Багато поколінь люди мріяли про подорож до інших зоряних систем та освоєння чужих світів. Але космічному кораблю знадобиться від 1000 до 81 000 років, щоб досягти найближчої до нас зірки Альфа Центавра за допомогою традиційних силових установок (або тих, які є можливими за допомогою сучасних технологій). Крім того, під час подорожі міжзоряним середовищем (ISM) існують численні ризики аварій.
За таких обставин космічні кораблі масштабу грама, які покладаються на двигун спрямованої енергії (так званий лазер), здаються єдиним життєздатним варіантом для досягнення сусідніх зірок у цьому столітті. Запропоновані концепції включають Swarming Proxima Centauri, спільну роботу між Space Initiatives Inc. та Initiative for Interstellar Studies (i4is) під керівництвом головного наукового співробітника Space Initiative Маршалла Юбенкса.
Концепція нещодавно була обрана для першої фази розробки в рамках цьогорічної програми NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
За словами Юбенкса, подорож міжзоряним простором — це питання відстані, енергії та швидкості. На відстані 4,25 світлових років (40 трильйонів км; 25 трильйонів миль) від Сонячної системи навіть Проксима Центавра знаходиться неймовірно далеко. Якщо говорити про це в перспективі, то рекорд найбільшої відстані, яку будь коли подолав космічний корабель, належить космічному зонду «Вояджер-1», який зараз знаходиться на відстані понад 24 мільярдів кілометрів від Землі. Використовуючи звичайні методи, зонд досяг максимальної швидкості 61 500 км/год і подорожував понад 46 років поспіль.
Юбенкс пояснив Universe Today електронною поштою:
«Звичайно, ракети — це звичайний спосіб швидкого польоту. Ракети працюють, викидаючи «матеріал» (зазвичай гарячий газ) позаду, імпульс у речовині, що йде назад, дорівнює імпульсу збільшення швидкості транспортного засобу в напрямку вперед. Біда в тому, що у нас немає технології – немає джерела енергії – яке б дозволило рухатись зі швидкістю приблизно 60 000 км/с, тому ракети не працюватимуть».
Натомість такі концепції, як Breakthrough Starshot і Proxima Swarm, передбачають лазерний промінь потужністю 100 гігават (ГВт), який би розганяв тисячі космічних зондів розміром у грам із лазерними вітрилами до релятивістської швидкості (~10-20% світла). За їхніми оцінками експертів, ця концепція місії може бути готова до розробки приблизно в середині століття і може досягти Проксими Центавра та її земноподібної екзопланети (Проксима b) до 2075 року або пізніше.
У попередній публікації Юбенкс і його колеги продемонстрували, як флот із тисячі космічних кораблів може подолати труднощі, пов’язані з міжзоряними подорожами, і підтримувати зв’язок із Землею. Однак через восьмирічну затримку міжзоряних відстаней і загальної теорії відносності унеможливлюється контроль із Землі. Таким чином, рій повинен мати надзвичайну самостійність, коли справа доходить до навігації та рішень, які дані передавати на Землю.
Дослідники зазначають, що самі зонди будуть дешевими. Натомість у проєкті домінуватимуть витрати на саму лазерну систему.
На фото: рій космічних кораблів із лазерними вітрилами залишає Сонячну систему. Авторство зображення: Адріан Манн.