Читать книгу "Последний космический шанс - Антон Первушин"

Схема полета не предусматривала возможность торможения у цели (т. е. планетную систему звезды Барнарда предполагалось изучать с пролетной траектории), а вся масса проектируемого зонда составляла всего лишь 450 т (почти столько же весит Международная космическая станция). Несмотря на это для разгона до скорости, равной 0,1 от световой потребуется большое количество топлива – около 50 тыс. т! В этом и заключается главная проблема проекта. В то время как дейтерий имеется на Земле в достаточном количестве (главным образом в морях), запасы гелия-3 ничтожны. В настоящее время небольшие количества этого изотопа нарабатываются в ядерных реакторах, поэтому он очень дорог. Один килограмм гелия-3 стоит миллионы долларов. Очевидно, чтобы выделить необходимые для звездолета 30 тыс. т изотопа, следует изыскать какие-то другие источники. Первым источником может стать лунный реголит, который мы обсуждали в третьей главе. Однако поистине неисчерпаемые запасы ценного изотопа находятся в атмосфере Юпитера. Авторы проекта «Дедал» предлагали разместить на орбите Каллисто, спутника Юпитера, специальный аппарат для улавливания гелия-3 прямо из окружающего пространства. Согласно приближенным оценкам, юпитерианских запасов изотопа хватит на тысячу миллиардов (!) таких звездолетов, как «Дедал». Зонд просто подберет баки с гелием-3, пролетая мимо Каллисто.

В результате детальной проработки проекта была предложена двухступенчатая схема корабля. Каждая ступень имеет свой собственный взрывной движитель. В шести сферических сбрасываемых баках первой, наиболее тяжелой, ступени запасено 46 тыс. т топлива. В четырех таких же баках второй ступени содержится 4 тыс. т топлива. Несмотря на то, что вторая ступень по размерам меньше первой, она является «сердцем» корабля, поскольку на ее борту находится полезный груз с приборами и роботами-смотрителями. Полезный груз размещен в головной части второй ступени, защищенной от бомбардировки межзвездной пылью большим плоским экраном из бериллия толщиной 7 мм. В состав полезного груза входят восемнадцать вспомогательных космических зондов, каждый из которых имеет свою собственную двигательную установку, именно они и будут исследовать планетную систему. Управлять полетом в течение всей экспедиции должен мощный бортовой компьютер с большой емкостью памяти и зачатками «искусственного интеллекта», поскольку ему понадобится принимать оперативные решения без вмешательства человека. Ремонтом систем и аппаратов, входящих в состав полезной нагрузки, займутся роботы-смотрители «Варден» (“Warden” с англ. «Надзиратель»). На борту разместят двух таких роботов с изотопными источниками энергии, собственными двигательными установками, манипуляторами и наборами чувствительных элементов. Каждый робот будет иметь автономный электронный «мозг», а для решения более сложных задач или получения исходных данных будут использоваться каналы микроволновой связи с главным компьютером экспедиции.

Во время пролета мимо звезды Барнарда корабль рискует столкнуться с каким-либо крупным метеороидом – на релятивистских скоростях это приведет к мгновенной гибели зонда. Чтобы защитить его, предполагается создать на расстоянии 200 км впереди корабля искусственное плотное облако намагниченной пыли – его состав будет поддерживаться космическим аппаратом небольших размеров, который получил название «Пылевой жук». Любой крупный объект на трассе полета сначала столкнется с пылевым облаком, и при этом произойдет столь интенсивное выделение энергии, что тела с массой до полутонны будут разрушены и испарятся практически мгновенно. За время, пока в эту зону войдет «Дедал» (около пяти тысячных долей секунды), шальной метеороид окажется рассеян, и бериллиевому экрану останется лишь обеспечить защиту от образовавшейся при взрыве плазмы.

После пролета мимо звезды Барнарда начнется передача информации в Солнечную систему. В конструкции корабля «Дедал» предусмотрено четыре ядерных реактора, вырабатывающих энергию для работы радиостанции мощностью 5 мегаватт. Потребуется около трех лет для неоднократной передачи всей информации со скоростью 10 килобит/с и шесть лет для достижения Земли сигналами. Добавим сюда продолжительность экспедиции от момента старта до встречи с целью (49 лет) и найдем, что пройдет почти 60 лет, пока будут получены какие-либо научные данные со звездолета. Кроме того, на конструирование, изготовление, испытания и заправку топливом такого корабля потребуется от 15 до 20 лет. Так что период между началом разработки проекта и получением научных данных может превысить 80 лет (т. е. время человеческой жизни).

Главный результат проекта «Дедал» – доказанная возможность межзвездных перелетов. Принятая схема зонда и многие конструктивные решения не потеряли своей актуальности. Материалы проекта используются в образовательных программах, по нему делают курсовые и дипломные работы. «Дедал» рассматривают в первую очередь, когда заходит речь об очередной идее достижения звезд. К примеру, с 1987 по 1988 годы агентство НАСА и Военно-морская академия США прорабатывали совместный проект «Лонгшот» (“Longshot” с англ. «Дальний выстрел»»), предполагающий запуск к Альфе Центавра зонда с ядерным двигателем. Особенно подчеркивалось, что в «Лонг-шот» используются существующие технологии, хотя и требующие некоторого развития. При первоначальной мощности 300 киловатт ядерный реактор должен давать энергию лазерам, которые применяются для начала термоядерного синтеза, как и на «Дедале». Звездолет «Лонгшот» имеет стартовую массу 396 т, включая 264 т топлива (гелий-3 и дейтерий). Разница в организации миссии состояла в том, что «Лонгшот» должен был выйти на орбиту вокруг звезды, тогда как «Дедал» совершил бы пролет мимо нее. Согласно новому проекту, полет до выхода на орбиту Альфа Центавра В занял бы около ста лет при максимальной скорости 13 411 км/с (примерно 4,5 % световой).

Сегодня «Дедал» породил еще одну «дочернюю» разработку – «Икар» (“Icarus”), над которым с сентября 2009 года трудится организация американских ученых “Tau Zero Foundation”, одним из основателей и президентом которой является физик Марк Миллис из НАСА. Также в проекте принимают участие члены Британского межпланетного общества. Конкретная цель нового межзвездного зонда, проектируемого по той же взрыволетной схеме, не определена – решено, что он должен летать к любой звезде в пределах 15 световых лет. Кроме того, обсуждение планов по возрождению проекта «Дедал» проходило на симпозиумах, организуемых в рамках программы «Столетний звездолет» (“100 Year Starship”), которую инициировало НАСА при поддержке Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA).

Может показаться, что все проекты взрыволетов так и останутся на бумаге, ведь Договор о запрещении испытаний в трех средах является серьезным препятствием на пути осуществления этих амбициозных планов. Однако не следует забывать, что любой договор – это всего лишь слова, записанные на бумаге, и он может быть отменен. Сегодня действие Договора 1963 года фактически приостановлено, ведь к нему так и не присоединились Франция, Китай и новоиспеченные члены «ядерного» клуба. Его должен был заменить Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, открытый для подписания в сентябре 1996 года. Но его не торопятся ратифицировать даже в США, а правительства Индии, Пакистана и КНДР категорически отказались подписывать его.