Если инициатива Breakthrough Starshot, продвигаемая Стивеном Хокингом, сработает именно так, как планировалось, это может привести к катастрофе.
Представьте, что вы находитесь в мире, мало чем отличающемся от Земли, и вращаетесь вокруг звезды, не слишком отличающейся от нашего Солнца. Температура и атмосфера как раз подходят для существования жидкой воды на поверхности, а сочетание океанов и континентов обеспечивает стабильные и процветающие условия для жизни на протяжении миллиардов лет. Эволюционные процессы также увеличили сложность и уровень дифференциации организмов в этом мире. Благодаря сочетанию случайных мутаций и давления отбора вид в этом мире стал разумным, сознательным и достиг беспрецедентного уровня господства над природой.
По мере развития их технологий они начали задаваться вопросом об инопланетных цивилизациях вокруг других звезд. А затем из далекой слабой точки света в их небе произошла первая атака, проделавшая дыру в их планете с релятивистской скоростью. Это был не метеор, астероид или комета; из межзвездного пространства, это было человечество.
Здесь, на Земле, наши мечты о межзвездных путешествиях традиционно делятся на две категории:
- Мы медленно, с ракетным двигателем, отправляемся в путешествие, занимающее много человеческих жизней.
- Мы движемся быстро, предполагая, что мы добьемся огромных научных успехов, чтобы путешествовать с релятивистскими (околосветовыми) скоростями.
Даже при путешествии без экипажа эти два варианта казались единственными. Либо мы идем по пути космических кораблей «Вояджер», которым требуется много тысяч лет, чтобы пройти даже один световой год, либо мы разрабатываем какую-то новую технологию, способную разогнать космический корабль до гораздо более высоких скоростей. Первый вариант кажется неприемлемым; второе кажется нереальным.
Но в 2010-х произошло нечто, что может изменить ход игры. На самом деле мы сделали огромный технологический прорыв, который мог передать космическому кораблю большое количество энергии в течение достаточно длительного периода времени, что позволило нам (в принципе) разогнать его до огромных скоростей.
Большой аванс? В науке о лазерной физике. Сейчас лазеры более мощные и более коллимированные, чем когда-либо, а это означает, что если мы разместим огромное количество этих мощных лазеров в космосе, где им не нужно бороться с атмосферным рассеянием, они смогут светить на одну цель в течение длительного времени, сообщая ей энергию и импульс, пока она не достигнет более 10% скорости света.
В 2015 году группа ученых написала технический документ о том, как усовершенствованная лазерная решетка может сочетаться с концепцией солнечного паруса для создания космического корабля на основе «лазерного паруса». Теоретически мы могли бы использовать современные технологии и сверхлегкие космические корабли (т. е. «крахмальные чипы»), чтобы добраться до ближайших звезд за одну человеческую жизнь.
Идея проста: выстрелить этой мощной лазерной решеткой в цель с высокой отражающей способностью, прикрепить к парусу очень маленький и легкий микроспутник и разогнать его до максимально возможной скорости. Идеи солнечных парусов устарели и существуют еще со времен Кеплера. А вот использовать лазерный парус было бы настоящей революцией.
Преимущества этой установки перед всеми остальными невероятны:
- Большая часть мощности/энергии, используемой для этого, поступает не от одноразового ракетного топлива, а от лазеров, которые можно перезаряжать.
- Масса звездолетов невероятно мала, поэтому их можно разгонять до очень высоких (близких к скорости света) скоростей.
- А с появлением миниатюризации в электронике и сверхпрочных и легких материалов мы действительно можем создавать полезные устройства и отправлять их на световые годы.
Идея не нова, но появление новых технологий как доступных в настоящее время, так и ожидаемых в ближайшие два или три десятилетия делает это вполне реальным.
Итак, допустим, мы поняли это правильно. Мы разрабатываем правильный материал, чтобы отражать достаточное количество лазерного света, чтобы он не испепелил парус. Мы достаточно хорошо коллимируем лазеры и строим достаточно большой массив, чтобы разогнать эти космические аппараты на основе звездных чипов до расчетной скорости в 20% от скорости света: ~60 000 км/с. А затем направляем их на планету вокруг потенциально обитаемой звезды, такой как Альфа Центавра А или Тау Кита.
Возможно, мы отправим в одну и ту же систему массив звездных чипов, надеясь исследовать эти системы и получить больше информации. Ведь основная цель науки, как это было предложено, - просто взять данные во время поступления и передать их обратно. Но у этого плана есть три огромные проблемы, и в совокупности они могут быть равносильны объявлению межзвездной войны.
Первой проблемой является то, что межзвездное пространство заполнено частицами, большинство из которых движутся относительно медленно (со скоростью несколько сотен км/с) через галактику. Когда они ударят по этому космическому кораблю, они пробьют в нем дыры, быстро превратив его в космический швейцарский сыр.
Во-вторых, нет разумного механизма замедления. Когда эти космические корабли прибудут к месту назначения, они все еще будут двигаться примерно со скоростью, с которой взлетели. Нет никаких остановок для сбора данных или мягкого выхода на орбиту. Они движутся со скоростью, с которой они движутся.
И в-третьих, прицеливание с уровнем точности, необходимым для того, чтобы приблизиться (но не столкнуться) с целевой планетой, практически невозможно. «Конус неопределенности» для любой траектории будет включать планету, к которой мы стремимся.
Что происходит, когда мы сталкиваемся с обитаемой планетой? Как это будет выглядеть?
60 000 км/с - это в тысячи раз быстрее, чем скорость любого космического корабля, который мы когда-либо создавали для повторного входа в нашу атмосферу. Это примерно в 1000 раз быстрее, чем самые быстрые метеоры, которые производит наша Солнечная система. Всего несколько тысячных долей секунды потребовалось бы этому чипу, чтобы пройти через всю атмосферу: из космоса на поверхность. В конце концов, при в тысячу раз меньших скоростях только самые совершенные тепловые экраны когда-либо выдерживали повторный вход в нашу собственную атмосферу.
Но скорость и энергия связаны таким образом, что ситуация становится очень плохой. Если вы удвоите скорость, у него будет в четыре раза больше энергии; кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Гигантский камень весом 1 000 000 кг, который ударяется о планету, движущуюся со скоростью 60 км/с, причинит некоторый ущерб, но камень весом всего 1 кг, летящий со скоростью 60 000 км/с, передаст такое же количество энергии в столкновение.
Даже если мы сделаем эту массу крошечной, она все равно нанесет некоторый ущерб. Планета, столкнувшаяся с космическим кораблем весом около 1 грамма, движущимся со скоростью 60 000 км/с, испытает тот же уровень катастрофических последствий, что и планета, столкнувшаяся с астероидом весом около 1 тонны, движущимся со скоростью ~ 60 км/с, что эквивалентно что происходит на Земле всего раз в десятилетие. Каждый удар будет поражать их мир с той же энергией, что и Челябинский метеорит, ударивший Землю: самое мощное столкновение десятилетия.
Если бы вы были инопланетянином в этом мире, которого ударили эти релятивистские массы, что бы вы сделали? Вы бы знали, что они были слишком массивными и слишком быстро движущимися, чтобы их можно было создать естественным путем; они были созданы разумной цивилизацией. Вы бы знали, что вас намеренно преследуют; пространство слишком велико, чтобы они могли поразить вас случайно. И - что хуже всего - вы бы предположили, что у этой цивилизации был злой умысел. Никакие доброжелательные инопланетяне не стали бы запускать что-то столь безрассудно и небрежно, учитывая ущерб, который это может нанести. Если мы достаточно умны, чтобы отправить космический корабль через всю галактику к другой звезде, то, конечно же, мы можем быть достаточно мудры, чтобы учесть катастрофические последствия этого.
Стивен Хокинг предупреждал:
Если нас посетят инопланетяне, результат будет таким же, как при высадке Колумба в Америке, что не очень хорошо для коренных американцев.
Тем не менее, если мы не потрудимся обдумать последствия наших межзвездных амбиций и технологии, которые у нас есть для их реализации, мы будем теми, кто сделает первые выстрелы, возможно, когда-либо, с одной обитаемой планеты на другую.. То, что он сам был самым выдающимся сторонником Звездного прорыва, представляет собой огромную космическую непоследовательность. Сторонник осторожности, когда дело доходит до контактов с инопланетянами, без проблем выступал за запуск межзвездного оружия.
www.forbes.com/pictures/57111794e4b045e86b219135/behind-stephen-hawkings-b/
Это не дикий, дикий запад. Это последний рубеж. Когда мы делаем наши первые шаги в космическом океане, наверняка будут спотыкания. Но мы должны убедиться, что это невинные спотыкания, свободные от злого умысла. Идти по безрассудному, опасному пути без осторожности называется небрежностью. Если мы проявим небрежность по отношению к видам, которые на тысячи лет более технологически развиты, чем мы, это может означать больше, чем пощечину. Это может быть первый выстрел в катастрофической межзвездной войне.