Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Оказаться за пределами Солнечной системы – давняя мечта человечества, однако немыслимые расстояния создают проблемы на пути к этой цели, пишет Vice. Но ученые не отчаиваются. Недавно они представили новую программу путешествий к звездам. Источником вдохновения послужил полет морских птиц.
Благодаря новой концепции более быстрого путешествия в другие солнечные системы люди смогут лететь к звездам так же, как птицы парят на Земле
Как следует из недавно опубликованной научной статьи, ученые предлагают новую ошеломляющую программу полетов к звездам. На ее разработку их вдохновили прекрасные и отточенные полеты морских птиц, таких как альбатросы. Чтобы в течение двух лет разогнать космический корабль до скорости, составляющей 2% скорости света, в программе, основанной на концепции межзвездных полетов, будут использоваться генерируемые Солнцем ветра переменных направлений. Это позволит кораблю взлететь в бескрайние просторы за пределами нашей Солнечной системы.
Люди тысячелетиями мечтали покинуть Солнечную систему, но немыслимые расстояния между звездами создают серьезные проблемы на пути к этой цели. Запущенный в 1977 году космический аппарат НАСА "Вояджер" стал первым зондом, вышедшим в межзвездное пространство. Но чтобы долететь до другой звездной системы, все равно потребуются десятки тысяч лет.
Теперь группа ученых во главе с Матиасом Ларрутуру (Mathias Larrouturou) из Университета Макгилла, занимающимся исследованиями космических полетов, разрабатывают концепцию гораздо более скоростного космического корабля. Он будет воспроизводить движения, совершаемые морскими птицами в процессе "динамического парения". Разгон будет происходить за счет солнечного ветра, который представляет собой поток заряженных частиц, испускаемых Солнцем, образующий область околосолнечного пространства, — "пузырь", называемый гелиосферой.
Как следует из научной статьи, недавно опубликованной в журнале Frontiers of Space Technologies, ученые обнаружили, что их "новая концепция движения космического корабля, в которой используется принцип динамического парения" представляется "применимой в отношении космического аппарата для достижения скоростей, приближающихся к 2% [скорости света] за полтора года" или "0,5% [скорости света] за один месяц", в зависимости от траектории его полета через Солнечную систему.
"В соответствии с концепцией, навеянной динамическими маневрами морских птиц и планеров, в которых для увеличения скорости используются различия в скорости ветра, в представленном техническом решении космический аппарат, создающий подъемную силу, движется по кругу между областями гелиосферы, в которых отмечаются разные скорости ветра. При этом он набирает энергию, не используя топлива, и ограничиваясь лишь бортовой системой электропитания небольшой мощности, — написали Ларротуру с коллегами в статье. — Этот метод может предусматривать реализацию первого этапа программы по совершению настоящего межзвездного полета в другие солнечные системы".
За прошедшие годы предложено множество концепций межзвездных полетов — от крошечных чипов, использующих для движения к звездам мощные лазеры, до громоздких кораблей нового поколения, которые перевозят людей по всей галактике. Как следует из статьи, Ларрутуру и его коллеги задумали другой тип конструкции, в основе которой находится "магнитогидродинамическое крыло". Оно представляет собой невидимую структуру, состоящую из магнитных полей, которая, согласно исследованию, в чем-то подобна настоящему крылу птицы или самолета.
Теоретически это спектральное крыло можно было бы создать из двух плазменных магнитов, расположенных вдоль антенны длиной в несколько футов. В соответствующих частях Солнечной системы поле, создаваемое этими магнитами, могло бы взаимодействовать с потоками солнечного ветра в разных направлениях почти так же, как делают птицы, которые для создания подъемной силы используют турбулентность ветра.
"В результате получается тип крыла, создающего подъемную силу, но без физической структуры, — пояснили ученые в статье. — При динамическом парении, как это происходит на земле, летательный аппарат, создающий подъемную силу, выполняет маневр. В нем используется разница в скоростях ветра между двумя различными областями воздуха, например, ветер, дующий над вершиной холма, и неподвижный воздух на подветренной стороне холма".
Если бы такой зонд был помещен в гелиопаузу, напряженную границу "пузыря" гелиосферы, он мог бы использовать эти смешанные ветровые потоки для разгона до скорости около 3720 миль в секунду за несколько лет. По расчетам ученых, в других частях Солнечной системы космический корабль мог бы всего за месяц достичь 25% этой скорости.
Космический аппарат, который разгоняется до такой скорости, мог бы достичь Юпитера не за годы, а за месяцы, и в принципе мог бы долететь до других звезд за считанные столетия. Хотя это больше, чем продолжительность человеческой жизни, это значительны прогресс по сравнению с рассчитанными на много тысяч лет полетами менее скоростных космических аппаратов, таких как "Вояджеры".
С этой целью Ларрутуру с коллегами в завершение своего исследования разработают технологическую карту практического применения метода плазменных магнитов. В качестве потенциальных "первопроходцев" в рамках этого нового подхода к космическим полетам команда ученых выделяет два других концептуальных проекта. Речь идет, во-первых, о программе Jupiter Observing Velocity Experiment (JOVE). В ней разрабатывается демонстрационная модель полета космического аппарата с солнечной силовой установкой к другим солнечным системам. В рамках этого полета через 30 дней после запуска будет осуществлен облет планеты Юпитер, Второй проект — программа Wind Rider Pathfinder Mission. В ней ученые работают над созданием и дальнейшим запуском в межзвездное пространство зонда, представляющего собой наноспутник стандарта кубсат, оснащенный двигательной системой Wind Rider и бортовой электросистемой, которая использует энергию радиоактивных изотопов.
"Эти инновационные программы позволят подтвердить идею, согласно которой из солнечного ветра можно генерировать значительную движущую силу, а также создать основу для разработки более перспективной концепции извлечения электроэнергии из (солнечного) ветра для создания подъемной силы, — написали ученые в статье. — Способность обеспечивать высокие аэродинамические качества за счет взаимодействия с потоком межпланетной и межзвездной среды над космическим аппаратом оказывается обоснованной и реальной, во всяком случае, учитывая действующие физические принципы".
