Успех миссии Breakthrough Starshot к Проксиме b может быть важнее, чем мы думаем
Планета Проксима b, которая находится в одной из самых близких к нам звездных систем, стала достижимой целью проекта Breakthrough Starshot. Мы не знаем, покажет ли этот «звездный выстрел» планету, пригодную для заселения людьми, но он определенно необходим нам для освоения нашей собственной Солнечной системы.
Обнаружение Проксимы b
В августе 2016 года ученые обнаружили потенциально пригодную для жизни планету размером с Землю, которая вращается возле ближайшего звездного соседа нашего Солнца: Проксимы Центавра. Это значит, что Проксима b находится на расстоянии 4,2 светового года от нас. Ученые попытались раскопать более подробные сведения об этой планете и надеются, что телескоп Джеймса Уэбба обеспечит нам взгляд получше. Однако космический аппарат, посланный к этой планете, мог бы собрать достаточно данных, чтобы показать, может ли планета поддерживать жизнь — или уже поддерживает.
Незадолго до того, как была найдена Проксима b, группа ученых и бизнесменов предприняла первые шаги по отправке людей в систему Альфа Центавра, заявив о проекте Breakthrough Starshot. Этот международный проект, который финансируется российским инвестором Юрием Мильнером в размере 100 миллионов долларов, должен значительно ускорить исследования и разработку жизнеспособного космического зонда, подходящего для межзвездных путешествий. Открытие Проксимы b обеспечило достижимую, но все еще сложную с инженерной точки зрения цель.
Чтобы достичь Проксимы b в течение жизни одного обычного ученого, зонду нужно двигаться со скоростью, равной одной пятой скорости света или быстрее. Затем, пролетая мимо системы Проксима на скорости 60 000 километров в секунду, ему нужно собрать полезные данные и передать их за четыре световых года на Землю.
Первый важный шаг — разогнать космический аппарат до достаточно высокой скорости. Обычные ракеты не могут хранить достаточное количество топлива, чтобы набрать требуемую скорость, поэтому Starshot будет использовать свет лазеров. Закрепленный за Землей 100-гигаваттный массив лазеров будет генерировать пучок, толкающий небольшой парус зонда после того, как обычные ракеты выведут его из нашей атмосферы.
Наибольший риск представляет собой столкновение с межзвездными частицами и космическими лучами. Starshot надеется защитить судно, покрыв переднюю кромку миллиметром высокопрочного материала вроде бериллиевой меди. Чтобы убедиться, что зонд не собьется с курса и не поставит под удар миссию, он будет оснащен пилотом в виде ИИ.
Ученые рассчитывают запустить аппарат в 2040 году и затем подождать лет 20. В 2060 году бортовой компьютер аппарата Starshot должен пробудиться, свериться с Землей, убедиться, что приближается к Проксиме Центавра, и приготовиться к облету.
Один гигантский шаг
Наивысший приоритет для аппарата — сделать фотографию, которая покажет либо пустынную, либо цветущую зеленую планету. Еще она покажет крупные особенности, вроде кратеров и гор. И бортовой спектрометр может поискать молекулы, которые говорят о жизни, вроде метана, кислорода и более сложных углеводородов. Инструменты также могут зондировать атмосферу (если она будет) и замерить магнитное поле планеты. Проксима b, как и любая другая экзопланета, наверняка приготовит нам несколько сюрпризов.
Помимо всего этого, сторонники миссии Starshot видят в ее потенциальном успехе нечто большее, чем данные о новом мире — он обозначит выход человечества на новый уровень достижений. «Я вижу в Starshot возможность для развития», говорит Кельвин Лонг, член совета проекта. «Это как отправиться на Луну».
Другими словами, успех Starshot предоставит нам новый набор возможностей, который превратит исследование Солнечной системы из мечтаний в рутину. Например, лазерный массив, о котором говорят в Starshot, сможет отправлять зонды в любую точку нашей Солнечной системы за несколько дней и совершать поездки в межзвездное пространство за неделю или две.
«Как доставить посылку с Amazon на Марс за один день?», — говорит астрофизик Филип Любин, который также состоит в совете проекта. «Это радикальная возможность, которую мы вполне могли бы исследовать».