Валерий Родиков - Приключения радиолуча

Размер космической линзы огромен — около 50 тысяч километров (четыре земных диаметра!). Состоит линза из чередующегося набора концентрических колец из проволочной сетки и пустых кольцевых зон. Радиусы колец подобраны так, чтобы радиоволны, проходящие через пустые кольца, собирались воедино на парусе «Старуиспа». Помогут и микросхемы, расположенные в узлах пересечения проволочных ячеек паруса. Они будут так управлять электропроводимостью сетчатого полотна, чтобы радиолуч давил на него с максимально возможной силой.

И понесется подгоняемая радиофотонами космическая каравелла. Всего за неделю разгонится она до одной пятой скорости света. Такое стремительное ускорение, в 155 раз превышающее ускорение свободного падения, сообщит ей радиолуч. Через неделю работы мазер выключится.

Через 17 лет аппарат преодолеет три четверти расстояния до проксимы Центавра. Тогда центр управления полетом включит мазер и направит радиолуч на парус. Радиоволны достигнут аппарата примерно через четыре года, и хотя за столь длинное путешествие луч порастеряет свою энергию, ее все-таки будет достаточно, чтобы переключить все 10 триллионов микросхем в режим фотоприемников. Парус превратится в огромный искусственный «глаз», который сможет наблюдать неизвестный мир нашей звездной соседки.

На скорости 60 тысяч километров в секунду «Старуисп» промчится мимо проксимы Центавра всего лишь за 40 часов. За это время он пройдет около девяти миллиардов километров — расстояние, равное диаметру орбиты Нептуна. Каждую секунду в сорокачасовом сеансе будет фиксироваться 25 изображений с высокой разрешающей способностью. С такой же скоростью происходит передача изображений в телевидении.

Затем по командам синхронизирующих сигналов, содержащихся в радиолуче, парус станет работать как антенна, которая направит радиоволны с закодированными в них изображениями на Землю.

Через четыре года после пролета соседней звезды парус будет находиться от нее на расстоянии почти в один световой год. А сигналы от «Старуиспа» только-только достигнут Земли, где ЭВМ превратят импульсы в изображения мира проксимы Центавра. Это произойдет четверть века спустя после запуска радиопаруса.

Если у нашей звездной соседки «Старуисп» обнаружит интересные объекты, то следующим шагом может стать посылка более тяжелой межзвездной автоматической станции, начиненной исследовательской аппаратурой и оснащенной совершенной оптической системой. Ее назвали «Старлайтом». Межзвездный аппарат тоже с парусом, но приводится в движение лучом лазера. Парус его диаметром 3,6 километра предполагается изготовить из алюминиевой пленки толщиной всего 16 миллиардных долей метра. Масса паруса вместе с космическим аппаратом — около тонны. Поддувать парус будет лазер мощностью 65 гигаватт.

Его поместят либо на околоземную орбиту, либо на орбиту поближе к Солнцу. Там энергии побольше, и для «накачки» лазера можно будет использовать непосредственно солнечный свет. Лазерный луч будет фокусироваться на парусе линзой Френеля, помещенной между орбитами Сатурна и Урана. Диаметр линзы — тысяча километров. Лазер сообщит «Старлайту» ускорение 0,04 g. После трех лет непрерывного лазерного поддува межзвездная станция приобретет скорость, равную 11 процентам от скорости света, и удалится от Солнца на 0,17 светового года. В этот момент диаметр ускоряющего луча разойдется до 3,8 километра, и лазер выключится.

Через сорок лет станция достигнет окрестностей проксимы Центавра и начнет исследования. Как мы видим, «Старлайту» потребуется в два раза больше времени, чем его «радиопарусному» собрату, хотя мощность лазера в три раза превышает мощность мазера. Но ведь несоизмеримо различие и в массах самих аппаратов — 20 граммов и одна тонна.

Для полета человека к более далеким звездам, например, к эпсилон Эридана, находящейся на расстоянии 10,8 светового года, предлагается проект еще более тяжелого парусного космического корабля, названного «Суперстарлайтом». Масса его — 75,8 тысячи тонн, а размеры паруса и фокусирующей луч лазера линзы Френеля — 1000 километров.

Звезда эпсилон Эридана — ближайшая к нам звезда «солнечного» типа, и первый звездный маршрут с человеком на борту, вероятно, будет проложен именно к ней. Кстати, на орбите вокруг этой звезды, согласно предварительным данным, полученным канадскими астрономами, находится планета, в два-пять раз тяжелее Юпитера. Чтобы экипаж мог достигнуть звезды и вернуться обратно в течение человеческой жизни, корабль должен лететь со скоростью, сопоставимой со скоростью света.

Группа лазеров, испускающих луч чудовищной силы мощностью 43 тысячи тераватт (тераватт — миллиард киловатт), за 1,6 года разгонит корабль до крейсерской скорости — 150 тысяч километров в секунду — половины скорости света. Чтобы обеспечить постоянное ускорение, мощность лазеров в конце этапа набора крейсерской скорости должна увеличиться чуть ли не вдвое, до 75 тысяч тераватт. Что и говорить, дешево до звезд человеку не добраться. На такой чудовищной скорости начнут сказываться релятивистские эффекты: масса корабля увеличится на 13 процентов, а для звездолетчиков время потечет медленнее.

Примерно за 10,4 года до подлета к звезде лазеры вновь включат. Но теперь энергия светового луча пойдет на торможение. Чтобы остановиться у звезды и прилететь обратно, парус должен быть особым — из трех концентрических сегментов. Внешнее кольцо диаметром 1000 километров предназначено для торможения, промежуточное диаметром 320 километров и внутреннее диаметром 100 километров — для возвращения экипажа. На внутреннем парусе находится и модуль экипажа.

Когда космический парусник подойдет к звезде на расстояние 0,4 светового года, от него отделится внешнее тормозное кольцо и, обгоняя корабль, устремится вперед. Оставшаяся часть паруса повернется так, чтобы его отражающая поверхность была обращена к отделившемуся тормозному парусу. Лазерный луч, отразившись от паруса торможения, ударит в парус корабля.

Звездолетчикам будет казаться, что это с эпсилон Эридана бьет световой поток. Тормозиться корабль до полной остановки будет столько же времени, сколько он разгонялся, — 1,6 года. По земному времени полет продлится 23,2 года, а по бортовому времени звездолета — 20,5 года.

Научные исследования нового для землян мира займут несколько лет. А когда придет время лететь домой, парус вновь уменьшится в размере. От него отделится промежуточная ступень диаметром 320 километров. Она будет сориентирована так, чтобы ее отражающая поверхность была повернута к Солнечной системе. Третий «выстрел» лазера длительностью 1,6 года, отправленный землянами 10,8 года назад, теперь достигнет окрестностей эпсилон Эридана и, направленный промежуточной ступенью, наполнит попутным лазерным ветром стокилометровый парус возвращения. «Суперстарлайт» двинется в обратный путь.