Альфа Центавра и инопланетяне из созвездия Центавра. Видео

Полет к Альфе Центавра в представлении художника

Амбициозный проект ученых по поиску внеземных цивилизаций возможно приведет к звезде, древнее нашего Солнца на 1,5 миллиарда лет.

Известный британский ученый Стивен Хокинг, прославившийся своими исследованиями в астрофизике и теорией черных дыр, объявил о намерении начать на коммерческой основе научно-исследовательский и инженерный проект «Breakthrough Starshot». Поддерживает его в этом деле российский миллиардер Юрий Мильнер.

Инициатива Мильнера и Хокинга оценивается приблизительно в 100 миллионов долларов США (для сравнения, миссия Марсианской научной лаборатории обошлась в 2,5 миллиардов долларов, а запуск аппарата и зонда «Филы» к комете Чурюмова-Герасименко стоил приблизительно 1,4 миллиардов евро), а первый космический корабль планируют запустить уже через 20 лет.

Что планируют

Это, по замыслу разработчиков, будет первая миссия к другой звездной системе. Наноспутник, используя энергию лазерных парусов, со скоростью 60 000 км/с будет лететь к звезде , отдаленной на 4,37 световых лет от Земли. Полет будет длиться от 20 до 30 лет, и еще 4 года Земля будет ожидать сообщения о счастливом прибытии.

Если еще несколько лет назад полет к другой звезде с такой скоростью казался совершенно нереальным, то сейчас группой экспертов разработана концепция, суть которой заключается в «уменьшении» размеров космического корабля приблизительно до размеров чипа, использующегося в электронных приборах. У мини-корабля (или эскадры таких аппаратов) будет собственный парус. Только будет толкать его не ветер, а свет!

Почему именно Альфа Центавра

Почему именно звездная система Альфа Центавра стала объектом такой необычной миссии? Что планируют там отыскать ученые?

Система Альфа Центавра уже давно является объектом целенаправленных астрономических исследований. Такое пристрастие вызвано тем, что эта звездная система старше нашей на 1,5 миллиарда лет. И соответственно, прошла более длинный путь эволюции.

Расположенный в созвездии Центавра, состоящей из трех солнцеподобных звезд – Альфа Центавра А, Альфа Центавра В и сам объект, привлекшие внимание ученых – красный карлик , считается на сегодняшний момент ближайшей к Солнцу звездой. Даже расстояние удаленности в 4,4 световых лет не мешает этой системе быть одной из самых ярких на ночном небе.

Согласно гипотез ученых, именно в этой звездной системе, о чем свидетельствуют наблюдения, есть экзопланеты, похожие на Землю. Так, относительно недавно астрономы Европейской Южной обсерватории заявили, что экзопланета у Альфа Центавра B, которую удалось обнаружить лишь благодаря методу лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS (этот прибор уже давно получил название «охотник за планетами») имеет массу, аналогичную земной.

Это далеко не означает, что там может быть жизнь, аналогичная земной, поскольку Альфа Центавра Вb находится на очень близком расстоянии от своей звезды, и температура на поверхности составляет приблизительно 1200 градусов по Цельсию. Но поблизости есть и другие, менее горячие планеты, где возможна жизнь. Гораздо перспективнее выглядит экзопланета у Проксимы Центавра.

В чем специфика и новизна спутника на лазерном парусе?

Концепция «Breakthrough Starshot» предусматривает использование наземных лазеров, которые сфокусируют световой луч для ускорения аппарата. Дальше «Breakthrough Starshot» попробует нацелить космические корабли на объект – планету, подобную Земле. Подлетев, они будут искать оптимальное расстояние, с которого камеры смогут запечатлеть рельеф планеты и передать изображение высокого качества. Передача данных на Землю будет осуществляться с помощью компактной системы лазерной связи на борту корабля, а парус будет выполнять роль антенны. Это совершенно новый подход к изучению других планет.

Сложности проекта

Конечно, у «Breakthrough Starshot» куча технических проблем. Все компоненты должны быть спроектированы с максимальным запасом прочности, способными выдерживать экстремальные ускорения, вакуум, холод, столкновения с протонами, космической пылью и т.п. Поэтому аппарат, очевидно, будет не один, а несколько.

Существует даже научная гипотеза, что именно Альфа Центавра – это возможное прибежище для будущих землян. Ведь когда-то наступит момент угасания нашего Солнца. Это обычный этап эволюции всех звезд. И тогда оно превратится в красный гигант, от смертоносной энергии которого нашей планете не удастся спастись.

Будем надеяться, что человеческая цивилизация за это время достигнет высокого уровня развития и найдет способ эвакуации. А конечным пунктом переселения могла бы быть именно система Альфа Центавра.

Не так давно Мильнер и Хокинг нашумели анонсом своего проекта Breakthrough Starshot. Проект стоит $100 млн, которые будут потрачены на исследование технической возможности полета до Альфы Центавра. Инженерная и исследовательская фаза продлятся некоторое количество лет, после чего разработка самой миссии полета к Альфе Центавра потребует бюджета крупнейшего на сегодня научного эксперимента.

Итак, что же известно на данный момент от разработчиков проекта?

Концепт системы, включая лазерный излучатель и световой парус

Проект Breakthrough Starshot, по словам авторов, - это попытка подойти к космическим путешествиям со стороны Кремниевой Долины.

Он предполагает постройку массива лазеров в высокогорных районах Земли, и создание специальных нанокрафтов - массива космических фемтоспутников , которые разгоняются излучением этих лазеров.

Компоненты системы

1) Электронный модуль StarChip: Закон Мура позволил значительно уменьшить в размерах электронные компоненты. Это позволяет создать граммовые устройства, несущие на себе камеры, фотонные подруливатели, питание, навигационное и коммуникационное оборудование, представляющие собой полностью функциональный космический зонд. При этом стоимость этих зондов при массовом производстве будет равна стоимости смартфона.

4 камеры

Интересны также потенциальные возможности камер, работающих по принципу плоского массива Фурье-захвата (PFCA). Они не требуют зеркал, линз и других движущихся частей. Состоят из массива полупроводниковых элементов, которые реагируют на свет в зависимости от его угла падения.

По объему PFCA могут быть в 100 тысяч раз меньше самой маленькой фокусной камеры. Впрочем, пока данная технология находится на старте своего пути.

Мона Лиза, снятая камерой PFCA.

Защитное покрытие

Батарея

В настоящее время, в качестве основного источника энергии на борту рассматривается плутоний-238 или америций-241. На питание системы отведено 150 грамм. Сюда включена масса радиоизотопа и суперконденсатора, который будет заряжаться от ядерного распада.

Существуют также идеи воспользоваться нагревом фронтальной части поверхности нанокрафтов (из-за взаимодействия с межзвездной пылью). Тепловой источник может обеспечить подачу 6мВт на каждый квадратный сантиметр своей площади во время крейсерской фазы миссии в межзвездном пространстве.

Сам световой парус, возможно, удастся покрыть тонкой пленкой из фотоэлектрического материала, как это было сделано в японской миссии солнечного паруса IKAROS . Это может оказаться очень полезным при приближении к другой звезде на расстояние 2 астрономических единиц. На расстоянии 1 астрономической единицы подобный материал, даже обладая эффективностью всего 10%, будет способен обеспечить 2кВт мощности. Это более чем в 100 тысяч раз превышает мощность радиоактивного источника энергии, и, вероятно, позволит достигнуть значительно более высоких скоростей передачи данных по лазерной связи.

Коммуникация

Ориентация передатчика на Землю

Из-за дифракционного предела, угловой диаметр луча длиной волны 1 микрон на антенне метрового класса, составит около 0.1 угловой секунды. Ориентация такой точности может быть достигнута при использовании фотонных двигателей малой тяги.

Посылка изображений с помощью лазера, используя парус как антенну

Например, для паруса размером 4м, дифракционный предел размера пятна на Земле будет порядка 1000м . Примерно такого же масштаба планируется делать принимающий массив антенн. Использование паруса в качестве оптической системы может потребовать разных форм паруса на старте миссии (при разгоне) и во время коммуникационной фазы. Для более эффективной передачи информации, при приближении к цели, парусу может быть придана форма линзы Френеля. Из-за доплеровского эффекта при сдвиге нанокрафтов относительно Земли, необходимо использование волны лазера короче, чем у системы запуска - это позволит поддерживать высокую скорость передачи через атмосферу нашей планеты.

Получение изображений с помощью массива лазерных излучателей

Массив лазерных излучателей, задействованый при разгоне нанокрафтов, будет использована в инверсном режиме, как массив принимающих антенн.

Солнечный парус

Целостность паруса под тягой

Самый совершенный отражающий материал на сегодня - это диэлектрическое зеркало - композитный материал с толщиной слоя подобранной под длину волны.

Диэлектрическое зеркало способно снижать количество поглощаемого тепла на 5 порядков, отражая 99.999% излучения.
Для лазера 100 ГВатт и паруса 4х4м - это значит что каждый квадратный метр паруса будет нагреваться энергией в 60 кВт. Это очень много - около 50 электрических чайников на полной мощности. Такую мощность рассеять излучением трудно. Но, как утверждают разработчики, это нагреет парус, но не расплавит его. Предполагается, что используя полностью диэлектрический парус с оптимизированными материалами будет возможно снизить поглощение ниже 9 порядков от приходящего излучения.

Рассматриваются варианты использования новых материалов вроде графена.

Возможно также использование материалов с низким поглощением, даже без высокой отражающей способности (например, стекло). Подобные материалы применяются в оптоволоконной оптике при высоких нагрузках.

Кроме защиты со стороны паруса, электроника модуля StarChip должна быть защищена от набегающего потока. Это может быть достигнуто сочетанием геометрии (ориентируя электронику «в профиль», с низким поперечным сечением) и покрытием самых важных компонентов специальной защитой. Такими покрытиями могут выступать упоминавшиеся многослойные диэлектрические решения, уже продемнострированные в лабораториях. Слабо поглощающий материал паруса вместе с ограниченным использованием высокоотражающего материала для защиты электроники, будет защищать StarChip не превышая граммового масштаба массы модуля. Для дальнейшего производства изучается конструкция из кремниевых микрокубов на подложке из диоксида кремния.

Устройство

Удержание на луче

Современная индустрия оптических покрытий при массовом производстве смартфонов и телескопной оптики уже находится на приемлемом для миссии уровне качества. Но конечный материал паруса пока не существует и должен быть разработан.

Лазерный излучатель

Стоимость

Стоимость лазерных усилителей снижается экспоненциально с 1990г по 2015г, сокращаясь вдвое каждые полтора года. Если тренд продолжится, строительство большого излучателя в ближайшие десятилетия обойдется на несколько порядков дешевле.

Пока разработчики сравнивают стоимость с крупнейшим научным проектом в мире. Это может быть, например, МКС (стоимостью $157 млрд) или экспериментальный термоядерный реактор ITER ($15 млрд).

Фаза

Интерферометрия для Event Horizon Telescope продемонстрировала возможность достижения суб-нанорадианной точности на длине волны 1мм.

Атмосфера

Поглощение (нарушение целостности передачи)
- снижение качества луча (размывание луча)

Передающая способность атмосферы на длине волны 1 мкм очень хороша - более 90% для объектов расположенных высоко в горах. При таком расположении установки это снизит размывание луча в атмосферой, что позволит адаптивной оптике максимально приблизиться к дифракционному пределу. Атмосферная турбулентность, которая размывает луч, примерно в 4 раза ниже на высоте 5 км, чем на уровне моря. Еще больше нивелировать действие атмосферы можно коррекцией режима работы лазерных излучателей с помощью маяка в космосе.

Проект Breakthrough Starshot хочет достичь дифракционного предела для оптических лазерных систем в 0.2-1 км. Это на 1-2 порядка лучше существующих решений, однако нет никаких фундаментальных ограничений в достижении этой цели.

Запуск:

Точность наведения на метровый парус

В задаче позиционирования луча основной является проблема удержания паруса на луче. Это зависит от размеров паруса и расстояния до него. Для метрового паруса рабочее расстояние для запуска может достигать нескольких миллионов километров. Точность прицеливания, необходимая на такой дистанции составляет несколько угловых миллисекунд. Существует несколько способов решения этой проблемы.
Модель атмосферы калибруют с помощью радара, лазерного луча и оптических измерений в реальном времени. Это позволит достичь необходимой точности позиционирования.

Большинство земных телескопов (например, телескоп Кека) имеют точность порядка нескольких угловых секунд и ограничено могут отслеживать объекты в режиме 100 угловых миллисекунд. Для целей миссии необходимо значительное улучшение точности.
Тем не менее, генерация лазерного луча системой с фазированной решеткой, с системой отслеживания сигнала маяка (для коррекции влияния атмосферы) космического аппарата может позволить достичь необходимой точности.

Удержание на паруса на луче

Вышеописанные проблемы можно решать вращением паруса и регуляция формы как паруса, так и пучка лучей, приходящих на него. Обратная связь поможет работе лазерных излучателей, но короткое время полета требует самостоятельной стабилизации системы.

Один из перспективных подходов заключается в том, чтобы придавать парусу специальную форму, стабилизирующую его положение на луче. Т.е., при вращении, на парус будут воздействовать такие крутящие моменты и силы, которые будут стремиться восстановить его ориентацию. Высокочастотная дрожь снизит общее количество передаваемой парусу энергии, но хорошая динамика паруса может снизить его восприимчивость к помехам, выше определенной частоты.

Поскольку для формирования луча будет использоваться массив с фазированной решеткой, профиль пучка может иметь такую форму, чтобы максимизировать способность паруса сохранять свою собственную позицию на луче, даже без механизма обратной связи.

Производство и хранение энергии

Точное определение орбитальной позиции экзопланеты

Крейсерский этап:

Межзвездная пыль

Пылевая частица размером 100 нанометров, двигающаяся на скорость в 20% от скорости света, проникнет в электронный модуль на глубину порядка 0.4мм. Для оценки эффекта, приведены расчеты для модуля, размерами 10см х 0.1мм. Площадь поперечного сечения такого модуля составляет 0.1 см 2 . Защитное покрытие из бериллиевой бронзы, нанесенное на переднюю часть такого модуля, может обеспечить его защиту от воздействия пыли и эрозии. При необходимости, геометрия StarChip может быть изменена (например в форме «иглы») для дальнейшего уменьшения площади поперечного сечения.

Сам парус, для минимизации повреждений, может быть свернут в более обтекаемую конфигурации во время крейсерской фазы полета.

Импульс от удара частицы размером 100 нм сравнительно мал, и может быть компенсирован фотонными подруливателями.

Влияние межпланетной пыли внутри солнечной системы незначительно по сравнению с межзвездной пылью. О наличии пыли в системе Альфы Центавра известно мало.

Межзвездная среда и космические лучи

Протоны из межзвездной плазмы на скорости 20% от скорости света, будут воздействовать на нанокрафт с кинетическими энергиями 18 МэВ, а электроны будут иметь энергию 10.2 кэВ. При этом не имеет значения, объединены ли протон и электрон в атом водорода, или прилетают по отдельности. Будет происходить эрозия поверхности нанокрафта из-за распыления. Количество распыленных таким образом атомов будет составлять порядка 1000 на см 2 . Полная потеря массы передней поверхности устройства составит лишь несколько слоев.

Протоны на энергии 18 МэВ будут проникать на глубину порядка нескольких миллиметров. Поэтому будет необходим защитный слой, способный остановить такие частицы, чтобы избежать повреждения электроники.

Космические лучи гораздо менее редки, чем межзвездные протоны, а значит могут быть проигнорированы. Столкновения с более тяжелыми элементами должны быть смягчены защитным покрытием: ядра гелия имеют энергии порядка 72 МэВ и их количество составляет около 10% от количества свободных протонов. Ядра элементов углерода, азота и кислорода несут энергии в 200-300 МэВ и присутствуют в количестве 0.01% от общего количества.
Для разработки технологий защиты, необходимо проведение лабораторных экспериментов для ионов, движущихся со скоростью 20% от скорости света и сталкивающихся с твердым телом.

Столкновения с межзвездными ионами и электронами, теоретически, может иметь свои преимущества: они могли бы придать нанокрафту потенциал до 10 кВ (кинетическая энергия на электрон). Фронтальная поверхность нанокрафтов будет нагреваться со скоростью 6 мВт на см 2 , что даст небольшой термоэлектрический источник энергии при путешествии в межзвездной среде.

Если мы когда-нибудь узнаем наверняка, что в Альфе Центавра нет планет, это будет настоящим шоком, достойным первых полос крупнейших изданий.

Даже если планета Альфа Центавра B не существует, можно утверждать наверняка, что в этой звездной системе есть и другие планеты. Это всего лишь вопрос времени. Возможно, у всех трех представителей тройной системы с двумя солнцеподобными звездами и красным карликом есть свои планеты.

Отсюда можно смело утверждать, что в системе Альфа Центавра есть ряд планет и хотя бы одна из них должна быть пригодной для жизни. Детали этой системы будут так же интересны и необычны нам, как европейским исследователям давным-давно Новый Свет.

Эта система настолько стара, что дарвиновская эволюция вполне могла проделать длинный путь от многоклеточных существ до Парка Юрского периода.

Может ли там быть разумная жизнь? Благодаря неприятному совпадению, звездная система находится слишком далеко на юге, чтобы с ней могла связаться мощнейшая радиоантенна Аресибо в Пуэрто-Рико или новый Массив телескопов Аллена на севере Калифорнии. Вы ведь знаете, как ученые с инопланетной жизнью?

В любом случае, пришло время подумать о проекте длиной в тысячу лет: визит и колонизация звездной системы. Сложно представить более смелый шаг для человечества. Проект будет стоить невыразимые триллионы долларов, затраченные в десятках поколений. Но зато мы станем межзвездным видом - фактически бессмертным. Это такой же значительный шаг с точки зрения эволюции, как и первая вылазка морских существ на сушу в далеком прошлом.

Как всегда, дьявол кроется в деталях. Было бы неэтично захватить обитаемую планету, даже если на ней нет разумной жизни. Первым колонистам придется иметь дело с чужой микрофлорой и причудливыми хищными существами, если они, конечно, будут.

Зато необитаемые планеты или луны Альфы Центавра можно терраформировать. Земные колонисты, еще не родившиеся, могут быть генетически спроектированы так, чтобы адаптироваться к чужой среде с легкостью.

Если же предположить, что там есть пояс астероидов, становится возможным строительство искусственного мира. Мы могли бы сосуществовать внутри системы с ее коренными жителями. Астропалеонтологи и астробиологи очень щепетильно относятся к визиту на обитаемые планеты с целью изучения развития жизни. Как гласила первая директива в «Звездном пути», нам стоит избегать контакта с разумной жизнью, чтобы не сорвать их культурную эволюцию.

Теперь представьте, что на Альфе Центавра живет технологическая цивилизация. Не видя никаких сигналов SETI с Земли, центаврианцы полагают, что мы крайне незрелая раса технологически. Они решают колонизировать наш пояс астероидов. Этот сценарий мог бы объяснить множество наблюдений НЛО и даже «близкие контакты» с инопланетянами. На самом деле, мы бы зафиксировали косвенные доказательства наличия инопланетной колонии в нашей Солнечной системе - по аномальному теплу в поясе астероидов или необычным проявлениям электромагнитного поля.

Давайте просто будем надеяться, что если центаврианцы существуют, они не планируют вторжение преимущественно из страха, что мы завоюем их однажды. С другой стороны, у инопланетян можно было бы .

Альфа Центавра - ближайшая к Земле звездная система, находящаяся на расстоянии 4,36 световых года, или более 40 триллионов километров. Это так далеко, что, даже если звездолет сможет развить скорость света (что уже более чем затруднительно), лететь до дочки назначения ему придется больше четырех лет. По расчетам авторов проекта, их космические зонды смогут развить скорость в 161 млн км/ч и достигнут звезды примерно за 10 лет. Сотни и тысячи крошечных аппаратов будут разгоняться лазерными лучами.

Как показали данные наблюдений телескопа Hubble, вокруг звезды Альфа Центавра B может вращаться планета размером примерно с Землю, которая и является главной целью миссии. Есть предположения, что планета находится в самом центре обитаемой зоны звезды и имеет период обращения от 80 до 136 дней.

Проект финансирует российский предприниматель Юрий Мильнер, - он предоставит сумму в размере 100 млн долларов. Сумма действительно астрономическая, хотя для проекта такого масшата это немного. Для сравнения миссия Марсианской научной лаборатории Curiosity обошлась в 2,5 млрд долларов, а запуск аппарата «Розетта» и зонда «Филы» к комете Чурюмова-Герасименко стоил около 1,4 млрд евро.

С чего началось сотрудничество Хокинга и Мильнера

​Александр Родин

заместитель руководителя лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения МФТИ, заместитель декана факультета проблем физики и энергетики МФТИ

Сравнительные характеристики Солнца и звезд системы Альфа Центавра

Какие неувязки есть в концепции полета

Владимир Сурдин

Старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга, доцент физического факультета МГУ

«​Идея межзвездных микро​зондов, запускаемых к интересным звездам и экзопланетным системам, давно обсуждается. Создать их вполне по силам современной технике. Не решенные пока проблемы - цели и методы запуска.

Метод запуска, предложенный в Breakthrough Starshot, - световой парус, воспринимающий давление лазерного луча, - пока неосуществим, поскольку нет ни гигаваттных лазеров непрерывного действия, ни материалов для изготовления паруса и зонда, способных выдержать гигантские потоки излучения. Оценки относительно мощности лазера и длительности разгона зондов вполне верные, но я сомневаюсь, что за разумное время удастся воплотить эти требования в жизнь.

Для целей противоракетной обороны пытались создать подобные, но менее мощные лазеры, однако сделать это не удалось, несмотря на большие затраты.​ Такие лазеры нужны не только военным, но и для термоядерной энергетики и борьбы с опасными астероидами. Но как метод запуска межзвездных зондов лазерное ускорение мне кажется неперспективным.

​Возможности нанозонда, проносящегося мимо планеты со скоростью около 100 тыс. км/с, детально исследовать эту планету тоже сомнительны. О том, как передать собранные данные на Землю, в проекте Мильнера сказано весьма туманно, поэтому обсуждать пока нечего.

​Эффективность проекта по параметру «ожидаемый результат/затраты» мне кажется очень низкой. Если вложить те же средства в строительство наземных и космических телескопов, то результат в изучении землеподобных планет будет получен быстрее.

Обычно ученые стараются экономно использовать свои небольшие средства, т. е. деньги налогоплательщиков, как правило, рассчитывая на гарантированный результат. Но если богатый романтик, каким демонстрирует себя Юрий Мильнер, хочет осуществить прорыв, то зачем ему мешать? Он собрал очень авторитетную команду, он тратит свои деньги. Этому проекту можно лишь пожелать успеха, хотя бы частичного. И по мере сил и знаний помогать ему». ​

Художественное изображение видов с гипотетической планеты, вращающейся вокруг Альфы Центавра B

© Planetarium Göttingen

Когда это будет возможно

«На техническую реализацию проекта разработчики отводят не менее 20 лет и вкладывают достаточно серьезные для начального этапа средства. Этот же проект годом ранее поддержало NASA, выделив грант в размере $100 тыс. Современная цивилизация уже развивается в тех направлениях, на которые полагаются авторы проекта. Например, развитие фотоники и нанотехнологий позволяет предположить, что через 10–20 лет можно будет создать полноценный космический аппарат размером с почтовую марку. Сейчас требуется инвестировать в нужные разработки, чтобы получить долгосрочный результат. Причем, создав такой космический аппарат для полета к звездам, можно существенно изменить и рынок околоземных спутников, т. е. перспективная фантастическая разработка окажет влияние и на околоземную прикладную отрасль.

Самым слабым и одновременно самым сильным местом всей затеи является достаточно мощная лазерная пушка. Создать ее на Земле - это чисто инженерная задача, которая упирается только в финансирование. Если же потребуется повысить ее эффективность, то нужно выносить лазер в космос, и тут помимо экономических и технических вопросов возникает еще вопрос гуманитарный - кто будет эту пушку контролировать? В свободное от запуска межзвездных почтовых марок время эта пушка может испарять космический мусор, отклонять летящие к Земле астероиды, передавать энергию на земные электростанции, но может с тем же успехом поджаривать руководителей неугодных режимов или танковые колонны неугодных стран. Готово ли человечество выдать такую силу в одни руки? Этот вопрос сложнее, чем споры о том, сколько спутников поместится на острие иглы».

Какова главная цель миссии

Александр Родин : «Самое интересное - не в области физики или инженерии, а в управлении массовым сознанием. Во всеуслышание заявляется недостижимая цель, назначается срок выполнения, не предполагающий какой-либо ответственности, и, главное, история раскручивается в СМИ. Сумма инвестиций при этом называется весьма скромная - заявленные $100 млн в пересчете на двадцатилетний период соответствует бюджету одной крупной лаборатории. Вывод напрашивается сам собой: никто никуда лететь не собирается, а вся история придумана с какой-то иной целью».

Альфа Центавра — цель полетов космических кораблей во многих произведениях, принадлежащих к жанру научной фантастики. Это ближайшая к нам звезда относится к небесному рисунку, воплощающему легендарного кентавра Хирона, согласно греческой мифологии, бывшего учителем Геракла и Ахилла.

Современные исследователи, как и писатели, неустанно возвращаются в мыслях к этой звездной системе, поскольку она не только первый кандидат на длительную космическую экспедицию, но и возможный обладатель населенной планеты.

Структура

Звездная система Альфа Центавра включает в себя три космических объекта: две звезды с аналогичным названием и обозначениями А и В, а также Для подобных звезд характерно близкое расположение двух компонентов и удаленное — третье. Проксима является как раз последним. Расстояние до Альфа Центавра со всеми ее элементами составляет примерно 4,3 Звезд, расположенных ближе к Земле, на данный момент нет. При этом быстрее всего лететь до Проксимы: нас разделяют всего 4,22 световых года.

Солнечные родственники

Альфа Центавра А и В отличаются от компаньонки не только расстоянием до Земли. Они в отличие от Проксимы во многом похожи на Солнце. Альфа Центавра А или Ригель Кентаврус (в переводе означает «нога Кентавра») более яркий компонент пары. Толиман А, как еще называют эту звезду, — желтый карлик. С Земли его отлично видно, так как он обладает нулевой звездной величиной. Этот параметр делает ее четвертой в списке самых ярких точек ночного неба. Размер объекта практически также совпадает с солнечным.

Звезда Альфа Центавра В уступает нашему светилу по массе (примерно 0,9 от величин соответствующего параметра Солнца). Она относится к объектам первой звездной величины, а уровень ее светимости приблизительно в два раза меньше, чем у главной звезды нашего кусочка Галактики. Расстояние между двумя соседними компаньонами составляет 23 астрономические единицы, то есть они расположены в 23 раза дальше друг от друга, чем Земля от Солнца. Толиман А и Толиман В вместе вращаются вокруг одного центра масс с периодом в 80 лет.

Недавнее открытие

Ученые, как уже говорилось, возлагают немалые надежды на обнаружение жизни в окрестностях звезды Альфа Центавра. Планеты, предположительно существующие здесь, могут походить на Землю аналогично тому, как сами компоненты системы напоминают наше светило. До недавнего времени, однако, подобных космических тел вблизи звезды обнаружено не было. Расстояние не позволяет непосредственно наблюдать планеты. Получение доказательств существования землеподобного объекта стало возможным только с усовершенствованием техники.

С помощью метода лучевых скоростей ученые смогли обнаружить совсем небольшие колебания Толимана В, возникающие под воздействием гравитационных сил планеты, вращающейся вокруг него. Таким образом, были получены доказательства существования, по крайней мере, одного подобного объекта в системе. Колебания, вызываемые планетой, проявляются в виде ее смещения на 51 см в секунду вперед и затем назад. В условиях Земли подобное движение пусть даже самого большого тела было бы очень заметно. Однако на расстоянии 4,3 световых лет обнаружение такого колебания кажется невозможным. Тем не менее, оно было зарегистрировано.

Сестра Земли

Найденная планета обращается вокруг Альфы Центавра В за 3,2 дня. Она расположена очень близко к звезде: радиус орбиты в десять раз меньше соответствующего параметра, характерного для Меркурия. Масса этого космического объекта близка к земной и составляет примерно 1,1 от массы Голубой планеты. На этом схожесть заканчивается: близкое расположение, по мнению ученых, позволяет предположить, что возникновение жизни на планете невозможно. Энергия светила, достигающая ее поверхности, слишком сильно нагревает ее.

Ближайшая

Третья составляющая делающая знаменитым все созвездие, — Альфа Центавра С или Проксима Центавра. Название космического тела в переводе означает «ближайшая». Проксима стоит от своих компаньонов на расстоянии, равном 13 000 световых лет. Это объект одиннадцатой красный карлик, маленький (примерно в 7 раз меньше Солнца) и очень тусклый. Увидеть его невооруженным глазом невозможно. Для Проксимы характерно «беспокойное» состояние: звезда способна за несколько минуть изменить величину своего блеска в два раза. Причина такого «поведения» во внутренних процессах, протекающих в недрах карлика.

Двойственное положение

Проксима на протяжении долгого времени считалась третьим элементов системы Альфа Центавра, делающим оборот вокруг пары А и В примерно за 500 лет. Однако в последнее время набирает силу мнение, что красный карлик не имеет к ним отношения, и взаимодействие трех космических тел — временное явление.

Поводом для сомнений стали данные, гласившие, что сплоченная пара звезд не имеет достаточной притяжения, чтобы удерживать еще и Проксиму. Полученные в начале 90-х годов прошлого века сведения долго нуждались в дополнительных подтверждениях. Последние наблюдения и вычисления ученых однозначного ответа не дали. По предположениям, Проксима все-таки может быть частью тройной системы и двигаться вокруг общего гравитационного центра. При этом ее орбита должна походить на вытянутый овал, причем самая удаленная точка от центра — та, в которой звезду наблюдают сейчас.

Проекты

Как бы то ни было, а именно к Проксиме планируется долететь в первую очередь, когда это станет возможным. Путешествие до Альфы Центавра при современном уровне развития космической техники может продлиться больше 1000 лет. Такой временной отрезок просто немыслим, потому ученые активно занимаются поисками вариантов его сокращения.

Группа исследователей NASA во главе с Гарольдом Уайтом разрабатывает проект «Скорость», результатом которого должен стать новый двигатель. Его особенность будет заключаться в возможности преодоления скорости света, благодаря чему полет от Земли до ближайшей звезды составит всего две недели. Подобное чудо техники станет настоящим шедевром сплоченной работы физиков-теоретиков и экспериментаторов. Пока, однако, корабль, преодолевающий скорость света, — дело будущего. По оценкам Марка Миллиса, некогда работавшего в NASA, подобные технологии, при условии существующей на данный момент скорости движения прогресса, станут реальностью не раньше чем через двести лет. Сокращение срока возможно, только если будет сделано открытие, способное кардинально изменить существующие представления о космических полетах.

Сейчас Проксима Центавра и ее компаньоны остаются амбициозной целью, недостижимой в ближайшем будущем. Техника, тем не менее, постоянно совершенствуется, и новые сведения о характеристиках звездной системы — тому наглядные доказательства. Уже сегодня ученые могут многое из того, о чем 40-50 лет назад и мечтать не приходилось.