Човечеството ще полети към други звезди: Учени разработват технологията на бъдещето

Човечеството е на крачка по-близо до звездите. Учени подготвят технологии за междузвездни мисии до екзопланетата LHS 1140b, които ще използват светлинни платна.

Атмосферата на екзопланетата и новите хоризонти пред науката

Скорошното потвърждение за наличието на атмосфера около скалистата екзопланета LHS 1140b предизвика значителен интерес в астрономическата общност.

Планетата се намира на около 48 светлинни години от Земята и обикаля в обитаемата зона на своята звезда – червено джудже. Това е регион, в който температурата позволява на водата да остане в течно състояние на повърхността.

Въпреки че астрономите са регистрирали загуба на хелий от горните слоеве на атмосферата на планетата, в по-ниските слоеве може да са се запазили по-тежки химични съединения.

Сред тях може да е и водата, която е ключова съставка за живота.

Перспективи за междузвездни пътешествия

Изследването на далечни планети вдъхновява учените да създават технологии за полети до други звезди.

Основното внимание е насочено към миниатюрни космически кораби, тъй като изстрелването им е много по-лесно и по-евтино от това на големи апарати.

Благодарение на технологии от смартфоните, учените дори са създали „умен прах“. Това са микроскопични сензори, способни да измерват светлина, температура и химически вещества.

За да летят към други звезди със скорост от 10-20% от скоростта на светлината, космическите сонди се нуждаят от специални двигатели.

По тази идея работи проектът Breakthrough Starshot, който изследва междузвездните пътувания с помощта на миниатюрни сонди, оборудвани със светлинни платна.

Технологията на светлинните и слънчевите платна

Светлинните платна представляват тънки отразяващи мембрани. За тяхното ускоряване може да се използва насочена лазерна енергия. Или с други думи – светлинните вълни създават налягане върху огледалото, което служи като движеща сила.

За достигане на релативистични скорости ще е необходим мощен лазерен масив с ефективна мощност от десетки гигавати.

Предимството на подобни системи е, че тежкият лазерен възел остава на Земята, а към звездите се ускорява само лекият полезен товар.

Недостатък обаче е невъзможността за лесно спиране на сондата – тя ще премине покрай целевата звездна система само за няколко дни.

Освен лазерните платна за междузвездни пътувания, съществуват и слънчеви платна. Те използват налягането на слънчевата светлина и вече се прилагат за мисии в рамките на Слънчевата система.

Самата идея за използване на отразяващи мембрани е предложена за първи път през 20-те години на миналия век от пионерите в космонавтиката Константин Циолковски и Фридрих Цандер.

Както отбелязва Циолковски, става дума за използването на „огромни огледала от много тънки листове“.

Заслужава да се припомни, че в началото на 1946 г. екип от военни и цивилни специалисти в щата Ню Джърси насочва модифицирана радиолокационна система към Луната и излъчва мощни радиоимпулси към нейната повърхност.

Приблизително две и половина секунди по-късно осцилоскоп регистрира слабо ехо, което е преодоляло космическото разстояние в двете посоки, доказвайки възможността за междупланетна комуникация.