Американские ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории и технологической компании Tau Zero Foundation предложили новаторский способ ускорения межзвездных путешествий. Они описали технологию разгона космических кораблей с помощью электронного луча. Исследование опубликовано в научном журнале Acta Astronautica (ActAstro).
По словам авторов проекта, существующие ракетные двигатели неприменимы для космических путешествий на сверхдальние расстояния. Например, полет к ближайшей звездной системе Альфа Центавра в 4,3 световых года от Земли на имеющихся агрегатах займет около 70 тыс. лет.
Ученые предлагают использовать для ускорения кораблей сфокусированный поток электронов, поскольку их легко разогнать до релятивистских (околосветовых) скоростей.
Этот способ имеет свои ограничения. Поскольку все электроны заряжены, они отталкиваются друг от друга и мешают формированию пучка. Исследователи рассчитывают обойти это препятствие за счет очень высокой скорости движения частиц, благодаря которой они не успеют рассредоточиться в пространстве.
Кроме того, при прохождении через разреженную космическую плазму луч будет создавать магнитное поле, которое способствует его фокусировке. Специалисты назвали этот эффект “релятивистским щипком”. Расчеты показали, что разгонный луч сможет сохраняться на очень большом расстоянии, в тысячи раз превышающим дистанцию от Земли до Солнца.
Согласно статье, электронный луч даст достаточно энергии, чтобы ускорить аппарат весом в тонну до 10% от скорости света. Это позволит зонду достичь до Альфа Центавра всего за 40 лет, или более чем в 1,7 тыс. раз быстрее предела нынешних возможностей космических полетов.
Ученые предложили расположить генерирующее луч устройство близко к Солнцу, чтобы использовать интенсивное излучение звезды в качестве источника энергии.
Еще одной нерешенной проблемой остается распределение энергии электронного луча, который может просто расплавить корабль.
Хотя проект команды пока далек от практической реализации, исследователи надеются, что их наработки однажды помогут человечеству расширить границы космических путешествий до межзвездного масштаба.
Ранее ученые предложили поддерживать МКС на орбите с помощью электромагнитного троса длиной 15 километров.