель на антиматерии

Любители научной фантастики хорошо знают, что такое антиматерия. Но если вы забыли, антиматерия - это вещество, состоящее из частиц, которые имеют такую же массу, как и обычные частицы, но противоположный заряд. Двигатель на антиматерии - это гипотетический двигатель, в основе которого лежат взаимодействия между материей и антиматерией для генерации энергии, или создания тяги.

Гипотетический двигатель на антиматерии

Короче говоря, двигатель на антиматерии использует сталкивающиеся между собой частицы водорода и антиводорода. Испущенная в процессе аннигиляции энергия сравнима по объемам с энергией взрыва термоядерной бомбы в сопровождении потока субатомных частиц - пионов и мюонов. Эти частицы, которые движутся со скоростью одной третьей от скорости света, перенаправляются в магнитное сопло и вырабатывают тягу.

Преимущество такого класса ракет в том, что большую часть массы смеси материи/антиматерии можно преобразовать в энергию, что обеспечивает высокую плотность энергии и удельный импульс, превосходящий любую другую ракету. Более того, реакция аннигиляции может разогнать ракету до половины скорости света.

Такой класс ракет будет самым быстрым и самым энергоэффективным из возможных (или невозможных, но предлагаемых). Если обычные химические ракеты требуют тонны топлива, чтобы продвигать космический корабль к месту назначения, двигатель на антиматерии будет делать ту же работу за счет нескольких миллиграмов топлива. Взаимное уничтожение полукилограмма частиц водорода и антиводорода высвобождает больше энергии, чем 10-мегатонная водородная бомба.

Именно по этой причине Институт перспективных концепций NASA исследует эту технологию как возможную для будущих миссий на Марс. К сожалению, если рассматривать миссии к ближайшим звездным системам, сумма необходимого топлива растет в геометрической прогрессии, и расходы становятся астрономическими (и это не каламбур).

Как выглядит аннигиляция?

Согласно отчету, подготовленному к 39-й конференции AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference и Exhibit, двухступенчатая ракета на антивеществе потребует больше 815 000 метрических тонн топлива, чтобы добраться до Проксимы Центавра за 40 лет. Это относительно быстро. Но цена…

Хотя один грамм антивещества производит невероятное количество энергии, производство одного только грамма потребует 25 миллионов миллиардов киловатт-часов энергии и выльется в триллион долларов. В настоящее время общее количество антивещества, которое было создано людьми, составляет меньше 20 нанограммов.

И даже если бы мы могли задешево производить антиматерию, нам потребовался бы массивный корабль, который смог бы удерживать необходимое количество топлива. Согласно докладу доктора Даррела Смита и Джонатана Вебби из Авиационного университета Эмбри-Риддл в штате Аризона, межзвездный корабль с двигателем на антивеществе мог бы набрать скорость в 0,5 световой и достичь Проксимы Центавра чуть больше чем за 8 лет. Тем не менее сам корабль весил бы 400 тонн и потребовал бы 170 тонн топлива из антивещества.

Возможный способ обойти это - создать судно, которое будет создавать антивещество с последующим его использованием в качестве топлива. Эта концепция, известная как Vacuum to Antimatter Rocket Interstellar Explorer System (VARIES), была предложена Ричардом Обаузи из Icarus Interstellar. Опираясь на идею переработки на месте, корабль VARIES должен использовать крупные лазеры (запитанные огромными солнечными батареями), создающие частицы антивещества при выстреле в пустой космос.

Подобно концепции с термоядерным ПВРД, это предложение решает проблему перевозки топлива за счет его добычи прямо из космоса. Но опять же, стоимость такого корабля будет чрезвычайно высокой, если строить его нашими современными методами. Мы просто не в силах создавать антивещество в огромных масштабах. А еще нужно решить проблему с радиацией, поскольку аннигиляция материи и антиматерии производит вспышки высокоэнергетических гамма-лучей.

Они не только представляют опасность для экипажа, но и для двигателя, чтобы те не развалились на субатомные частицы под воздействием всей этой радиации. Короче говоря, двигатель на антивеществе совершенно непрактичен с учетом наших современных технологий.

Варп-двигатель Алькубьерре

Любители научной фантастики, без сомнения, знакомы с концепцией варп-двигателя (или двигателя Алькубьерре). Предложенная мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году, эта идея была попыткой вообразить мгновенное перемещение в пространстве без нарушения специальной теории относительности Эйнштейна. Если коротко, эта концепция включает растяжение ткани пространства-времени в волну, которая теоретически приведет к тому, что пространство перед объектом будет сжиматься, а позади - расширяться.

Объект внутри этой волны (наш корабль) сможет ехать на этой волне, будучи в «варп-пузыре», со скоростью намного превышающей релятивистскую. Поскольку корабль не движется в самом пузыре, а переносится им, законы относительности и пространства-времени нарушаться не будут. По сути, этот метод не включает движение быстрее скорости света в локальном смысле.

«Быстрее света» он только в том смысле, что корабль может достичь пункта назначения быстрее луча света, путешествующий за пределами варп-пузыря. Если предположить, что космический аппарат будет оснащен системой Алькубьерре, он доберется до Проксимы Центавра меньше чем за 4 года. Поэтому, если говорить о теоретическом межзвездном космическом путешествии, это, безусловно, наиболее перспективная технология в плане скорости.

Разумеется, вся эта концепция чрезвычайно спорная. Среди аргументов против, например, то, что она не принимает во внимание квантовую механику и может быть опровергнута (вроде петлевой квантовой гравитации). Расчеты необходимого объема энергии также показали, что варп-двигатель будет непомерно прожорлив. Другие неопределенности включают безопасность такой системы, эффекты пространства-времени в пункте назначения и нарушения причинности.

Тем не менее в 2012 году ученый NASA Гарольд Уайт заявил, что вместе с коллегами двигателя Алькубьерре. Уайт заявил, что они построили интерферометр, который будет улавливать пространственные искажения, произведенные расширением и сжатием пространства-времени метрики Алькубьерре.

В 2013 году Лаборатория реактивного движения опубликовала результаты испытаний варп-поля, которые проводились в условиях вакуума. К сожалению, результаты сочли «неубедительными». В долгосрочной перспективе мы можем выяснить, что метрика Алькубьерре нарушает один или несколько фундаментальных законов природы. И даже если его физика окажется верной, нет никаких гарантий, что систему Алькубьерре можно использовать для полетов.

В общем, все как обычно: вы родились слишком рано для путешествия к ближайшей звезде. Тем не менее, если человечество почувствует необходимость построить «межзвездный ковчег», который будет вмещать самоподдерживающееся человеческое общество, добраться до Проксимы Центавра удастся лет за сто. Если мы, конечно, захотим инвестировать в такое мероприятие.

Что касается времени, все доступные методы кажутся крайне ограниченными. И если потратить сотни тысяч лет на путешествие к ближайшей звезде может нас мало интересовать, когда наше собственное выживание стоит на кону, по мере развития космических технологий, методы будут оставаться чрезвычайно непрактичным. К моменту, когда наш ковчег доберется до ближайшей звезды, его технологии станут устаревшими, а самого человечества может уже не существовать.

Так что если мы не осуществим крупный прорыв в сфере синтеза, антиматерии или лазерных технологий, мы будем довольствоваться изучением нашей собственной Солнечной системы.