9.2 Проблема межзвёздных перелётов.

1. Межзвёздные перелёты имеют ряд существенных особенностей, сильно отличающих их от полётов в границах Солнечной системы. Межзвёздные перелёты возможны лишь при скорости сравнимой со скоростью света. Согласно теории относительности А. Эйнштейна, время, текущее в корабле, проходит с иной скоростью, чем для людей, оставшихся на Земле.

Для космонавтов имеется возможность перелететь огромные расстояния, равные сотням и тысячам световых лет, и остаться в живых.

Пусть летательный аппарат движется с постоянным ускорением а и на половине пути до цели полёта начнёт тормозить с тем же ускорением.

Американский астроном Карл Саган приводит формулы для времени полёта t, по часам космонавтов:

,

где S - длина перелёта.

По вычислениям, при a = g космолёт долетит до ближайших звёзд за несколько лет, до ядра Галактики, удалённого на 30 000 св. лет - за 21 год, до Туманности Андромеды за 28 лет.

Пока корабль совершит свой перелёт в оба конца, на Земле пройдёт время равное удвоенному расстоянию до цели, выраженному в световых годах. До туманности Андромеды и обратно космонавты будут лететь по земным часам 3 млн. лет. До скопления галактик в Волосах Вероники - несколько сот миллионов лет.

Для межгалактических перелётов

.

При S = 2 ^.10²⁶ см (расстояние до скопления в Com Ber) t = 38 лет.

Полёт с околосветовой скоростью сопряжён с огромными трудностями.

Ускорение и замедление ракеты требует огромных ресурсов энергии. Трудности, возникающие при этом, врядли преодолимы.

При приемлемом для нас соотношении начальной массы ракеты М₀ к массе, оставшейся после выгорания горючего М₁, скорость ракеты после выгорания горючего V составит лишь малую часть скорости света. Это будет даже при использовании ядерных реакций в качестве источника энергии.

Из формулы теории реактивного движения следует:

V/W = ln (М₁/М₀),

где W - скорость выброса рабочего вещества ракеты.

Maксимально возможная величина W при урановой реакции будет около 13 000 км/с.

Значит для того, чтобы скорость ракеты после выгорания горючего V была порядка скорости света, надо чтобы М₀ было в сотни раз больше чем М₁, что неприемлемо. Значит только фотонная ракета, для которой W = с, может обеспечить межзвёздный полёт со скоростью, близкой с.

При этом возникают новые трудности.

Из теории реактивного движения следует, что ускорение ракеты b определяется:

b = 2P/W,

где Р - отношение мощности двигателей ракеты к её полной массе.

В случае фотонной ракеты

b = P/c.

Если мы хотим, что бы b = g, нужно чтобы Р = 3 млн. Вт/гр. Это очень большая величина.

При мощности двигателя 15 млн. Вт (как у современной атомной подводной лодки) вес корабля должен был бы быть 5 граммов.

На современном уровне развития техники фотонные ракеты построить нельзя. Однако, в 19 столетии собирались лететь на Луну с помощью парового двигателя. Может в 21 веке откроются новые возможности. Реактивные двигатели для межзвёздных полётов непригодны.

Бюссар выдвинул предположение, что можно будет использовать межзвёздную среду для термоядерного горючего. Звездолёту не придётся нести с собой запасы топлива.

Межзвёздный газ состоит из атомов водорода. На ракете нужно поставить термоядерное устройство, синтезирующее из ядер водорода ядра дейтерия.

Особенностью этого летального аппарата является то, что поверхность всасывания межзвёздного газа должна быть очень большой. Если масса ракеты равна 100 т., то поверхность всасывания межзвёздного газа должна быть около 700 км.

Очень большой трудностью является возможность столкновения летательного аппарата, движущегося со световой скоростью, с атомами и пылинками межзвёздной среды.

При концентрации 1 атом на см³ поток энергии в форме космических лучей через переднюю поверхность ракеты будет 2^.10¹¹ эрг/см².

Экранирующие устройства вряд ли возможны.

Существует проект ионизации встречных атомов с помощью какого-то аппарата и отклонения их в сторону сильным магнитным полем.

2. Посещалась ли Земля инопланетянами в прошлом?

Анализируя многие легенды и мифы древности, можно предположить, что да. М.М. Агрест считает, что они могли оставить памятник о себе на обратной стороне Луны, что бы человечество его рассмотрело только достигнув высокого уровня развития.

К. Саган считает, что в Галактике одновременно существует около 10⁶ технически развитых цивилизаций. Время существования такой цивилизации может достигать 10⁷ лет. Если каждая цивилизация ежегодно посылает один корабль для исследования космоса, то средний интервал между посещениями какой-нибудь звезды будет 10⁵ лет.

Средний интервал между посещениями планеты с разумной жизнью будет меньше и составит несколько тысяч лет. Значит, на Земле могли быть такие посещения.

3. Можно не обязательно летать самим космонавтам и необязательно далеко. На расстоянии до ближайших инопланетных цивилизаций около 10 св. лет, подходят для жизни звёзды Эпс. Эридана, Тау Кита, Эпс. Индейца.

Если взять расстояние около 100 св. лет, то таких звёзд будет несколько тысяч. Для исследования ближайших планетных систем можно посылать автоматические зонды. Техника посадки зонда на круговую орбиту вокруг звезды уже разработана.

Высокоорганизованная цивилизация может посылать искусственные спутники ко многим ближайшим звёздам. Скорость движения может достигать 100 - 200 000 км/с. Эта скорость велика, но не сравнима со скоростью света, следовательно, не будет релятивистских эффектов.

Потребуется несколько столетий, чтобы вокруг всех звёзд на расстоянии 100 св. лет обращались искусственные спутники.