Въпреки огромния напредък, който сме постигнали в изследването на космоса, има едно нещо, което ни дърпа назад. Това са бавните ни космически апарати.
Човечеството е способно да ускорява частици до скорост, близа до тази на светлината, но не можем да ускорим космическите си апарати дори до 3% от тази стойност. Със сегашните технологии ни пътуването до Марс отнема около 5 месеца.
Но Филип Любин (Philip Lubin) от НАСА разработва система, благодарение на която ще се стига до Марс само за три дни. Системата е базирана на така нареченото „фотонно задвижване“, но то няма да идва от слънчевите лъчи, а от огромни лазери, намиращи се на Земята.
В момента задвижването на космическите апарати става чрез изгаряни на химикали като например ракетно гориво. Не само, че това гориво натежава, но и цялата система се оказва изключително неефективна в сравнение с електромагнитното ускорение, при което се използва светлина или друго електромагнитно излъчване.
„Електромагнитното излъчване е ограничено само от скоростта на светлината, докато химическите системи са ограничени от енергията на химическите процеси в тях“, пише в доклада си Любин.
И въпреки че електромагнитното ускорение е добре разработено в лабораторни условия, то употребата му за космически полети би изисквала доста скъпо оборудване като например пръстен от свръхпроводими магнити като тези, използвани в Големия адронен колайдер.
Един от възможните кандидати за новата технология е „невъзможният“ двигател EmDrive, който в последно време се радва на доста внимание в научните среди заради това, че е постигнал електромагнитно ускорение, но учените от НАСА все още не са сигурни как се е случило това и дали не става въпрос за експериментална аномалия.
NASA 360
Фотонното задвижване работи на теория, без значение от мащаба на превозното средство и се явява най-вероятният кандидат. Та, как фотоните са способни да задвижат нещо толкова голямо като космически кораб? Въпреки че нямат никаква маса, светлинните частици имат енергия и импулс – когато те се отразяват в даден предмет, импулсът и енергията се предават като малко побутване. С достатъчно голямо отразително платно е възможно да се създаде достатъчен импулс за задвижване на цял космически апарат.
Според изчисленията на Любин и колегите му чрез метода за фотонно задвижване 100-килограмова роботизирана сонда ще пристига на Марс само след 3 дни. По-големите апарати като тези, които ще превозват хора, ще пътуват до червената планета не повече от месец, което е пет пъти по-кратко от това, на което са способни сегашните най-мощни ракетни ускорители.
Любин обяснява също, че технологията на фотонно задвижване ще е способна да ускорява космически апарати с нечуваните 30% от скоростта на светлината, в същото време изисквайки същото количество енергия като сегашните ракетни ускорители.
Но истинската полза от фотонното задвижване ще бъде забелязана при пътуване на дълги разстояния, където космическите апарати ще имат достатъчно време да се ускорят и евентуално да излязат от Слънчевата система, или пък дори да посетят най-близките звезди.
За да бъде напълно ясно, системата не е разработена за превозване на хора в междузвездното пространство. Пътешествията, разбира се, ще бъдат извършвани от роботи, защото, освен всички други пречки, хората са прекалено тежки за подобни мисии. Но въпреки всичко това ще е огромно постижение за човешката раса.
„Човешкият фактор в изследването на най-близките звезди и екзопланети ще бъде най-голямото пътешествие за човечеството“, пише Любин. „Време е да започнем неизбежното пътешествие отвъд дома ни.“
