Вопрос дальности полёта

Том III–B

Одесса, 2005

Оглавление

ПРОБЛЕМЫ МЕЖЗВЁЗДНОГО ПОЛЁТА................................................................................................................... 2

4.4.1. Вопрос дальности полёта................................................................................................................................. 2

4.4.2. Минусы фотонной ракеты................................................................................................................................ 3

4.4.3. Электрореактивный двигатель......................................................................................................................... 5

4.4.4. Энергетика корабля............................................................................................................................................. 7

4.4.5. Противометеорная защита.............................................................................................................................. 11

4.4.6. Проблема численности экипажа.................................................................................................................. 14

4.4.7. Общая концепция корабля............................................................................................................................. 16

Краткий словарь................................................................................................................................................................. 21

Л и т е р а т у р а................................................................................................................................................................... 22

ПРОБЛЕМЫ МЕЖЗВЁЗДНОГО ПОЛЁТА

„Искусство живёт вымыслом,

наука – осуществляет вымысел.”

А.М. Горький

Вопрос дальности полёта

Ниже рассматривается возможность межзвёздных перелётов. Мы не знаем цивилизации, предположительно занёсшей водоросли и бактерии в древний Океан Земли. Трудно судить, что для неё технически выполнимо, а что – невыполнимо. Чтобы обойти эту трудность, используем простой логический приём. Будем считать, что их возможности не меньше наших, и если межзвёздный перелёт, хотя бы в отдалённом будущем, окажется возможным для нашей цивилизации – значит, он возможен и для предполагаемой цивилизации „Икс”.

Книга не ставит задачей указать конкретный план полётов или конкретную схему, параметры межзвёздного корабля. Больше того, автор будет вырисовывать заведомо более примитивный корабль, чем ожидаемая реальность. Нужно лишь показать, что межзвёздные перелёты принципиально возможны. Что наука создала необходимую теоретическую базу, и такие перелёты представляют собой уже не столько научную, сколько инженерную и экономическую проблему. Что в недалёкой перспективе они станут доступными для земной техники. А, значит, тем более осуществимы для более „взрослых” и развитых цивилизаций. Понимание этого факта требуется, в частности, для того, чтобы при изучении ранних стадий биологической эволюции возможность межзвёздных перелётов учитывалась биологами не менее скрупулёзно, чем геологические, климатические и другие условия на планете.

* * *

Ответ на вопрос, осуществим ли, в принципе, межзвёздный перелёт, складывается из ответов на ряд частных вопросов. Первый из них – при какой дальности полёта возникает возможность доставки Жизни от звезды к звезде?

Минимальную дальность перелёта, открывающую возможность целенаправленной доставки Жизни на Землю, разные специалисты оценивают по-разному. На оценку этого расстояния влияет ряд противоречивых соображений.

Есть, например, формула Дрейка, с помощью которой учёные пытаются оценить количество одновременно существующих цивилизаций n в нашей Галактике, способных и склонных контактировать с другими цивилизациями. Она выглядит так:

n = N · P₁ · P₂ · P₃ · P₄ · t₁/T₁;

где N – полное число звёзд в Галактике (оцениваемое как 10¹¹); P₁ – вероятность того, что звезда имеет планетную систему (порядка 0,5); P₂ – вероятность наличия жизни хотя бы на одной из планет звезды (около 0,2); P₃ – вероятность наличия на планете, где уже возникла жизнь, разумной жизни (близко к 1); P₄ – вероятность возникновения на этой планете с разумной жизнью высокого технологического уровня, позволяющего установить контакт с другими цивилизациями (около 0,5); t₁ – величина периода, в течение которого цивилизация находится на высокоразвитом уровне; T₁ – возраст Галактики.

Полагают, что в процентах величина n невелика. Если бы она была для нашей Галактики известна, можно было бы оценить среднее расстояние между цивилизациями и минимальную дальность межзвёздного перелёта. Но оценить результат формулы Дрейка трудно. А ещё труднее оценить неравномерность распределения цивилизаций в Галактике. Нужна также поправка в расчётах из-за того, что речь идёт не о контакте между двумя цивилизациями, а о переносе Жизни от цивилизации к мёртвой планете другой звезды, при чём мёртвых планет намного больше, чем обжитых.

Нельзя не вспомнить также мысль И.С. Шкловского о возможной уникальности нашей цивилизации во Вселенной. По мнению И.С. Шкловского, дело даже не в том, что во Вселенной, кроме нашей цивилизации, может не существовать никаких других, а в том, что они расположены так редко, на таких огромных расстояниях одна от другой, что для нас в любом случае недоступны. В этом смысле мы можем считать их не существующими.

Другой подход к проблеме – исходя из нашего ближайшего окружения. Расстояние до ближайшей к нам тройной (с учётом Проксимы) звезды Альфы Центавра составляет 4,3 световых года. Если описать вокруг Земли сферу радиусом 10 световых лет, то в ней (вместе с Солнцем) окажется 9 звёзд. Если экстраполировать такую плотность звёзд на сферу радиусом 20 световых лет, то в ней, грубо говоря, должно оказаться более 70-ти звёзд, а при радиусе 30 св. лет – более 240.

Американский астроном Отто Струве обратил внимание на то, что Солнце делает один оборот вокруг собственной оси за 27 дней, а если бы вокруг него не было планет, то оно вращалось бы примерно в 50 раз быстрее. Высокая скорость вращения, в связи с эффектом Доплера (одна сторона звезды быстро приближается к наблюдателю, а другая – удаляется), изменяет профиль распределения энергии в каждой спектральной линии, что позволяет разделить наблюдаемые звёзды на две группы – с планетами и без них. Исследования звёзд до расстояний в несколько сот световых лет позволило Струве заключить, что примерно половина из них обладает планетами (отсюда в формуле Дрейка P₁ ≈ 0,5). К тому же, в нашей Галактике около 2% звёзд, очень похожих на Солнце.

Но особое значение для оценки дальности межзвёздных перелётов имеет то, что Солнечная система обращается вокруг центра Галактики. Данные об этом движении разноречивы, оценки периода вращения колеблются от 120 до 250 миллионов лет. Есть даже мнение, что орбита движения Солнца вокруг центра Галактики близка к круговой и тогда один оборот занимает миллиарды лет. Но большая часть исследователей считает, что вращение происходит по сильно вытянутой траектории, временами существенно приближающей нашу звезду к центру Галактики.

Если такие выводы верны, то каждые 120–250 миллионов лет Солнце оказывается в области Галактики с очень высокой плотностью звёздного населения – средние расстояния между звёздами (и дальность перелётов) там были бы примерно вдесятеро меньше, чем в сегодняшнем окружении. Если свет от Проксимы идёт к Земле 51 месяц, то в центральной части Галактики свет от ближайшей звезды достигал бы нас, скажем, за 5 месяцев.

Ясно, что „посев” Жизни на планеты других звёзд легче всего производить во время пребывания „отправителя” и „получателя” в центральной, густо населённой звёздами области Галактики, где расстояния между звёздами сокращены. При этом достаточно широкий выбор подходящих безжизненных планет для „посева” возникает уже в пределах расстояний порядка 1 светового года. Эта цифра может быть положена в основу расчёта.

Конечно, если бы такую задачу мы поставили перед собой сегодня, то нужно было бы рассчитывать на дистанцию, хотя бы вдесятеро большую – 10 световых лет.

Дата добавления: 2015-07-08