Когда-нибудь люди будут путешествовать к звездам

26 Фев
2012

Фантасты предрекают, что в не самом далеком будущем человечество сможет совершить полет к ближайшим звездам. Казалось бы, что это вполне реально и достижимо даже на современном этапе развития космонавтики. Подтверждением тому служат десятки проектов, которые теоретически осуществимы, но...
На самом деле человеку не суждено побывать на других звездах. Если ученые не найдут принципиально новый способ мгновенного перемещения в космическом пространстве, то мечты о полетах к звездам так и останутся мечтами. Почему? Давайте попробуем разобраться.
Чтобы оценить задачу, которая кроется за простыми словами «полет к звездам», необходимо вспомнить, что ближайшая к Земле звезда — Проксима Центавра — находится на расстоянии в 4,22 световых года. То есть даже свет, двигающийся со скоростью в 300 тысяч км/с, преодолевает это расстояние за 4 с небольшим года. И это только до ближайшей звезды! От остальных звезд нас отделают куда большие расстояния.

Таким образом, звездолет должен лететь как минимум 4 световых года в одну сторону. Даже если кораблю удалось бы развить скорость света, то путешествие заняло бы не менее 8 лет (но в этом случае возникают релятивистские эффекты и путешествие к звездам становится вообще бессмысленным — за время пути со световой скоростью на корабле пройдут годы, а на родной планете — сотни и тысячи лет).

Единственным средством достижения высоких скоростей на данный момент являются электрические ракетные двигатели (ионные и плазменные), которые теоретически могут разогнать космический аппарат до 200-300 и более км/с (для этих двигателей допустима и скорость света, но в этом случае они должны работать бесконечное количество времени без остановки). При таких скоростях путешествие до ближайшей звезды займет около 6 тысяч лет!

Но продолжительность полета — далеко не единственная проблема полетов к звездам. Основное препятствие на пути достижения огромных скоростей — главная формула всей космонавтики, так называемая формула Циолковского. Из нее следует, что на борт межзвездного корабля необходимо взять колоссальное количество топлива, но при этом и сам аппарат, и топливо, и люди, и вещи должны быть невесомы, что противоречит всем законам физики.

Экипаж, все необходимые запасы и сам корабль будут иметь массу, которая ничтожна по сравнению с массой топлива. А ведь топливо (или рабочее тело в электрических двигателях) необходимо не только для полета к цели, но и для полета «обратно». Вот и получается, что двигатели будут не столько доставлять к звезде горстку космонавтов, сколько тащить тысячи тонн топлива для возвращения домой...

Отсюда вытекает другая проблема — конструктивная. Огромные запасы топлива можно разместить на корабле, размеры которого исчисляются сотнями метров, а то и километрами. Такая махина из-за своей массы будет практически неуправляема, а во время полета наверняка разрушится из-за тончайшей межзвездной пыли. Ведь при скорости в сотни километров в секунду каждая пылинка ударяется о корпус с силой пушечного ядра. Перед этой бомбардировкой, длящейся сотни лет, не устоит ни один известный нам материал.

Итак, звездолет должен быть прочным и невесомым (того требует формула Циолковского!), необходим неистощимый источник энергии (десятки, сотни, а то и тысячи лет пути невозможно провести без электричества!), а двигатели должны работать бесконечно долго, хотя уже через несколько лет звездолет просто-напросто испарится от воздействия высоких температур и электрического тока.

Вывод неутешителен — человек никогда не увидит другие звезды и не ступит на чужие планеты. Современная космонавтика не в силах создать звездолет, который преодолел бы многие световые годы и при этом был бы не слишком большим, а во время путешествия остался бы цел и невредим.

Однако современная физика дает нам еще одно средство путешествия к звездам и даже к далеким галактикам. Это «кротовые норы», гипотетические «тоннели», соединяющие друг с другом отдаленные точки Вселенной. Идея «кротовых нор» заманчива и интересна, так как она дает шанс преодолевать миллионы световых лет за считанные секунды.

Но пока даже сами физики и астрофизики не пришли к единому мнению о том, существуют ли «кротовые норы» во Вселенной. Но даже если пространственные «тоннели» и существуют (некоторые теории это допускают), то вряд ли они смогут принести пользу человеку. Дело в том, что условия у входов в «кротовую нору» и в ней самой — поистине адские: ни корабль, ни человек, ни самая малая песчинка не смогут пройти сквозь «тоннель»: перегрузки, вызванные колоссальным искривлением пространства, просто-напросто разорвут любой объект.

Кроме того, «кротовые норы» для сохранения своей стабильности должны быть заполнены так называемой экзотической материей, обладающей высокой плотностью и отрицательным гравитационным давлением. Поэтому вряд ли объекту, созданному человеком, удастся свободно пройти сквозь «дыру» в пространстве (а теория говорит, что не только в пространстве, но и во времени!) и остаться невредимым.

Ни космический корабль, ни фантастические фотонные двигатели, ни гипотетические «кротовые норы» не помогут человеку добраться до других звезд. Возможно, что нам никогда не суждено посмотреть на далекие миры. Но, с другой стороны, — у нас слишком много дел на родной Земле, поэтому, может, это и к лучшему, что фантазии о межзвездных полетах так и останутся фантазиями.


 

Комментарии:

наверх