Звездолеты завтрашнего дня

Таким образом, как видите, человечеству все еще свойственно мечтать, пытаться заглянуть в будущее. Поэтому, наверное, американцы с британцами взялись и за отработку концепции межзвездного корабля, способного достичь какого-то из полусотни ближних к Солнцу светил за 50–100 лет. Такой срок выбран, чтобы у тех, кто отправит аппарат в далекий рейс, был хоть какой-то шанс успеть при жизни получить сигнал о достижении цели.

С американской стороны в проекте принимает участие группа ученых из организации Tau ZeroFoundation, президентом которой является физик Марк Миллис, некогда работавший в НАСА над созданием новейших космических двигателей. Англичане представлены членами Британского межпланетного общества (Britisy Interplanetary Society — BIS).

Возвращение к «Ориону»

Однако прежде чем рассказать о сути последних проектов, надо, наверное, вспомнить, с чего все начиналось. Недавно в США вышла в свет книга Джорджа Дайсона «Проект „Орион“: подлинная история атомного космического корабля». Автор — сын одного из научных руководителей проекта — рассказывает об одном из самых секретных американских космических разработок прошлого столетия.

В начале 60-х годов ХХ века правительство США затеяло создание тяжелого межпланетного космического корабля «Орион» с командой в 150 человек. Предполагалось, что на нем можно будет долететь до Марса, Юпитера и Сатурна, а можно даже выбраться и за пределы Солнечной системы.

Он должен был приводиться в движение взрывами ядерных бомб. Несмотря на кажущуюся фантастичность идеи, ее осуществлением занимались ведущие американские физики, в том числе и «отец» американской водородной бомбы Э. Тейлор.

^{Каллисто — спутник Юпитера}

На первом этапе корабль представлял собой некий «небоскреб», опирающийся на прочную плиту с отверстиями. Атомные заряды из склада должны были скользить по специальным направляющим-колоннам, выпадать через отверстия в плите и взрываться по пять одновременно на некотором удалении от корабля. Ударная волна, согласно расчетам, могла создать соответствующую реактивную силу, которая бы и выбросила всю конструкцию на орбиту, оставив позади огромное радиоактивное облако.

На старте собирались использовать бомбы мощностью 0,1 кт, в космосе в ход пошли бы 20-килотонные бомбы. Считалось, что таким образом можно вывести в космос корабль со 100 тысячами т полезной нагрузки.

Накопив первый опыт, затем уже прямо в космосе предполагалось смонтировать «Орион-2». На нем вместо атомных хотели использовать уже водородные бомбы, которые должны были подтолкнуть корабль в сторону Альфы Центавра со скоростью одна сотая скорости света (3000 км/с). Таким образом, путешествие к ближайшей звезде заняло бы около 500 лет.

Истратив за семь лет, с 1958 по 1965 год, свыше 1,5 миллиарда долларов, американцы построили 100-метровый прототип «Ориона», который работал на обычной взрывчатке. Но потом проект все же прикрыли.

Причин тому оказалось несколько. Во-первых, бомболет оказался чересчур дорогим. Во-вторых, при взлете «Орион» погубил бы все живое на много миль вокруг. В-третьих, в 1963 году был подписан договор между США и СССР о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, что заметно осложнило бы и проверку силовой установки «Ориона».

И любопытный проект несколько десятилетий пылился в засекреченных архивах, пока не вышел срок давности. А вот теперь президент США Барак Обама намерен возродить проект создания космического корабля нового поколения «Орион». Правда, поначалу под этим названием будет значиться лишь обычный космолет нового поколения с химическими двигателями. Его станут использовать на случай возникновения аварийной ситуации на МКС, если потребуется срочное возвращение экипажа станции на Землю.

В дальнейшем можно будет подумать и возрождении программы «Прометей», в рамках которой американцы намерены создать ядерный ракетный двигатель (ЯРД). Как полагают специалисты, именно такие двигатели позволят исследовать таинственные планеты и их спутники, находящиеся от нашего дневного светила так далеко, что солнечные батареи, не получая достаточно света, уже не в состоянии обеспечить межпланетную станцию необходимой энергией.

Американцы планируют, что первоначально атомолет (пока что без экипажа) направится к спутникам Юпитера — Каллисто, Ганимеду и Европе, где, по мнению ученых, могут существовать какие-то формы жизни. В частности, весьма интересными обещают быть исследования глубин океана на Европе, прикрытого сверху гигантской ледяной толщей.

Эксперты также полагают, что ЯРД откроет заманчивые горизонты и при полетах на Марс. Время доставки экспедиции на красную планету сократится в несколько раз, на 100 т уменьшится масса корабля. Словом, могучая энергия атома позволит совершить революционный прорыв в освоении Солнечной системы.

От «Дедала» к «Икару»

А вот чтобы отправиться за пределы нашей планетной системы, потребуются уже звездолеты. Проект одного из них — огромный беспилотный аппарат «Дедал» (Daedalus) с термоядерной двигательной установкой — в 1973–1978 годах начала разрабатывать группа ученых и инженеров, действовавших под эгидой BIS.

По воспоминаниям участников проекта, «Дедал» представлял собой двухступенчатую систему со стартовой массой в 54 тысячи т (из них 50 тысяч т приходилось на термоядерное горючее). В качестве топлива предполагалось использовать гранулы из смеси дейтерия и гелия-3. Последний авторы проекта мыслили добывать на Луне или из атмосферы Юпитера с помощью автоматического завода, размещенного на воздушном шаре.

^{Альфа, Бета и Проксима Центавра}

Возле Юпитера планировалось также вести и окончательную сборку звездолета.

Импульсный термоядерный двигатель по идее должен работать так. В центр камеры сгорания с большой частотой вбрасываются топливные гранулы. Здесь они попадают под удар множества лазерных лучей. В итоге после разогрева до огромной температуры в них начинается термоядерная реакция.

Продукты миниатюрного термоядерного взрыва в виде плазмы удерживались бы от соприкосновения со стенками двигателя при помощи магнитных полей и выбрасывались бы наружу через сопло. В итоге возникала бы реактивная сила, которая бы и двигала корабль.

По проекту первая ступень «Дедала» должна была проработать два года, а вторая — 1,8 года. После разгона аппарат должен достичь 12 % от скорости света, или около 36 тысяч км/с. Далее последовал бы 46-летний полет по инерции.

Предполагаемая цель «Дедала» — звезда Барнарда, удаленная от нас на шесть световых лет. Исследовательский аппарат, по расчету, достиг бы ее за полвека.

Британцы продумали проект до тонкостей. Так, наиболее важные части конструкции «Дедала» намеревались изготовить из молибденового сплава, сохраняющего прочность при криогенных температурах. В роли щита, прикрывающего головную часть комплекса от потока межзвездной пыли и газа, решено было использовать 50-тонный диск из бериллия толщиной 7 мм.

Поскольку Daedalus не имел возможности затормозить в конце пути, к самой звезде Барнарда предполагалось отправить 18 автономных зондов с ионными двигателями. Они-то и должны были передать на Землю всю добытую информацию.

Через три десятилетия после завершения проекта Daedalus специалисты решили, что пора перекроить его с учетом нынешних достижений техники.

Официально стартовавший 30 сентября 2009 года проект, получивший теперь название Icarus («Икар»), рассчитан на пять лет. Он собрал два десятка ученых, инженеров и дизайнеров, которые полагают, что человечеству вполне по силам построить межзвездный корабль, рассчитанный на крейсерскую скорость в 10–20 % от скорости света.

В отличие от своего предшественника, который по прибытии в систему звезды Барнарда пересек бы ее на всех парах за двое суток, «Икар» должен притормозить, дабы растянуть удовольствие исследования планетарной системы хотя бы на неделю.

Возможно также, что вместе звезды Барнарда будет выбрана цель немного поближе — Альфа Центавра, которая находится от нас на расстоянии около 10 световых лет.

Помимо расстояния, еще одним важным фактором для определения конечной цели межзвездного путешествие является наличие у того или иного светила планетной системы. Причем чтобы эти планеты были земного типа, которые бы вдобавок находились в так называемой обитаемой зоне. То есть, говоря иначе, на поверхности этих планет были бы климатические условия примерно такие же, как на нашей Земле.

Пока же из 56 ближних звезд присутствие планет достоверно определено лишь у двух — Эпсилон Эидана (10,5 светового года) и Глдизе 674 (14,8 светового года). Но сами их планеты, увы, далеки от «комфортного» состояния. На них либо слишком холодно, либо слишком жарко.

Однако, учитывая последние успехи в деле открытия экзопланет — их количество вскоре приблизится уже к тысяче, а также расчеты ученых, что примерно треть звезд с планетными системами может иметь и планеты земной группы, получается, что у упомянутых 56 звезд может быть примерно полтора десятка обитаемых планет.

Таким образом, есть хорошие шансы, что в ближайшие десятилетия будут найдены планеты с явными признаками жизни. Вот туда и будут направленные первые межзвездные зонды.