Проект Breakthrough Starshot, представленный художником Breakthrough Initiatives, вызывает ряд вопросов у Бориса Штерна, доктора физических наук, астрофизика и главного редактора газеты «Троицкий вариант». Ученый подчеркивает, что проблемы миссии могут возникнуть уже на этапе разгона наноспутников с помощью лазеров, а также значительными будут трудности с передачей обратного сигнала от космического аппарата.
В своей редакционной заметке, Штерн акцентирует, что речь идет не о каких-либо ошибках в инженерных расчетах, а о том, что сами расчеты не учитывают физическую реальность. К примеру, проект Starshot предполагает ускорение спутников с помощью высокомощных лазеров, размещенных на Земле или околоземной орбите. Однако, общий вес оборудования на орбите составит миллионы тонн (для сравнения, МКС весит менее 420 тонн), а проектная мощность излучения достигает 50-70 гигаватт (это в 10-15 раз больше, чем мощность Саяно-Шушенских ГЭС).
При размещении лазеров на Земле современный уровень технологий не способен сфокусировать лучи с необходимой точностью — даже передовые телескопы с адаптивной оптикой имеют разрешение в десять тысяч раз хуже требуемого. Кроме того, ученый задается вопросом, что произойдет с самим наноспутником, когда на его солнечный парус попадет 50 гигаватт излучения. По словам физика, даже при отражающей способности паруса в 99,999 процента, поглощенной мощности лазера хватит для того, чтобы полностью испарить его.
«В частности, как там насчет абляции? (Есть такой процесс: вырывание атомов с поверхности вещества под воздействием интенсивного излучения.) Кажется, от нее не спасет никакой высокий коэффициент отражения. Тем более, меньшая интенсивность излучения, типа 1–10 ГВт/м², — это рабочий режим для технологической абляции. Иронично, что в другом разделе того же препринта абляция рассматривается как вариант разгона зондов», — утверждает Борис Штерн.
Даже если удастся разогнать устройство до 0,2 скорости света (60 тысяч километров в секунду), каждый квадратный сантиметр поверхности спутника столкнется с миллиардом миллиардов атомов межзвездной среды за время путешествия. Это ставит под угрозу работоспособность электроники наноспутника по прибытии к Альфе Центавра.
Финальный аргумент астрофизика касается передачи информации. Даже если аппарату удастся заснять какие-либо объекты в системе звезды, он не сможет передать эти данные на Землю. Это связано с тем, что даже при наличии приемников с разрешением, способным различить сигнал зонда и сигнал Альфы Центавра, слабый импульс от наноспутника потеряется в шуме от излучения звезды. Несфокусированная мощность Альфы Центавра на 26 порядков превышает разумную мощность сигнала аппарата.
«Конечно, я далек от мысли, что Мильнер и, тем более, Хокинг ничего не понимают в физике. Возможно, они осознают, что проект зонда к Альфе Центавра — это абсурд, и, скорее всего, никто из них не читал вышеупомянутый препринт внимательно. Возможно, это знамя было поднято исключительно в рекламных целях, а на самом деле деньги пойдут на более реалистичные и скромные проекты», — добавляет Борис Штерн.
В заключение Штерн подчеркивает, что если отправка космических аппаратов к Альфе Центавра и возможна, то сам проект необходимо рассматривать как долгосрочный. Он приводит в пример строительство собора Святого Петра, которое заняло 200 лет — по его словам, «за такое время нормальный зонд с ядерным топливом может долететь и все прекрасно передать через нормальную антенну по радио».
Проект Breakthrough Starshot был представлен российским миллиардером Юрием Мильнером и американским физиком-теоретиком Стивеном Хокингом 12 апреля 2016 года. Одна из целей проекта — поиск внеземной жизни. Аппараты с солнечным парусом будут разгоняться при помощи сфокусированных лучей лазера, причем планируется запускать за один раз несколько сотен или тысяч космических беспилотников. Кроме основателей инициативы Breakthrough, проект также поддержал основатель Facebook, Марк Цукерберг.
Автор: Владимир Королёв