Астрономія
Технології

Вуглецева піна може зробити міжзоряні перельоти реальними

Космічний апарат, виготовлений з вуглецевої піни, зможе дістатися від Землі до Альфи Центаври за 185 років, стверджують автори нового дослідження, опублікованого у журналі Astronomy & Astrophysics. Цей зонд також може допомогти виявити та вивчити Дев'яту планету Сонячної системи, якщо вона існує.

Як довго сучасний апарат може летіти до найближчої зірки?

Звичайні ракети, керовані хімічними реакціями, на даний час є провідною формою космічного руху. Однак вони не ефективні для того, щоб досягти іншої зірки протягом життя людини. Наприклад, Альфа Центавра, найближча до Землі зоряна система, знаходиться на відстані приблизно 4,37 світлових років. Це понад 41,2 трильйони кілометрів, або приблизно в 276 000 разів більше відстані від Землі до Сонця. Космічному апарату NASA Voyager 1, який стартував у 1977 році і досяг міжзоряного середовища в 2012 році, знадобилося б приблизно 75 000 років, щоб долетіти до Альфи Центавра. Проблема полягає в тому, що пальне, яке використовують апарати, має велику масу. Довгі перельоти вимагають великої кількості палива, що робить космічні апарати важкими.

Які існують альтернативи?

Попередні дослідження дозволяють припустити, що єдиним можливим методом для міжзоряних подорожей є технологія сонячного вітрила. Це пристрої, що використовують тиск сонячного світла або лазера. Проєкт Breakthrough Starshot, анонсований у 2016 році, передбачає запуск до Альфа Центаври таких апаратів, але для того, щоб надати їм необхідну швидкість, потрібен потужний лазер, технології для побудови якого ще не існує.

Що пропонують вчені?

У новому дослідженні астрофізики припустили, що використати бульбашки з вуглецевої піни буде вигідніше. Зонди, виготовлені з цього матеріалу, могли б здійснювати міжзоряні подорожі швидше, ніж будь-яка ракета, живлячись виключно сонячним світлом, та не потребуватимуть лазера.

Вчені підрахували, що порожниста аерографітна сфера діаметром приблизно 1 метр із оболонкою завтовшки в 1 мікрометр (приблизно 1% ширини людського волосся) буде важити усього 2,3 міліграма. Якщо запустити таку сферу на відстані приблизно 0,04 астрономічних одиниці від Сонця, світло може пришвидшити її до 24,8 мільйоннів кілометрів на годину. Вона зможе здолати відстань між Землею та Проксімою Центавра, найближчою зіркою для нашої Сонячної системи, за 185 років.

Дослідники припустили, що ці космічні апарати потенційно можуть переносити 32-ватний лазер вагою лише 1 грам. Це обладнання може допомогти виявити гіпотетичну Дев'яту планету Сонячної системи.