BnW — engineer

Звёзды всегда привлекали человека, даже когда он понимал их как блестящие точки на одной из хрустальных сфер.Века проходили один за другим: люди научились измерять расстояния до ближайших звёзд (единицы и десятки световых лет), а ядерная физика позволила понять что звёзды существуют и светят за счёт термодядерных реакций. Получив научное основание мечта о достижении звёзд превращалась в отдалённую цель, человек видел своё предназначение в том чтобы распространить жизнь внутри родной солнечной системы а потом и за её пределами. Идея межзвёздных перелётов уже полвека занимает умы дальновидных астрономов и инженеров, занимающихся теоретическими и экспериментальными исследованиями которые когда-нибудь дадут нам технологию способную провести нас к звёздам.Физика накладывает несколько фундаментальных ограничений на перелёты в космосе. Прежде всего стоит забыть о полётах со скоростью приближающейся к скорости света так как из-за релятивистских эффектов энергетическая стоимость таких полётов может быть сколь угодно большой - релятивистская масса быстро растёт при приближении скорости объекта к скорости света.Тем не менее скорости порядка 0.1 с выглядят энергетически допустимыми. Имея большой запас энергии (4.5*10^19 Дж) и ускоритель с хорошим КПД можно разогнать космический корабль массой 100 тонн до вышеназванной скорости, что позволит долететь до Альфы Центавра за ~50 лет.Диаметр нашей галактики составляет ~100000 световых лет, таким образом за миллион лет можно пролететь из одного её края к другому. Эти числа могут вызывать печаль, так как очевидно что человек с его нынешней продолжительностью жизни не сможет путешествовать дальше ближайших к нам звёзд. Такая реальность заставляет фантастов при написании литературы привлекать "гиперпространство", "warp drive" и другие идеи противоречащие известным законам физики, и это является лишь уходом от проблемы а не её решением.Если посмотреть на ситуацию шире то можно увидеть что миллион лет по астрономическим, галактическим, геологическим масштабам - очень короткий промежуток времени, т.е. основная проблема заключается в том что люди живут очень короткую жизнь по сравнению с масштабами нашей вселенной. Законы физики запрещают достигать скорости света, но не существует законов физики которые запретили бы людям перестроить своё тело так чтобы жить гораздо дольше чем они живут сейчас, и это и будет настоящим решением.И наконец, перечислим основные перспективные технологии для межзвёздных путешествий, а именно:1) Солнечный парус. Принцип его работы прост: поступающие фотоны отражаются от зеркальной поверхности паруса, передавая ему свой удвоенный импульс. Внутри солнечной системы не требует внешних источников энергии, ускорение сильно зависит от материала паруса. Межзвёздные путешествия на солнечном парусе возможны при участии мощного стационарного лазера (гигаватты) который сообщит ему начальное ускорение. Успешное применение солнечного паруса требует развитых технологий производства, позволяющих создать в космосе сам парус из материала толщиной в несколько сотен атомных слоёв и огромный силовой лазер с источником энергии.2) Магнитный парус, представляет собой магнитное поле генерируемое сверхпроводниковым кольцом диаметром ~64 км. Поток заряженных частиц отклоняется в магнитном поле, передавая часть своего импульса парусу. Для межзвёздных перелётов возможен вариант с пассивным ускорением от солнечного потока частиц, а также с ускорением на потоке частиц от стационарного ускорителя.3) Плазменные двигатели подобные VASIMR. Это активные двигатели, использующие энергию для ускорения ионов инертного газа. Для поддержания работы двигателя требуется рабочая масса (обычно аргон) и запас энергии.Существуют и другие технологии, например импульсные двигатели проекта "Daedalus", но для краткости я не буду их приводить.Таким образом физическая и техническая возможность межзвёздных путешествий обоснована. Когда-нибудь, даже если это займёт много столетий и потребует полной перестройки наших тел, мы достигнем звёзд. Земля - колыбель человечества, но нельзя же вечно оставаться в колыбели.