NASA поможет Хокингу с разработкой космических кораблей

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) присоединилось к проекту Breakthrough Starshot, анонсированному российским предпринимателем Юрием Мильнером и астрофизиком Стивеном Хокингом в апреле этого года в рамках программы Breakthrough Initiatives. Данный проект подразумевает отправку крошечных космических аппаратов к Альфа Центавра – ближайшей к Солнцу звездной системе, удаленной на 4,37 световых лет от Земли.

Концепция StarShot предусматривает запуск базового корабля, который доставит около тысячи крошечных космических аппаратов, работающих по принципу солнечного паруса, на высокую орбиту, а затем запустит их один за другим.

После этого наземные лазеры сфокусируют световой луч на их световых парусах для ускорения отдельных аппаратов до целевой скорости – 15-20% от скорости света. Само путешествие по времени должно занять от 20 до 30 лет, еще около 4 лет понадобится, чтобы уведомить Землю об успешном прибытии.

На момент анонса многие сомневались в жизнеспособности этой концепции и не совсем ей доверяли. Изрядная порция недоверия пришлась на конструкцию корабля. Многие попросту не верили, что StarChip сможет пережить столь длительное путешествие: экстремальные ускорения, вакуум, столкновения с протонами и космической пылью – все это существенно снижает шансы на успех. И если кто и может обеспечить должную защиту, то это NASA.

На мероприятии International Electron Devices Meeting, прошедшем в Сан-Франциско на прошлой неделе, специалисты рассказали, что сейчас прорабатывают многочисленные сценарии защиты и поделились некоторыми идеями по проекту.

Первый сценарий – маршрут можно проложить таким образом, чтобы избежать зон повышенной радиации. Но в таком случае время путешествия увеличится на несколько лет, что не слишком-то поспособствует замедлению физического износа компонентов StarChip.

Второй сценарий – экранирование электроники. Но это, скорее всего, приведет не только к повышению стоимости миссий в целом, но и существенно увеличит габариты и массу корабля, в итоге снизив скорость корабля.

Космическая пыль и миссия к ближайшей экзопланете

Ближайшая к нам экзопланета, похожая на Землю, уже успела наделать много шума. И несмотря на то, что планета находится к нам на достаточно близком расстоянии, экспедиция к ней может оказаться под угрозой. Как упоминали ранее, в ближайшее время запланировано две космические миссии в систему Центавра, где и располагается ближайшая к нам экзопланета. Миссии Breakthrough Starshot и проект DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration) работают по схожему принципу: к экзопланете будут отправлены летательные аппараты, которые будут разогнаны с помощью лазера до скорости, равной 20% от скорости света. Но исследователи из Гарвардского университета изучили влияние космической пыли и пришли к выводу, что космическая пыль может оказать крайне негативное влияние на космические аппараты.

С помощью компьютерного моделирования было обнаружено, что даже мельчайшие частицы пыли и газа на такой большой скорости способны на треть уничтожить корпус корабля, прежде чем он достигнет пункта назначения. Выходом из данной ситуации могло бы послужить создание более толстого корпуса, покрытого графитом, но в таком случае скорость аппарата существенно упадет.

В данный момент ученые все еще пытаются решить возникшую проблему. Предложено снизить скорость полета в 2 раза, что, соответственно, в 2 раза увеличит и время, за которое аппарат способен долететь до Проксимы Центавра. Кроме того, есть возможность точно рассчитать путь полета и на наиболее «опасных» участках сбрасывать скорость, чтобы уменьшить повреждения корпуса. В любом случае хочется надеяться, что ближайшая экзопланета настолько сильно взбудоражила умы ученых и они не откажутся от желания добраться туда и найдут пути решения всех вставших на пути проблем.

Юрий Мильнер вложит $100 млн в полеты на Альфу Центавра

Бизнесмен Юрий Мильнер и ученый Стивен Хокинг объявили о запуске новой программы по исследованию космоса и поиску жизни во Вселенной. Цель программы Breakthrough Starshot – подтвердить возможность создания нанороботов, которых можно было бы отправить к звездам при помощи лазерных лучей, говорится в сообщении Breakthrough Starshot. В эту программу Мильнер готов вложить $100 млн.

Руководить программой будет бывший руководитель научно-исследовательского центра NASA Пит Ворден. А в научный совет Breakthrough Starshot вошли несколько десятков ученых и инженеров в области микроэлектроники, оптических систем и космологии, включая бывшего директора Института космических исследований АН СССР Роальда Сагдеева (сейчас работает в Университете Мериленда в США), говорится в сообщении.

«Межзвездные путешествия – мечта человечества, и мы – первое поколение, которое может их серьезно обсуждать, раньше это было лишь научной фантастикой», - сказал «Ведомостям» Мильнер. По его словам, новизна подхода, предложенного в рамках Breakthrough Starshot, состоит в том, что в космос отправится не большой космический корабль с людьми, а маленькие роботы весом в несколько граммов. Только сейчас появились технологии миниатюаризации, которые позволяют создать устройство такого размера, говорит Мильнер.

Для полетов к звездам предлагается отправлять нанороботов весом не более 1 грамма, разгоняемых при помощи лучей лазеров до скорости в 20% от скорости света – до 60 000 км/сек. А разгоняться роботы будут с помощью солнечного паруса, предложенного, по словам Мильнера, еще в XVII веке немецким астрономом Иоганном Кеплером. Если таких роботов удастся создать, то они смогут достичь ближайшей к Земле звездной системы альфа Центавра через 20 лет после запуска. Там они сфотографируют планеты системы, соберут научную информацию и передадут ее на Землю (на это уйдет еще четыре года). При использовании ныне действующих космических двигателей путь до этой системы занял бы 30 000 лет.

На чем заработал

Журнал Forbes в марте оценил состояние Юрия Мильнера в $2,8 млрд, он занял 17-е место в мировом списке венчурных инвесторов, 612-е место в списке богатейших людей мира и 32-е место среди самых богатых людей в России. Мильнер заработал деньги прежде всего на инвестициях в технологические компании. В 2000 г. Мильнер с партнерами основал Mail.ru Group, во время IPO группы в ноябре 2010 г. ее основатели получили около $400 млн, из них около $100 млн – Мильнер. Но основные деньги ему принесли инвестиции в зарубежные активы вместе с бизнеменом Алишером Усмановым. Так, в 2009 г. они вложили через фонд DST Global $300 млн в социальную сеть Facebook. Во время IPO в мае 2012 г. Facebook была оценена более чем в $100 млрд, DST Global заработал на сделке около $2 млрд. Также Мильнер инвестировал в Twitter, Spotify, Alibaba, Xiaomi, Flipkart и др.

Инвестиции в $100 млн пойдут на гранты ученым, чья задача – технологически обосновать, что идея отправки нанороботов к звездам – рабочая, говорит Мильнер. На это уйдут годы, предсказать точный срок невозможно, признает он. Реализация же этой идеи будет более дорогостоящей: придется построить систему лазеров, которые смогут сгенерировать световой луч мощностью до 100 гигаватт, наладить производство нанороботов (хотя их стоимость за счет экономии на масштабах может снизиться до стоимости мобильного телефона), запустить космический аппарат, который доставит их на околоземную орбиту.

Будущий бюджет такого проекта сопоставим с бюджетами космических программ и крупных научных центров (вроде Большого адронного коллайдера) и может достичь $10 млрд, ожидает Мильнер. Реализация программы такого масштаба должна стать крупным международным проектом, который, считает он, может финансироваться и частными инвесторами.

Так, в совет директоров Breakthrough Starshot кроме Мильнера и Хокинга вошел основатель Facebook Марк Цукерберг. Он интересуется темой, и если ученым удастся добиться результата, то не исключено, что Цукерберг захочет принять участие в финансировании следующих этапов проекта, рассказывает Мильнер. Представитель Facebook пока не смог это прокомментировать.

Breakthrough Starshot – часть глобальной программы Мильнера Breakthrough Initiatives по исследованию космоса. Так, в прошлом году Мильнер объявил, что в течение 10 лет готов вложить $100 млн в поиск внеземных цивилизаций. Эти средства должны пойти на сбор информации о возможных сигналах, поступающих на Землю из космоса. Средства прежде всего пойдут на финансирование работы ученых на крупнейших на Земле радиотелескопах, а также на обработку и хранение поступающей информации. Кроме того, Мильнер вместе с Цукербергом и основателем Google Сергеем Брином выдает премии (по $3 млн каждая) ученым в области медицины, биологии, математики и физики.

В научной среде существует дискуссия о путешествиях к звездам, но эту тему нельзя назвать самой актуальной, говорит научный сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга МГУ Сергей Попов. С другой стороны, NASA и Роскосмос уже тратят на космические программы миллиардные бюджеты, но не вкладывают средства в менее дорогостоящие, но слишком рискованные проекты. Подход же Мильнера, судя по всему, заключается в том, чтобы вложить относительно небольшие деньги в проект в маргинальной области в надежде на то, что он в итоге выстрелит, резюмирует Попов.

Правда, на днях Национальное космическое агентство США (NASA) сообщило, что начинает программу исследований межзвездных путешествий – HERTS (Heliopause Electrostatic Rapid Transit System) и что она тоже основана на использовании солнечного паруса. Если эксперимент удастся, это может полностью изменить время освоения Солнечной системы, а также, возможно, позволит начать межзвездные путешествия, следует из сообщения на сайте NASA.