Песах Амнуэль - Млечный Путь, 2016 № 02 (17)

В семидесятых годах прошлого века аналогичную идею выдвинул советский физик А. Канторовиц — он предложил использовать лазеры для выведения на орбиту тяжелых искусственных спутников, а группа физиков из Физического института имени П. Н. Лебедева дополнила идею конкретными расчетами.

В 1986 году американский физик Роберт Форвард ( http://go2starss.narod.ru/pub/E001_FBPPS.html ) опубликовал теоретическую работу, в которой изложил концепцию полета к звездам на луче квантового генератора — лазера или мазера. О рассказе Г. Альтова, конечно, никто из них не вспомнил.

Не вспомнили автора идеи и недавно, когда российский предприниматель Юрий Мильнер и известный физик Стивен Хокинг представили свой проект Breakthrough Starshot: в ближайшие 20–30 лет отправить к Альфе Центавра автоматический звездолет массой всего в несколько граммов и разогнать этот аппарат с помощью мощного лазера — именно так, как предлагал Г. Альтов полвека назад.

Подробнее о миссии к другой звездной системе рассказал один из ее инициаторов, российский бизнесмен Юрий Мильнер ( http://www.gazeta.ru/science/2016/04/12_a_8173487.shtml ).

«Я достаточно сильно сфокусирован на научно-технологических разработках. Меня назвали Юрием в честь Гагарина — и я воспринимаю это как некое послание от родителей. Длительное время я учился в МГУ, потом работал в ФИАНе. Читал книги Иосифа Шкловского и Карла Сагана, и все связанное с космосом меня очень интересовало. Но когда становишься ученым — начинаешь скептически смотреть на разные прожектерские проекты типа межзведных путешествий.

У межзвездных путешествий богатая история вопроса. Но все размышления об этом упирались в двигатель, то, что по-английски называется propulsion. Есть конечное количество вариантов: термоядерная энергия, антиматерия, солнечный парус и некоторые другие. Идея солнечного паруса не новая, и когда мы занялись всерьез изучением истории этого вопроса, то выяснили, что такую идею высказывал еще Иоганн Кеплер в 1610 году. Первое серьезное предложение было сделано в 1924 году российским ученым Фридрихом Цандером. Он подал заявку в комиссию по изобретению, но ее отклонили, потому что она слишком опережала свое время. Но Цандер уже в те годы реально описал то, о чем мы говорим сейчас. Правда, он описывал это, исходя из солнечной энергии, ведь лазеров тогда не было.

Но когда были созданы лазеры, Роберт Форвард ( http://go2starss.narod.ru/pub/E001_FBPPS.html ) активно начал разрабатывать тему полета к звездам с помощью паруса и лазерной энергии. К сожалению, все это упиралось в то, что нужен был гигантских размеров лазер, чтобы «толкать» тяжелый космический корабль с огромным парусом. На этом все проекты заканчивались, потому что это практически нереализуемо. Так же к этому относился и я.

После того как некоторые из наших инвестиций оказались более или менее удачными, возникла идея опять подумать о науке.

Один из проектов, проработкой которого мы занялись, — это межзвездные путешествия, хотя я продолжал скептически к ним относиться.

Но мы проделали определенную работу в рамках консультационного совета, в который входили разные ученые, и месяцев шесть тому назад я с удивлением обнаружил, что реализация этого проекта вполне возможна в ближайшее время. И связано это с развитием некоторых технологий, которые произошли за последние 15 лет. 15 лет назад Breakthrough Starshot был бы научной фантастикой. A теперь это уже не научная фантастика, а наука.

Первая технология — прогресс в области микроэлектроники. Это относится не только к чипам, как таковым, но и к микроэлементам. Камера, которая находится в телефоне, имеет размер в 100 раз меньше и стоит в 100 раз дешевле, чем 15 лет назад. Сейчас на Amazon можно купить мегапиксельную камеру весом в несколько грамм за 10 долларов. И такой прогресс касается всех элементов миниатюрного космического корабля: фотокамеры, элементов питания, фотонных двигателей и систем навигации и коммуникаций. Все эти элементы подверглись влиянию «закона Мура», и теперь они весят и стоят экспоненциально меньше, чем 15 лет назад. Поразительно, что вес такого «звездного чипа», то есть фактически полноценного космического зонда, уже сейчас, по нашим оценкам, может не превышать одного грамма.

Вторая технология — солнечный парус. 15 лет назад он весил бы килограммы, а сейчас парус площадью 10 квадратных метров можно сделать весом в несколько грамм. Это связано с развитием нанотехнологий и метаматериалов, которое позволяет говорить о том, что можно сделать парус толщиной в несколько сот атомов, который будет обладать нужными свойствами. Мы не можем пока изготовить такой парус, но есть близкие образцы, и в целом понятна дорога, по которой надо идти.

Третье — лазер. Если мы решаем проблему веса корабля, превращая его из сотен килограммов в граммы, то чисто математически оказывается, что нам нужен лазер мощностью 50 — 100 мегаватт. Это реально очень большой лазер, значительно, на многие порядки, превышающий современные возможности. И 15 лет назад такого рода лазер казался бы фантастикой, а сейчас — нет. За этот срок появилась технология фазовой синхронизации лазеров, с помощью которой можно, условно говоря, из большого количества одинаковых лазеров создать один большой лазерный луч. Фактически задача построения такого мощного лазера свелась к решению проблемы масштабирования.

Если объединить технологический прогресс в этих трех областях, то получается, что в обозримом будущем и за реальные инвестиции этот проект можно осуществить.

Мы не говорим, что это можно сделать за несколько лет и что все технические препятствия преодолены. Напротив, существуют серьезные технические препятствия (мы на данном этапе определили не менее 20). Но мы говорим, что этим можно заниматься, и мы начинаем этот путь. Мы будем финансировать подобные разработки, по крайней мере на первом этапе, чтобы можно было получить результат, скажем, через 20–30 лет.

В нашу команду, в консультационный совет входит Филип Лубин, представляющий Калифорнийский университет. Лубин — специалист именно по лазерам. Есть специалисты по микроэлектронике, межзвездной среде по атмосферной турбулентности и адаптивной оптике… Кстати, в совет входит Роальд Сагдеев, который долгие годы возглавлял Институт космических исследований (ИКИ)».