Межзвездное путешествие

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель Бассарда , один из многих возможных методов, которые могут служить для приведения в движение космических кораблей.

Межзвездное путешествие — это гипотетическое путешествие космического корабля из одной звездной системы , одиночной звезды или планетной системы в другую. Ожидается, что межзвездные путешествия окажутся гораздо более трудными, чем межпланетные космические полеты, из-за огромной разницы в масштабах связанных расстояний. Хотя расстояние между любыми двумя планетами Солнечной системы составляет менее 55 астрономических единиц (а.е.), звезды обычно разделены сотнями тысяч а.е., в результате чего эти расстояния обычно выражаются в световых годах . Из-за огромности этих расстояний межзвездные путешествия, не требующие поколений, основанные на известной физике, должны будут происходить со скоростью, высокой в ​​процентах от скорости света ; даже в этом случае время путешествия будет долгим, по крайней мере, десятилетиями, а возможно, тысячелетиями или дольше.

По состоянию на 2024 год Пять беспилотных космических кораблей , запущенных и эксплуатируемых Соединенными Штатами, достигли космической скорости, необходимой для того, чтобы покинуть Солнечную систему в рамках миссий по исследованию частей внешней системы. Поэтому они будут продолжать путешествовать по межзвездному пространству бесконечно. Однако они не приблизится к другой звезде в течение сотен тысяч лет, спустя долгое время после того, как перестанут действовать (хотя теоретически « Золотой рекорд Вояджера» можно будет воспроизвести в том случае, если космический корабль будет возвращен внеземной цивилизацией ).

Скорости, необходимые для межзвездных путешествий за время жизни человека, намного превышают те, которые могут обеспечить современные методы космических путешествий. Даже при наличии гипотетически совершенно эффективной двигательной установки кинетическая энергия , соответствующая этим скоростям, огромна по сегодняшним стандартам развития энергетики . Более того, столкновения космического корабля с космической пылью и газом на таких скоростях были бы очень опасны как для пассажиров, так и для самого космического корабля.

Для решения этих проблем был предложен ряд стратегий: от гигантских ковчегов, в которых будут перевозиться целые общества и экосистемы , до микроскопических космических зондов . множество различных двигательных Для придания космическому кораблю необходимой скорости было предложено систем, включая ядерную двигательную установку , лучевую двигательную установку и методы, основанные на спекулятивной физике.

Человечеству придется преодолеть значительные технологические и экономические проблемы, чтобы совершить межзвездное путешествие как с экипажем, так и без экипажа. Даже самые оптимистичные прогнозы прогнозируют, что пройдут десятилетия, прежде чем эта веха будет достигнута. Однако, несмотря на проблемы, ожидается широкий спектр научных преимуществ, если межзвездные путешествия станут реальностью.

Большинство концепций межзвездных путешествий требуют развитой системы космической логистики, способной перемещать миллионы тонн к месту строительства/эксплуатации, и большинству из них потребуется мощность в гигаваттном масштабе для строительства или мощности (например, концепции типа Star Wisp или Light Sail ). Такая система могла бы развиваться органично, если бы солнечная энергия космического базирования стала важным компонентом энергетического баланса Земли . Потребительский спрос на систему мощностью в несколько тераватт создаст необходимую логистическую систему производительностью в несколько миллионов тонн в год.

Проблемы

Межзвездные расстояния

Расстояния между планетами Солнечной системы часто измеряются в астрономических единицах (а.е.), определяемых как среднее расстояние между Солнцем и Землей, примерно 1,5 × 10. ⁸ километров (93 миллиона миль). Венера , ближайшая к Земле планета, находится (при максимальном сближении) на расстоянии 0,28 а.е. Нептун , самая дальняя планета от Солнца, находится на расстоянии 29,8 а.е. По состоянию на 20 января 2023 года «Вояджер-1» , самый дальний от Земли рукотворный объект, находится на расстоянии 163 а.е. и покидает Солнечную систему со скоростью 17 км/с (0,006% скорости света).

Ближайшая известная звезда, Проксима Центавра , находится на расстоянии примерно 268 332 астрономических единиц, или более чем в 9 000 раз дальше, чем Нептун.

Объект	Расстояние (В)	Светлое время
Луна	0.0026	1,3 секунды
Солнце	1	8 минут
Венера (ближайшая планета)	0.28	2,4 минуты
Нептун (самая дальняя планета)	29.8	4,1 часа
Вояджер 2	136.1	18,9 часов
Вояджер-1	163.0	22,6 часов
Проксима Центавра (ближайшая звезда и экзопланета)	268,332	4,24 года

Из-за этого расстояния между звездами обычно выражаются в световых годах (определяемых как расстояние, которое свет проходит в вакууме за один юлианский год ) или в парсеках (один парсек равен 3,26 световых лет, расстояние, на котором звездный параллакс равен ровно одной угловой секунде ). отсюда и название). Свет в вакууме распространяется со скоростью около 300 000 километров (186 000 миль) в секунду, поэтому 1 световой год равен примерно 9,461 × 10. ¹² километров (5,879 триллионов миль) или 63 241 а.е. Следовательно, Проксима Центавра находится примерно в 4,243 световых годах от Земли.

Другой способ понять необъятность межзвездных расстояний — масштабировать: одну из ближайших к Солнцу звезд, Альфу Центавра А (похожую на Солнце звезду, которая является одним из двух спутников Проксимы Центавра), можно изобразить, уменьшив масштаб Земли. – Расстояние до Солнца до одного метра (3,28 фута). В этом масштабе расстояние до Альфы Центавра А составит 276 километров (171 миля).

Самый быстрый из когда-либо отправленных космических кораблей, «Вояджер-1» , преодолел 1/390 светового года за 46 лет и в настоящее время движется со скоростью 1/17 600 скорости света. При таких темпах путешествие к Проксиме Центавра займет 75 000 лет.

Требуемая энергия

Существенным фактором, усугубляющим трудности, является энергия, которую необходимо подать, чтобы получить разумное время в пути. Нижним пределом требуемой энергии является кинетическая энергия $K={\tfrac {1}{2}}mv^{2}$ где $m$ это конечная масса. Если замедление по прибытии желательно и не может быть достигнуто никакими другими средствами, кроме двигателей корабля, то нижняя граница требуемой энергии удваивается до $mv^{2}$.

Скорость полета туда и обратно с экипажем продолжительностью в несколько десятилетий даже к ближайшей звезде в несколько тысяч раз превышает скорость современных космических аппаратов. Это означает, что из-за $v^{2}$ В формуле кинетической энергии требуется в миллионы раз больше энергии. Для ускорения одной тонны до одной десятой скорости света требуется не менее 450 петаджоулей или 4,50 × 10. ¹⁷ джоули или 125 тераватт-часов ( мировое потребление энергии в 2008 году составило 143 851 тераватт-час), без учета эффективности движителя. Эту энергию необходимо генерировать на борту из запасенного топлива, собирать из межзвездной среды или перебрасывать на огромные расстояния.

Межзвездная среда

Знание свойств межзвездного газа и пыли , через которые должен пройти корабль, имеет важное значение для проектирования любой межзвездной космической миссии. Основная проблема при путешествии на чрезвычайно высоких скоростях заключается в том, что из-за необходимых высоких относительных скоростей и большой кинетической энергии столкновения с межзвездной пылью могут нанести значительный ущерб кораблю. Для решения этой проблемы были предложены различные методы экранирования. Более крупные объекты (например, макроскопические пылинки) встречаются гораздо реже, но могут быть гораздо более разрушительными. Риски воздействия на такие объекты и методы их снижения обсуждались в литературе, но остается много неизвестных. Дополнительное соображение заключается в том, что из-за неоднородного распределения межзвездной материи вокруг Солнца эти риски будут различаться в зависимости от разных траекторий. Хотя межзвездная среда высокой плотности может вызвать трудности для многих концепций межзвездных путешествий, межзвездные прямоточные воздушно-реактивные двигатели и некоторые предлагаемые концепции замедления межзвездных космических кораблей на самом деле выиграли бы от более плотной межзвездной среды.

Опасности

Экипаж межзвездного корабля столкнется с рядом серьезных опасностей, включая психологические последствия длительной изоляции , физиологические эффекты чрезмерного ускорения, последствия воздействия ионизирующей радиации и физиологические последствия невесомости для мышц, суставов и костей. , иммунная система и глаза. Существует также риск воздействия микрометеороидов и другого космического мусора . Эти риски представляют собой проблемы, которые еще предстоит преодолеть.

Подождите расчета

Писатель -фантаст и физик Роберт Л. Форвард утверждал, что межзвездную миссию, которую невозможно завершить в течение 50 лет, вообще не следует начинать. Вместо этого, если предположить, что цивилизация все еще находится на возрастающей кривой скорости двигательной системы и еще не достигла предела, ресурсы следует инвестировать в разработку более совершенной двигательной системы. Это связано с тем, что медленный космический корабль, вероятно, обгонит другую миссию, отправленную позже с более совершенной двигательной установкой (постулат непрерывного устаревания). В 2006 году Эндрю Кеннеди рассчитал идеальные даты отправления для путешествия к Звезде Барнарда, используя более точную концепцию расчета ожидания, согласно которой для данного пункта назначения и темпа роста двигательной мощности существует точка отправления, которая обгоняет более ранние запуски и не будет обогнана более поздние и пришли к выводу, что «межзвездное путешествие длиной в 6 световых лет лучше всего можно совершить примерно через 635 лет, если рост продолжится примерно на 1,4% в год», или примерно в 2641 году нашей эры. Возможно, это самый важный расчет для конкурирующих культур, населяющих галактику.

Основные цели для межзвездных путешествий

известно 59 звездных систем В радиусе 40 световых лет от Солнца , содержащих 81 видимую звезду. Следующие объекты можно считать основными целями межзвездных миссий:

Система	Расстояние (млн. лет)	Примечания
Альфа Центавра	4.3	Ближайшая система. Три звезды (Г2, К1, М5). Компонент А похож на Солнце (звезда G2). 24 августа 2016 года было объявлено об открытии экзопланеты размером с Землю ( Проксима Центавра b ), вращающейся в обитаемой зоне Проксимы Центавра .
Звезда Барнарда	6	Маленький красный карлик М5 с низкой светимостью . Второй по близости к Солнечной системе.
Сириус	8.6	Большая, очень яркая звезда А1 с белым карликом -компаньоном.
Эпсилон Эридана	10.5	Одиночная звезда К2 немного меньше и холоднее Солнца. Имеет два пояса астероидов. Также считается, что здесь находится газовый гигант ( АЕгир ). возможно, еще одна меньшая планета, и может обладать планетной системой типа Солнечной системы.
Ваша Кита	11.8	Одиночная звезда G8, похожая на Солнце. Высокая вероятность существования планетной системы типа Солнечной системы: имеющиеся данные показывают четыре планеты, две из которых потенциально могут находиться в обитаемой зоне.
Звезда Люйтена	12.36	Красный карлик M3 с суперземлей Люйтен b, вращающейся в обитаемой зоне.
Волк 1061	14.1	Wolf 1061 c в 1,6 раза больше Земли; это может быть каменистая местность. Он также находится в зоне «Златовласки», где может существовать жидкая вода.
Глизе 667C	23.7	Система, состоящая как минимум из двух планет, причем суперЗемля находится в зоне вокруг звезды, где может существовать жидкая вода, что делает ее возможным кандидатом на наличие жизни.
Вега	25	Очень молодая система, возможно, находящаяся в процессе формирования планет.
ТРАППИСТ-1	40.7	Система, которая может похвастаться семью планетами земного типа, на некоторых из которых может быть жидкая вода. Это открытие является крупным достижением в поиске обитаемой планеты и планеты, на которой могла бы поддерживаться жизнь.

Существующие астрономические технологии способны находить планетные системы вокруг этих объектов, увеличивая их потенциал для исследования.

Предлагаемые методы

Медленные, незавинченные зонды

Основная статья: Межзвездный зонд

«Медленные» межзвездные миссии (все еще быстрые по другим стандартам), основанные на современных и будущих технологиях движения, связаны со временем полета, начинающимся от нескольких десятилетий до тысяч лет. Эти миссии заключаются в отправке роботизированного зонда к ближайшей звезде для исследования, аналогичного межпланетным зондам, подобным тем, которые используются в программе «Вояджер» . Если не брать с собой экипаж, стоимость и сложность миссии значительно снижаются, как и масса, которую необходимо ускорить, хотя срок службы технологии по-прежнему остается серьезной проблемой наряду с получением разумной скорости полета. Предлагаемые концепции включают Project Daedalus , Project Icarus , Project Dragonfly , Project Longshot , и совсем недавно Breakthrough Starshot .

Быстрые зонды без винтов

Основная статья: Межзвездный зонд

Нанозонды

В ближайшем будущем может стать возможным создание нанокосмических кораблей со скоростью, близкой к световой, построенной на существующей технологии микрочипов с недавно разработанным наноразмерным двигателем. Исследователи из Мичиганского университета разрабатывают двигатели, в которых в качестве топлива используются наночастицы . Их технология называется «двигатель с извлечением поля наночастиц» или nanoFET . Эти устройства действуют как ускорители мелких частиц, выбрасывая проводящие наночастицы в космос.

Мичио Каку , физик-теоретик, предположил, что облака «умной пыли» будут отправлены к звездам, что может стать возможным благодаря достижениям в области нанотехнологий . Каку также отмечает, что необходимо будет отправить большое количество нанозондов из-за уязвимости очень маленьких зондов, которые легко отклоняются магнитными полями, микрометеоритами и другими опасностями, чтобы гарантировать шансы на то, что хотя бы один нанозонд переживет путешествие и достигнет Земли. место назначения.

В качестве ближайшего решения в рамках проекта «Стрекоза» были предложены небольшие межзвездные зонды с лазерным приводом, основанные на современной технологии CubeSat .

Медленные миссии с экипажем

В пилотируемых миссиях продолжительность медленного межзвездного путешествия представляет собой серьезное препятствие, и существующие концепции решают эту проблему по-разному. Их можно отличить по «состоянию», в котором люди перевозятся на борту космического корабля.

Корабли поколений

Основная статья: Корабль поколений

Корабль поколений (или мировой корабль ) — разновидность межзвездного ковчега , в котором экипаж, прибывающий в пункт назначения, происходит от тех, кто начал путешествие. Корабли поколений в настоящее время невозможны из-за сложности постройки корабля необходимого огромного масштаба и огромных биологических и социологических проблем, которые поднимает жизнь на борту такого корабля.

Приостановленная анимация

Основная статья: Спящий корабль

Ученые и писатели постулировали различные методы анабиоза . К ним относятся человеческая гибернация и крионирование . Хотя ни то, ни другое в настоящее время непрактично, они предлагают возможность создания спальных кораблей , на которых пассажиры лежат инертно в течение длительного времени путешествия.

Замороженные эмбрионы

Основная статья: Колонизация пространства эмбрионов

Еще одной теоретической возможностью является роботизированная на межзвездная миссия с некоторым количеством замороженных человеческих эмбрионов ранней стадии . Этот метод колонизации космоса требует, среди прочего, разработки искусственной матки , предварительного обнаружения обитаемой планеты земной группы , а также достижений в области полностью автономных мобильных роботов и образовательных роботов, которые заменят людей-родителей.

Остров, прыгающий в межзвездном пространстве

Межзвездное пространство не совсем пусто; он содержит триллионы ледяных тел, от небольших астероидов ( облако Оорта ) до возможных планет-изгоев . Могут быть способы использовать эти ресурсы на протяжении большей части межзвездного путешествия, медленно перепрыгивая от тела к телу или устанавливая по пути промежуточные станции.

Быстрые миссии с экипажем

Если бы космический корабль мог развивать скорость в среднем 10 процентов от скорости света (и замедляться в пункте назначения для миссий с экипажем), этого было бы достаточно, чтобы достичь Проксимы Центавра за сорок лет. Было предложено несколько концепций движения. которые могут быть в конечном итоге разработаны для достижения этой цели (см. § Движение ниже), но ни один из них не готов к краткосрочным (несколько десятилетий) разработкам по приемлемой цене.

Замедление времени

Основная статья: Замедление времени

Физики обычно считают, что путешествие со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. Релятивистское замедление времени позволяет путешественнику ощущать время тем медленнее, чем ближе его скорость к скорости света. Это кажущееся замедление становится заметным при достижении скоростей, превышающих 80% скорости света. Часы на борту межзвездного корабля будут идти медленнее, чем земные, поэтому, если бы двигатели корабля были способны непрерывно генерировать ускорение около 1 g (что комфортно для человека), корабль мог бы достичь практически любой точки галактики и вернуться на Землю за 40 секунд. лет судоходства (см. диаграмму). По возвращении будет разница между временем, прошедшим на корабле астронавта, и временем, прошедшим на Земле.

Например, космический корабль мог бы отправиться к звезде, находящейся на расстоянии 32 световых лет от нас, первоначально ускоряясь с постоянным ускорением 1,03g (т.е. 10,1 м/с). ² ) в течение 1,32 года (корабельное время), затем останавливает двигатели и движется накатом в течение следующих 17,3 лет (корабельное время) с постоянной скоростью, затем снова замедляется в течение 1,32 корабельного года и останавливается в пункте назначения. После непродолжительного визита космонавт мог вернуться на Землю тем же путем. После полного путешествия туда и обратно часы на борту корабля показывают, что прошло 40 лет, но по данным земных, корабль возвращается обратно через 76 лет после запуска.

С точки зрения космонавта бортовые часы вроде бы идут нормально. Звезда впереди, кажется, приближается со скоростью 0,87 светового года за корабельный год. Вселенная казалась сжавшейся по направлению движения до половины размера, который она имела, когда корабль находился в состоянии покоя; расстояние между этой звездой и Солнцем, по измерениям астронавта, может составлять 16 световых лет.

На более высоких скоростях время на борту будет течь еще медленнее, поэтому астронавт сможет добраться до центра Млечного Пути (30 000 световых лет от Земли) и вернуться обратно за 40 лет по корабельному времени. Но скорость по земным часам всегда будет меньше 1 светового года на земной год, поэтому, вернувшись домой, космонавт обнаружит, что на Земле прошло более 60 тысяч лет.

Постоянное ускорение

На этом графике показан корабль, способный переносить 1- g (10 м/с). ² или около 1,0 лет/год ² ) «чувство» или правильное ускорение далеко зайти можно, если не считать проблемы разгона бортового топлива.

Смотрите также: Космические путешествия при постоянном ускорении

Независимо от того, как это будет достигнуто, двигательная установка, которая могла бы непрерывно обеспечивать ускорение от отправления до прибытия, была бы самым быстрым способом передвижения. Путешествие с постоянным ускорением — это путешествие, при котором двигательная система ускоряет корабль с постоянной скоростью в течение первой половины пути, а затем замедляет его во второй половине, так что он прибывает в пункт назначения неподвижно относительно того места, где он начал. Если бы это было выполнено с ускорением, аналогичным тому, которое наблюдается на поверхности Земли, это имело бы дополнительное преимущество в виде создания искусственной «гравитации» для экипажа. Однако при нынешних технологиях обеспечение необходимой энергией будет непомерно дорогим.

С точки зрения планетарного наблюдателя будет казаться, что корабль сначала равномерно ускоряется, а затем постепенно, по мере приближения к скорости света (которую он не может превысить). Он будет совершать гиперболическое движение . Корабль приблизится к скорости света примерно через год ускорения и будет оставаться на этой скорости до тех пор, пока не затормозит в конце пути.

С точки зрения бортового наблюдателя, экипаж почувствует гравитационное поле, противоположное ускорению двигателя, и Вселенная впереди будет падать в это поле, испытывая гиперболическое движение. В рамках этого расстояния между объектами в направлении движения корабля будут постепенно сокращаться, пока корабль не начнет замедляться, после чего восприятие гравитационного поля бортовым наблюдателем изменится на противоположное.

Когда корабль достигнет пункта назначения, если бы он обменялся сообщением со своей исходной планетой, он обнаружил бы, что на борту прошло меньше времени, чем прошло для планетарного наблюдателя, из-за замедления времени и сокращения длины .

Результатом является впечатляюще быстрое путешествие для экипажа.

Движение

Концепции ракет

Все концепции ракет ограничены уравнением ракеты , которое устанавливает характеристическую скорость, доступную как функцию скорости истечения и соотношения масс, отношение начальной ( M ₀ , включая топливо) к конечной ( M ₁ , исчерпанное топливо) массы.

очень высокая удельная мощность (отношение тяги к общей массе транспортного средства). Для достижения межзвездных целей за менее чем столетие требуется Некоторая теплопередача неизбежна, что приводит к экстремальной тепловой нагрузке.

Таким образом, для концепций межзвездных ракет всех технологий ключевой инженерной проблемой (редко обсуждаемой явно) является ограничение передачи тепла от потока выхлопных газов обратно в корабль.

Ионный двигатель

Это тип электрической силовой установки В космических кораблях, таких как Dawn, используется ионный двигатель . . В ионном двигателе электроэнергия используется для создания заряженных частиц топлива, обычно газа ксенона, и ускорения их до чрезвычайно высоких скоростей. Скорость выхлопа обычных ракет ограничена примерно 5 км/с из-за химической энергии, запасенной в молекулярных связях топлива. Они создают большую тягу (около 10 ⁶ N), но у них низкий удельный импульс, что ограничивает их максимальную скорость. Ионные двигатели, напротив, имеют низкую силу, но максимальная скорость в принципе ограничена только электрической мощностью, доступной на космическом корабле, и ускоряемыми ионами газа. Скорость истечения заряженных частиц колеблется от 15 км/с до 35 км/с.

Питание от ядерного деления

Дизель-электрический

Ядерно-электрические или плазменные двигатели, работающие в течение длительного времени на малой тяге и приводимые в действие реакторами деления, потенциально могут достигать скоростей, намного превышающих скорости транспортных средств с химическим двигателем или ядерно-тепловых ракет. Такие транспортные средства, вероятно, обладают потенциалом для исследования Солнечной системы с разумным временем поездки в текущем столетии. Из-за их малой тяги они будут ограничены работой за пределами планеты и в глубоком космосе. Движение космического корабля с электрическим приводом, работающее от портативного источника энергии, скажем, ядерного реактора , создающего лишь небольшие ускорения, потребует столетий, чтобы достичь, например, 15% скорости света , что непригодно для межзвездных полетов в течение одной человеческой жизни.

Осколок деления

Ракеты на осколках деления используют ядерное деление для создания высокоскоростных струй из осколков деления, которые выбрасываются со скоростью до 12 000 км / с (7 500 миль / с). При делении выходная энергия составляет примерно 0,1% от общей массы-энергии реакторного топлива и ограничивает эффективную скорость истечения примерно до 5% от скорости света. Для достижения максимальной скорости реакционная масса должна оптимально состоять из продуктов деления, «золы» первичного источника энергии, поэтому не нужно учитывать дополнительную реакционную массу в соотношении масс.

Ядерный импульс

Основная статья: Ядерный импульсный двигатель

Современная концепция импульсного ядерного деления

На основе работ конца 1950-х - начала 1960-х годов технически появилась возможность создания космических кораблей с ядерно-импульсными маршевыми двигателями, т. е. приводящимися в движение серией ядерных взрывов. Эта двигательная установка предполагает очень высокий удельный импульс и высокую удельную мощность .

проекта «Орион» Член команды Фримен Дайсон в 1968 году предложил межзвездный космический корабль, использующий ядерную импульсную двигательную установку, в которой использовались бы термоядерные взрывы чистого дейтерия с очень высокой долей выгорания топлива . Он рассчитал скорость истечения 15 000 км/с и космический корабль массой 100 000 тонн, способный достичь дельта- v 20 000 км/с, что позволяет продолжительность полета до Альфы Центавра 130 лет. Более поздние исследования показывают, что максимальная крейсерская скорость, которая теоретически может быть достигнута звездолетом Орион с термоядерной установкой Теллера-Улама, при условии, что топливо для обратного замедления не экономится, составляет от 8% до 10% скорости света (0,08-0,1). в). Атомный (делящийся) Орион может достичь скорости около 3-5% скорости света. Звездолет с ядерно-импульсным двигателем, приводимый в движение ядерно-импульсными двигательными установками, катализируемыми термоядерным синтезом-антивеществом, будет аналогичным образом находиться в диапазоне 10%, а ракеты на уничтожении чистой материи-антиматерии теоретически будут способны развивать скорость от 50% до 80% скорости света. В каждом случае экономия топлива на замедление снижает максимальную скорость вдвое. Концепция использования магнитного паруса для замедления космического корабля по мере его приближения к пункту назначения обсуждалась как альтернатива использованию топлива; это позволило бы кораблю двигаться со скоростью, близкой к максимальной теоретической скорости. Альтернативные конструкции, использующие аналогичные принципы, включают Project Longshot , Project Daedalus и Mini-Mag Orion . Принцип внешнего ядерного импульсного движения для максимизации живучести остается распространенным среди серьезных концепций межзвездных полетов без внешнего энергетического излучения и очень высокопроизводительных межпланетных полетов.

В 1970-х годах концепция ядерного импульсного движения была дополнительно усовершенствована в рамках проекта «Дедал» за счет использования инициируемого извне термоядерного синтеза с инерционным удержанием , в данном случае производящего термоядерные взрывы за счет сжатия термоядерных топливных таблеток мощными электронными лучами. С тех пор было предложено использовать лазеры , ионные лучи , пучки нейтральных частиц и гиперкинетические снаряды для производства ядерных импульсов для целей движения.

В настоящее время препятствием для разработки любого космического корабля с ядерным взрывным двигателем является Договор о частичном запрещении испытаний 1963 года , который включает запрет на детонацию любых ядерных устройств (даже не оружейного базирования) в космическом пространстве. Поэтому этот договор необходимо будет пересмотреть, хотя проект масштаба межзвездной миссии с использованием ныне обозримой технологии, вероятно, потребует международного сотрудничества, по крайней мере, в масштабе Международной космической станции .

Еще одним вопросом, который следует рассмотреть, являются силы перегрузки, действующие на быстро ускоряющийся космический корабль, груз и пассажиров внутри (см. Отрицание инерции ).

Ракеты ядерного синтеза

Космические корабли с термоядерными ракетами , работающие на реакциях ядерного синтеза , предположительно смогут достигать скорости порядка 10% от скорости света, исходя только из энергетических соображений. Теоретически большое количество ступеней могло бы разогнать транспортное средство сколь угодно близко к скорости света. Они будут «сжигать» такие виды топлива из легких элементов, как дейтерий, тритий, ³ Он, ¹¹ Группа ⁷ Ли. Поскольку в результате термоядерного синтеза выделяется около 0,3–0,9% массы ядерного топлива, он энергетически более выгоден, чем деление, при котором выделяется <0,1% массы-энергии топлива. Максимальные потенциально энергетически доступные скорости выхлопа соответственно выше, чем при делении, обычно составляют 4–10% от скорости света. Однако наиболее легко достижимые реакции синтеза выделяют большую часть своей энергии в виде нейтронов высокой энергии, которые являются значительным источником потерь энергии. Таким образом, хотя эти концепции, кажется, предлагают наилучшие (ближайшие) перспективы путешествия к ближайшим звездам в течение (долгой) человеческой жизни, они по-прежнему связаны с огромными технологическими и инженерными трудностями, которые могут оказаться непреодолимыми на десятилетия или столетия. .

Межзвездный зонд «Дедал»

Ранние исследования включают проект «Дедал» , выполненный Британским межпланетным обществом в 1973–1978 годах, и проект «Лонгшот» , студенческий проект, спонсируемый НАСА и Военно-морской академией США , завершенный в 1988 году. Еще одна довольно подробная система транспортных средств, «Дискавери II», разработан и оптимизирован для исследования Солнечной системы с экипажем на основе D ³ Реакция, но с использованием водорода в качестве реакционной массы, была описана командой из Исследовательского центра Гленна НАСА . Он достигает характерных скоростей >300 км/с при ускорении ~1,7•10. ⁻³ g , при начальной массе корабля ~1700 тонн и доле полезной нагрузки более 10%. Хотя это все еще далеко от требований для межзвездных путешествий в человеческих масштабах времени, исследование, похоже, представляет собой разумный ориентир для того, что может быть достижимо в течение нескольких десятилетий, что не является невозможным за пределами нынешнего состояния дел. 2,2%, предусмотренную в концепции, Учитывая долю выгорания можно достичь скорости истечения чистых продуктов термоядерного синтеза ~ 3000 км/с.

Ракеты на антивеществе

Основная статья: Ракета на антивеществе

Ракета на антивеществе будет иметь гораздо более высокую плотность энергии и удельный импульс, чем любой другой предлагаемый класс ракет. Если будут найдены энергетические ресурсы и эффективные методы производства, позволяющие производить антивещество в необходимых количествах и хранить Если это безопасно, то теоретически можно будет достичь скорости в несколько десятков процентов от скорости света. Может ли движение антиматерии привести к более высоким скоростям (>90% скорости света), при которых релятивистское замедление времени станет более заметным, что заставит время течь медленнее для путешественников, как это воспринимается внешним наблюдателем, сомнительно из-за потребуется большое количество антивещества.

Предполагая, что производство и хранение антивещества станет возможным, необходимо рассмотреть еще два вопроса. Во-первых, при аннигиляции антивещества большая часть энергии теряется в виде высокоэнергетического гамма-излучения , и особенно также в виде нейтрино , так что только около 40% mc ² на самом деле было бы доступно, если бы антивеществу просто позволили термически аннигилировать с образованием излучения. Даже в этом случае энергия, доступная для движения, будет значительно выше, чем ~ 1% от mc. ² выход ядерного синтеза, следующий лучший кандидат-конкурент.

Во-вторых, передача тепла от выхлопных газов к транспортному средству, по-видимому, приводит к передаче колоссальных потерь энергии кораблю (например, при ускорении корабля 0,1 g это приближается к 0,3 триллиона ватт на тонну массы корабля), учитывая большую часть энергии, которая уходит на проникновение. гамма-лучи. Даже если предположить, что для защиты полезной нагрузки (и пассажиров транспортного средства с экипажем) была предусмотрена защита, некоторая часть энергии неизбежно будет нагревать транспортное средство и, таким образом, может оказаться ограничивающим фактором, если необходимо достичь полезного ускорения.

Совсем недавно Фридвардт Винтерберг предположил, что ГэВ-лазерная гамма-фотонная ракета из вещества-антивещества возможна за счет релятивистского протон-антипротонного пинча, в котором отдача от лазерного луча передается за счет эффекта Мессбауэра . на космический корабль

Ракеты с внешним источником энергии

Ракеты, получающие энергию от внешних источников, таких как лазер , могут заменить свой внутренний источник энергии коллектором энергии, что потенциально значительно уменьшит массу корабля и позволит значительно увеличить скорость движения. Джеффри А. Лэндис предложил межзвездный зонд , приводимый в движение ионным двигателем, питаемым энергией, излучаемой на него лазером базовой станции. Ленард и Эндрюс предложили использовать лазер базовой станции для ускорения гранул ядерного топлива по направлению к космическому кораблю Mini-Mag Orion, который воспламеняет их для приведения в движение.

Неракетные концепции

Проблема всех традиционных методов ракетного движения заключается в том, что космическому кораблю придется нести с собой топливо, что делает его очень массивным в соответствии с уравнением ракеты . Несколько концепций пытаются уйти от этой проблемы:

РЧ двигатель с резонансной полостью

Радиочастотный (РЧ) резонансный двигатель представляет собой устройство, которое, как утверждается, является двигателем космического корабля . В 2016 году Лаборатория физики передовых двигателей НАСА . сообщила о наблюдении небольшой кажущейся тяги в результате одного из таких испытаний, и этот результат с тех пор не воспроизводился Одна из конструкций называется EMDrive. В декабре 2002 года компания Satellite Propulsion Research Ltd описала действующий прототип с предполагаемой общей тягой около 0,02 ньютона, приводимый в действие магнетроном с резонатором мощностью 850 Вт . Устройство могло проработать всего несколько десятков секунд, прежде чем магнетрон вышел из строя из-за перегрева. Последний тест EMDrive показал, что он не работает.

Винтовой двигатель

Концепция винтового двигателя, предложенная в 2019 году ученым НАСА доктором Дэвидом Бернсом, будет использовать ускоритель частиц для ускорения частиц почти до скорости света. Поскольку частицы, движущиеся с такими скоростями, приобретают большую массу, считается, что это изменение массы может создать ускорение. По словам Бернса, космический корабль теоретически может достигать 99% скорости света.

Межзвездные ПВРД

В 1960 году Роберт Бассард предложил прямоточный воздушно-реактивный двигатель Бассарда , термоядерную ракету, в которой огромный совок будет собирать рассеянный водород в межзвездном пространстве, «сжигать» его на лету с помощью цепной реакции протон-протон и выбрасывать его за пределы космического пространства. назад. Более поздние расчеты с более точными оценками показывают, что создаваемая тяга будет меньше, чем сопротивление, вызванное любой мыслимой конструкцией ковша. Тем не менее, эта идея привлекательна, поскольку топливо будет собираться в пути (соразмерно концепции сбора энергии ), поэтому корабль теоретически сможет разгоняться до скорости, близкой к скорости света. Ограничение связано с тем, что реакция может ускорять топливо только до 0,12с. Таким образом, сопротивление захвата межзвездной пыли и тяга, ускоряющая ту же самую пыль до 0,12 с, будут одинаковыми, когда скорость равна 0,12 с, предотвращая дальнейшее ускорение.

Балочная двигательная установка

Эта диаграмма иллюстрирует схему Роберта Л. Форварда по замедлению межзвездного светового паруса в пункте назначения звездной системы.

Легкий приводимый или магнитный парус, в движение массивным лазером или ускорителем частиц в родной звездной системе, потенциально может достичь даже большей скорости, чем ракетные или импульсные методы движения, поскольку ему не нужно будет нести собственную реактивную массу , и, следовательно, ему нужно будет только корабля ускорить полезную нагрузку . Роберт Л. Форвард предложил способ замедления межзвездного корабля с помощью легкого паруса длиной 100 километров в звездной системе назначения без необходимости присутствия в этой системе лазерной решетки. В этой схеме вторичный парус длиной 30 километров разворачивается в задней части космического корабля, а большой основной парус отделяется от корабля и продолжает двигаться вперед самостоятельно. Свет отражается от большого основного паруса к вторичному парусу, который используется для замедления вторичного паруса и полезной нагрузки космического корабля. В 2002 году Джеффри А. Лэндис из исследовательского центра НАСА в Глене также предложил парусный корабль с лазерной силовой установкой, на котором будет установлен алмазный парус (толщиной в несколько нанометров), работающий на солнечной энергии . Благодаря этому предложению этот межзвездный корабль теоретически сможет достичь скорости в 10 процентов от скорости света. Также было предложено использовать лучевую тягу для ускорения космического корабля и электромагнитную тягу для его замедления; таким образом, устраняется проблема ПВРД Бассарда с сопротивлением, возникающим во время ускорения.

Магнитный парус также может замедляться в пункте назначения, независимо от наличия топлива или дальнего луча в системе назначения, путем взаимодействия с плазмой, содержащейся в солнечном ветре звезды назначения и межзвездной среде.

В следующей таблице перечислены некоторые примеры концепций использования лучевого лазерного движения, предложенные физиком Робертом Л. Форвардом :

Миссия	Мощность лазера	Масса автомобиля	Ускорение	Диаметр паруса	Максимальная скорость (% скорости света)
1. Облет – Альфа Центавра, 40 лет.
исходящий этап	65 ГВт	1 т	0,036 г	3,6 км	11% @ 0,17 световых лет
2. Свидание – Альфа Центавра, 41 год.
исходящий этап	7200 ГВт	785 т	0,005 г	100 км	21% @ 4,29 световых лет
этап торможения	26 000 ГВт	71 т	0,2 г	30 км	21% @ 4,29 световых лет
3. В составе экипажа – Эпсилон Эридана, 51 год (включая 5 лет исследования звездной системы)
исходящий этап	75 000 000 ГВт	78 500 т	0,3 г	1000 км	50 % при 0,4 лет.
этап торможения	21 500 000 ГВт	7850 т	0,3 г	320 км	50% @ 10,4 лет
возвратный этап	710 000 ГВт	785 т	0,3 г	100 км	50% @ 10,4 лет
этап торможения	60 000 ГВт	785 т	0,3 г	100 км	50 % при 0,4 лет.

Каталог межзвездных путешествий будет использовать фотогравитационную помощь для полной остановки

Следующая таблица основана на работе Хеллера, Хиппке и Кервеллы.

Имя	Время в пути ()	Расстояние (ли)	Яркость ( L ☉ )
Сириус А	68.90	8.58	24.20
α Центавра А	101.25	4.36	1.52
Центавра Б	147.58	4.36	0.50
Процион А	154.06	11.44	6.94
Вега	167.39	25.02	50.05
Альтаир	176.67	16.69	10.70
Фомальгаут А	221.33	25.13	16.67
Денебола	325.56	35.78	14.66
Кастор А	341.35	50.98	49.85
Эпсилон Эридана	363.35	10.50	0.50

• Последовательные передачи на α Cen A и B могут позволить продлить время путешествия до 75 лет до обеих звезд.
• Lightsail имеет номинальное отношение массы к поверхности (σ _ном ) 8,6×10. ⁻⁴ грамм м ⁻² для номинального паруса графенового класса.
• Площадь светового паруса, около 10 ⁵ м ² = (316 м) ²
• Скорость до 37300 км/с. ⁻¹ (12,5% в)

Предварительно ускоренное топливо

Чтобы достичь времени начала и остановки межзвездного путешествия, меньшего, чем человеческая жизнь, необходимо отношение масс от 1000 до 1000000, даже для ближайших звезд. Этого можно достичь с помощью многоступенчатых транспортных средств в огромных масштабах. В качестве альтернативы большие линейные ускорители могли бы подавать топливо в космические аппараты, работающие на ядерном топливе, избегая ограничений уравнения ракеты .

Динамическое парение

динамическое парение как способ путешествия по межзвездному пространству . Было предложено

Теоретические концепции

Передача мыслей с помощью света

Загруженные человеческие разумы или искусственный интеллект могут передаваться с помощью лазерных или радиосигналов со скоростью света . Для этого требуется приемник в пункте назначения, который сначала должен быть настроен, например, людьми, зондами, самовоспроизводящимися машинами (возможно, вместе с искусственным интеллектом или загруженными людьми) или инопланетной цивилизацией (которая также может находиться в другой галактике, возможно, в другой галактике). Кардашевский тип III цивилизации ).

Искусственная черная дыра

Основная статья: Звездолет с черной дырой

Теоретическая идея создания возможности межзвездных путешествий состоит в том, чтобы привести в движение звездолет, создав искусственную черную дыру и используя параболический отражатель для отражения ее излучения Хокинга . Несмотря на то, что космический корабль с черной дырой выходит за рамки нынешних технологических возможностей, он предлагает некоторые преимущества по сравнению с другими возможными методами. Чтобы черная дыра работала в качестве источника энергии и двигателя, также требуется способ преобразования излучения Хокинга в энергию и тягу. Один из возможных методов предполагает размещение отверстия в фокусе параболического отражателя, прикрепленного к кораблю, что создает тягу вперед. Немного более простой, но менее эффективный метод заключается в простом поглощении всего гамма-излучения, направляющегося в носовую часть корабля, чтобы подтолкнуть его вперед, а остальное позволит выстрелить в спину.

Путешествие быстрее света

Изображение художника гипотетического космического корабля с индукционным двигателем в червоточине , основанное на «варп-двигатель» 1994 года. статье Мигеля Алькубьерре

Основная статья: Быстрее света

Ученые и авторы постулировали ряд способов, с помощью которых можно было бы превзойти скорость света, но даже самые серьезные из них носят весьма спекулятивный характер.

Также спорным является вопрос о том, возможно ли физически путешествие со скоростью, превышающей скорость света, отчасти из-за вопросов причинно-следственной связи : путешествие со скоростью, превышающей скорость света, при определенных условиях может позволить путешествовать назад во времени в контексте специальной теории относительности . Предлагаемые в рамках общей теории относительности механизмы путешествий со скоростью, превышающей скорость света, требуют существования экзотической материи. и неизвестно, сможет ли он быть произведен в достаточных количествах, если вообще будет.

Алькубьерре драйв

Основная статья: Поездка Алькубьерре

В физике привод Алькубьерре основан на аргументе, в рамках общей теории относительности и без введения червоточин , о том, что можно изменить пространство-время таким образом, чтобы позволить космическому кораблю двигаться со сколь угодно большой скоростью за счет локального расширения. пространства-времени позади космического корабля и противоположное сжатие перед ним. Тем не менее, эта концепция потребует, чтобы космический корабль включал в себя область экзотической материи или гипотетическую концепцию отрицательной массы .

Червоточины

Червоточины — это гипотетические искажения пространства-времени, которые, как постулируют теоретики, могут соединить две произвольные точки во Вселенной через мост Эйнштейна-Розена . Неизвестно, возможны ли червоточины на практике. Хотя существуют решения уравнения общей теории относительности Эйнштейна, допускающие существование червоточин, все известные в настоящее время решения включают в себя некоторые предположения, например, существование отрицательной массы , которая может быть нефизической. Однако Крамер и др. утверждают, что такие червоточины могли быть созданы в ранней Вселенной и стабилизированы космическими струнами . Общая теория червоточин обсуждается Виссером в книге «Лоренцевы червоточины» .

Проекты и исследования

Проект Гиперион

Основная статья: Проект Гиперион (межзвездный)

Проект «Гиперион» изучал различные вопросы осуществимости межзвездных путешествий с экипажем. Заметные результаты проекта включают оценку архитектуры мировых корабельных систем и адекватной численности населения. Его члены продолжают публиковать статьи о межзвездных путешествиях с экипажем в сотрудничестве с Инициативой межзвездных исследований .

Звездолет Энцмана

Основная статья: Звездолет Энцмана

Звездолет Энцмана, подробно описанный Г. Гарри Стайном в октябрьском выпуске журнала Analog за 1973 год , представлял собой проект космического корабля будущего , основанный на идеях Роберта Дункана-Энцмана. Сам космический корабль, как было предложено, использовал шар замороженного дейтерия массой 12 000 000 тонн для питания 12–24 термоядерных импульсных двигательных установок. В два раза выше Эмпайр-стейт-билдинг , собранного на орбите, космический корабль был частью более крупного проекта, которому предшествовали межзвездные зонды и телескопические наблюдения за целевыми звездными системами.

исследования НАСА

НАСА занимается исследованиями межзвездных путешествий с момента своего создания, переводит важные статьи на иностранных языках и проводит ранние исследования по применению термоядерного двигателя в 1960-х годах и лазерного движения в 1970-х годах для межзвездных путешествий.

В 1994 году НАСА и Лаборатория реактивного движения совместно спонсировали «Семинар по передовой квантовой теории/теории относительности», чтобы «установить и использовать новые системы отсчета для размышлений о вопросе о сверхсветовой скорости (FTL)».

Программа НАСА по революционной физике двигательных установок (прекращена в 2003 финансовом году после шестилетнего исследования стоимостью 1,2 миллиона долларов, поскольку «никакие прорывы не кажутся неизбежными»). определил некоторые прорывы, которые необходимы для того, чтобы межзвездные путешествия стали возможными.

Джеффри А. Лэндис НАСА из Исследовательского центра Гленна утверждает, что межзвездный парусный корабль с лазерным двигателем может быть запущен в течение 50 лет, используя новые методы космических путешествий. «Я думаю, что в конечном итоге мы это сделаем, вопрос лишь в том, когда и кто», — сказал Лэндис в интервью. Ракеты слишком медленны, чтобы отправлять людей в межзвездные миссии. Вместо этого он представляет себе межзвездный корабль с огромными парусами, приводимый в движение лазерным лучом со скоростью примерно в одну десятую скорости света. Такому кораблю потребовалось бы около 43 лет, чтобы достичь Альфы Центавра, если бы он прошел через систему без остановки. Если замедлиться и остановиться на Альфе Центавра, путешествие может продлиться до 100 лет. тогда как путешествие без снижения скорости ставит вопрос о проведении достаточно точных и полезных наблюдений и измерений во время пролета.

100-летнее исследование звездолета

Исследование «100-летний звездолет » (100YSS) — это название однолетнего проекта, призванного оценить характеристики и заложить основу для организации, которая сможет реализовать концепцию 100-летнего звездолета. Симпозиумы, связанные с 100YSS, были организованы в период с 2011 по 2015 год.

Гарольд («Сонни») Уайт из Космического центра имени Джонсона НАСА, является членом Icarus Interstellar, некоммерческий фонд, миссия которого состоит в том, чтобы осуществить межзвездные полеты до 2100 года. На встрече 100YSS в 2012 году он сообщил, что использовал лазер, чтобы попытаться исказить пространство-время на 1 часть из 10 миллионов, с целью помочь сделать межзвездные путешествия возможными.

Другие конструкции

• Проект «Орион» — межзвездный корабль с человеческим экипажем (1958–1968).
• Проект «Дедал» , межзвездный зонд без экипажа (1973–1978).
• Starwisp, межзвездный зонд без экипажа (1985 г.).
• Проект Longshot , непилотируемый межзвездный зонд (1987–1988).
• Звездное семя/пусковая установка , флот беспилотных межзвездных зондов (1996 г.).
• Проект «Валькирия» — межзвездный корабль с человеческим экипажем (2009 г.).
• Проект «Икар» , межзвездный зонд без экипажа (2009–2014 гг.).
• Sun-diver, межзвездный зонд без экипажа.
• Проект «Стрекоза» , небольшой межзвездный зонд с лазерным двигателем (2013–2015 гг.).
• Breakthrough Starshot , флот непилотируемых межзвездных зондов, анонсирован 12 апреля 2016 года.
• Solar One , космический корабль с экипажем, который будет сочетать в себе лучевую, электромагнитную и ядерную двигательную установку (2020 г.).

Некоммерческие организации

Во всем мире существует несколько организаций, занимающихся исследованиями межзвездных двигателей и пропагандой этого дела. Они все еще находятся в зачаточном состоянии, но уже подкреплены широким кругом ученых, студентов и специалистов.

• Инициатива межзвездных исследований (Великобритания)
• Фонд Тау Зеро (США)
• Институт безграничного космоса (США)
• Межзвездная мастерская Теннесси-Вэлли (TVIW), название компании Interstellar Research Group (IRG) (США)

Технико-экономическое обоснование

Энергетические потребности делают межзвездные путешествия очень трудными. Сообщалось, что на Объединенной конференции по движению в 2008 году несколько экспертов высказали мнение, что маловероятно, чтобы люди когда-либо исследовали пределы Солнечной системы. Брайс Н. Кассенти, доцент кафедры инженерии и науки Политехнического института Ренсселера, заявил, что для отправки зонда на ближайшую станцию ​​потребуется как минимум в 100 раз больше общего мирового производства энергии [в данном году]. звезда.

Астрофизик Стен Оденвальд заявил, что основная проблема заключается в том, что благодаря интенсивным исследованиям тысяч обнаруженных экзопланет большинство ближайших пунктов назначения в пределах 50 световых лет не дают планет земного типа в обитаемых зонах звезды. Учитывая многотриллионные затраты на некоторые из предложенных технологий, путешественникам придется потратить до 200 лет, путешествуя со скоростью 20% скорости света, чтобы добраться до самых известных мест. Более того, как только путешественники прибудут в пункт назначения (любыми способами), они не смогут спуститься на поверхность целевого мира и основать колонию, если только атмосфера не будет несмертельной. Перспектива совершить такое путешествие только для того, чтобы провести остаток жизни колонии внутри изолированной среды обитания и выйти наружу в скафандре, может исключить многие потенциальные цели из списка.

Двигаясь со скоростью, близкой к скорости света, и встреча даже с крошечным неподвижным объектом вроде песчинки будет иметь фатальные последствия. Например, грамм материи, движущейся со скоростью 90% скорости света, содержит кинетическую энергию, соответствующую небольшой ядерной бомбе (около 30 килотонн в тротиловом эквиваленте).

Одним из главных камней преткновения является наличие достаточного количества бортовых запасных частей и средств ремонта для такого длительного путешествия во времени, при условии, что все остальные соображения решены, без доступа ко всем ресурсам, доступным на Земле.

Межзвездные миссии не для пользы человечества

Исследовательские высокоскоростные миссии к Альфе Центавра , запланированные инициативой Breakthrough Starshot , по прогнозам, будут реализованы в 21 веке. В качестве альтернативы можно планировать беспилотные медленно курсирующие миссии, на прибытие которых уйдут тысячелетия. Эти зонды не будут приносить пользу человеку в том смысле, что невозможно предвидеть, будет ли кто-нибудь на Земле заинтересован в переданных затем обратно научных данных. Примером может служить миссия Генезис. целью которой является перенос одноклеточной жизни в духе направленной панспермии на обитаемые, но в остальном бесплодные планеты. Сравнительно медленно курсирующие зонды Genesis с типичной скоростью $c/300$, что соответствует примерно $1000\,{\mbox{km/s}}$, можно замедлить с помощью магнитного паруса . Следовательно, беспилотные миссии, не приносящие пользы людям, будут осуществимы.

Открытие планет земного типа

24 августа 2016 года было объявлено о экзопланете размером с Землю Проксима Центавра b, вращающейся в обитаемой зоне Проксимы Центавра , на расстоянии 4,2 световых лет от нас. Это ближайшая известная потенциально обитаемая экзопланета за пределами нашей Солнечной системы.

В феврале 2017 года НАСА объявило, что его космический телескоп «Спитцер» обнаружил семь планет земного размера в системе TRAPPIST-1 , вращающихся вокруг ультрахолодной карликовой звезды в 40 световых годах от Солнечной системы. Три из этих планет прочно расположены в обитаемой зоне, области вокруг родительской звезды, где на каменистой планете, скорее всего, есть жидкая вода. Это открытие устанавливает новый рекорд по наибольшему количеству планет с обитаемой зоной, обнаруженных вокруг одной звезды за пределами Солнечной системы. На всех этих семи планетах могла бы быть жидкая вода – ключ к жизни в том виде, в каком мы ее знаем – при правильных атмосферных условиях, но шансы самые высокие, если три находятся в обитаемой зоне.

См. также

• Влияние космического полета на организм человека – Медицинские проблемы, связанные с космическим полетом
• Угроза здоровью от космических лучей – опасности для космонавтов
• Пилотируемый космический полет - космический полет с экипажем или пассажирами.
• Межгалактическое путешествие - Гипотетическое путешествие между галактиками.
• Межвселенное путешествие - Гипотетическое путешествие между вселенными.
• Межзвездная связь - Связь между планетными системами.
• Межзвездный объект
• Список искусственных объектов, покидающих Солнечную систему
• Список ближайших кандидатов на экзопланеты земной группы
• Список потенциально обитаемых экзопланет
• Движение космического корабля - метод, используемый для ускорения космического корабля.
• Космические путешествия в научной фантастике
• Загруженный космонавт — гипотетический процесс цифровой имитации мозга. Страницы с краткими описаниями целей перенаправления.

Дальнейшее чтение

• Кроуфорд, Ян А. (1990). «Межзвездные путешествия: обзор для астрономов» . Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества . 31 : 377–400. Бибкод : 1990QJRAS..31..377C .
• Хейн, AM (сентябрь 2012 г.). «Оценка технико-социальных и политических прогнозов на следующие 100–300 лет и последствия для межзвездной миссии» . Журнал Британского межпланетного общества . 33 (9/10): 330–340. Бибкод : 2012JBIS...65..330H .
• Лонг, Кельвин (2012). Движение в глубоком космосе: дорожная карта межзвездных полетов . Спрингер. дои : 10.1007/978-1-4614-0607-5 . ISBN  978-1-4614-0606-8 .
• Маллов, Юджин (1989). Справочник по звездным полетам . Джон Уайли и сыновья, Inc. ISBN  978-0-471-61912-3 .
• Оденвальд, Стен (2015). Межзвездное путешествие: Путеводитель астронома . Независимая издательская платформа CreateSpace. ISBN  978-1-5120-5627-3 .
• Вудворд, Джеймс (2013). Создание звездолетов и звездных врат: наука о межзвездном транспорте и абсурдно безопасных червоточинах . Спрингер. ISBN  978-1-4614-5622-3 .
• Зубрин, Роберт (1999). Выход в космос: создание космической цивилизации . Тарчер / Патнэм. ISBN  978-1-58542-036-0 .

Внешние ссылки

• Леонард Дэвид – Стремление к межзвездному полету (2003) – MSNBC (веб-страница MSNBC)
• Прорывная программа НАСА по физике двигательных установок (веб-страница НАСА)
• Библиография межзвездного полета (список источников)
• DARPA обращается за помощью к межзвездному кораблю. Архивировано 4 марта 2014 г. в Wayback Machine.
• Как построить звездолет – и почему об этом стоит задуматься уже сейчас (Статья из «Разговора» , 2016)