НАСА готовится к освоению Проксимы Центавра с помощью тысяч миниатюрных зондов

Миссия к Проксиме Центавра откроет новую эру в истории космонавтики.

Человечество долгое время мечтало о путешествиях к другим звёздным системам и посадке на инопланетные миры. Согласно статье на сайте Universe Today, даже с использованием современных технологий космическому кораблю потребуется от 19 000 до 81 000 лет, чтобы достичь Проксимы Центавра. Кроме того, путешествие через межзвёздное пространство связано с рядом рисков.

В этих условиях кажется, что единственным реальным способом достичь соседних звёзд в этом столетии являются крошечные космические аппараты, использующие лазерный привод. Одним из предложенных проектов является Swarming Proxima Centauri (Рой Проксимы Центавра), разработанный компанией Space Initiatives Inc. и Инициативой по межзвёздным исследованиям (i4is) под руководством главного учёного Space Initiatives Маршалла Юбэнкса. Проект был выбран для разработки в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) на этот год.

Маршалл Юбэнкс объясняет, что путешествие через межзвёздное пространство – это вопрос расстояния, энергии и скорости. Рекорд по самому дальнему полёту установил космический аппарат «Вояджер-1», который за 46 лет преодолел более 24 миллиардов километров. Для межзвёздных переходов на скоростях менее относительных (доля скорости света) необходимы небольшие космические аппараты массой всего несколько граммов.

Предложение включает создание 100-гигаваттного лазерного ускорителя, который будет разгонять тысячи миниатюрных зондов с лазерными парусами до относительной скорости (около 10-20% скорости света). Предполагается, что концепция миссии может быть готова к разработке к середине века и достигнет Проксимы Центавра и её экзопланеты, похожей на Землю (Проксима b), к третьей четверти этого века (2075 год или позже).

Юбэнкс и его коллеги показали, как флотиллия из тысячи космических аппаратов может преодолеть трудности межзвёздного путешествия и поддержания связи с Землёй с помощью динамики роя. Однако восьмилетняя задержка в коммуникациях, обусловленная межзвёздными расстояниями и общей теорией относительности, делает невозможным удалённое управление зондами с Земли. Следовательно, рой должен обладать высокой степенью автономии в навигации и выборе данных для отправки на Землю.

Самая большая статья расходов будет связана с лазерной установкой, в то время как миниатюрные космические аппараты будут относительно дешёвы в производстве. По словам Юбэнкса, предложение может быть разработано с бюджетом в 100 миллиардов долларов. Он подчеркивает, что миссия по отправке роя зондов к Проксиме Центавра имеет огромный потенциал.

Кроме того, разработка координированного роя роботизированных зондов может найти применение и в более близких задачах. Робототехника роя — это перспективное направление исследований, которое рассматривается как возможный способ исследования внутреннего океана Европы, строительства подземных городов на Марсе, сборки крупных конструкций в космосе и мониторинга экстремальных погодных условий с орбиты Земли.

Кроме космических исследований и наблюдений за Землёй, робототехника роя также находит применение в медицине, дополнительном производстве, экологических исследованиях, глобальном позиционировании и навигации, поиске и спасении и других областях.

Хотя может пройти много десятилетий, прежде чем межзвёздная миссия будет готова отправиться к Альфе Центавра, Юбэнкс и его коллеги гордятся и взволнованы тем, что они стали одними из избранных для программы NIAC НАСА на 2024 год. Исследования заняли много лет, но теперь они ближе к реализации, чем когда-либо.