Скрытый текст
В научной фантастике можно найти сюжет о космических путешественниках, которые садятся на огромный корабль, отправляются к другой звезде, а на полпути их встречает аппарат, оснащенный варп-двигателем, и тут они понимают, что лучше было дождаться новых технологий, вместо того чтобы бросать на алтарь путешествия столько поколений.
Так нужно ли ждать появления этих технологий?
И если да, то сколько? Сейчас расскажу.
Расстояния между звездами не укладываются в голове.
Самый быстрый аппарат, запущенный по межзвездной траектории – это Вояджер один.
Если бы целью его путешествия была ближайшая к нашей системе звезда, то полет занял бы десятки тысяч лет.
Несмотря на это Breakthrough Starshot и Icarus Interstellar вовсю работают над тем, чтобы как можно быстрее (в идеале на нашем веку) отправить свои корабли к звездам.
Технологии развиваются очень быстро — от материаловедения до физики высоких энергий, не говоря о многоразовых ракетах.
Отсюда вопрос,.. стоит ли затевать межзвездную миссию, или лучше подождать сотню-другую лет, пока не возникнет технологий, которые сократят время путешествия?
Астробиолог Калеб Шарф написал блестящий рассказ о том, как люди оправились к Альфе Центавра.
Когда энное поколение колонистов уже готовилось к высадке, бортовые компьютеры сообщили,.. “На Земле был разработан квантовый двигатель, благодаря которому люди переселились на другую планету.
Нам жаль, что вы и ваши предки посвятили этому путешествию всю жизнь, но если хотите, мы заберём вас в наш новый дом”. Стоит ли сейчас тратить огромные ресурсы ради полета к звездам, или лучше подождать, пока данное предприятие станет дешевле и быстрее?
Эндрю Кеннеди окрестил эту проблему «расчетом ожидания», и посвятил ей работу, в которой попытался понять, что делать развитым цивилизациям в таком случае.
Статья очень популярная и не требует больших познаний в математике, а потому легко читается, очень рекомендую. Ссылку ищите в описании.
Как я уже сказал, пройдут десятки тысяч лет, прежде чем Вояджеры пролетят рядом с расположенной в шести световых годах от нас Звездой Барнарда, хотя это и не их цель.
Звезда Барнарда – это красный карлик с массой четырнадцать процентов от Солнечной. Она чуть дальше Проксимы Центавра,.. но и вспышки на ней случаются реже, чем на её молодых собратьях, так что она может оказаться гостеприимной хозяйкой.
Давайте предположим, что у нас получится создать космический корабль, способный преодолеть это расстояние за двенадцать тысяч лет.
А если постоянно развивающиеся технологии позволят сократить время полета ещё больше?
Допустим, с каждым веком научного прогресса оно будет сокращаться вдвое?
Если верить Кеннеди, нужно лишь подождать шестьсот девяносто лет, и будущее поколение межзвездных Вояджеров сможет развивать до шести процентов скорости света, и путь к Звезде Барнарда займёт всего сто лет.
Сложив эти числа, получим семьсот девяносто лет — через столько мы сможем там оказаться. Но если вы твердо настроены оказаться там первыми, придется подождать сначала шестьсот тридцать семь лет, потом отправится в полет на сто сорок пять лет,.. и тогда через семьсот восемьдесят два года вы будете на месте.
Затратив на полет дополнительные сорок пять лет, Вы окажетесь там на восемь лет раньше.
Если технологии будут развиваться в два раза быстрее (каждые пятьдесят лет) — расчеты вновь поменяются. Ждать придется триста семьдесят один год, лететь — семьдесят лет, а цели вы достигнете через четыреста сорок один год.
А так как варп-двигатели, кротовые норы и прочие способы двигаться быстрее света малореальны, путешествие лучше отложить на некий оптимальный период времени. Но все зависит от амбициозности устремлений и планов конкретной цивилизации.
Вы хотите долететь с минимальными затратами средств и энергии, или — оказаться там как можно быстрее, чего бы это ни стоило? Или для вас главное, чтобы будущие миссии не догнали ваш корабль? Я сейчас вернусь к этим вопросам, но сначала спасибо всем тем, кто поддерживает нас уже много лет: Тоду Мэйну, Эрни Джэйкобсу, Стиву де Груву, а также остальным подписчикам на Патреоне за их вклад в развитие канала. Присоединяйтесь к нам по адресу на экране.
Так насколько быстро будет расти скорость межзвездных полетов?
В своей работе Кеннеди дает обоснованный прогноз относительно того, какими темпами будет меняться эта скорость. Поскольку необходимая мощность пропорциональна квадрату скорости, чтобы передвигаться в два раза быстрее, нужно в четыре раза больше энергии.
Каждый год мировое потребление энергии увеличивается примерно на полтора процента, что можно напрямую связать с увеличением скорости.
Веками люди предсказывали крах человеческой цивилизации. Послушать пессимистов, мы всё время на пороге кризиса. Может и так, пусть коронавирус, перемена климата и восстание роботов грозят человечеству, но мы пережили множество катастроф, мировых войн, глупых политиков и эпидемий.
И хотя новости, — смотреть которые, к слову, не стоит, — внушают тревогу, поверьте, с каждым годом человечество улучшает свои показатели почти по всем параметрам, которые только можно измерить.
Бедность, младенческая смертность и преступность медленно, но верно сходят на нет, а общий уровень жизни из года в год неуклонно и стабильно повышается.
Чтобы не быть голословным, предлагаю посмотреть ролик астронавта Криса Хэдфилда, — оптимизма хватит на весь год.
Но даже если скорость межзвездных полетов продолжит увеличиваться, нельзя забывать про теорию относительности. Приближение к скорости света требует всё больше энергии, и в итоге энергозатраты стремятся к бесконечности. Но подобный сценарий возможен только если вы найдете способ передвигаться со скоростью, близкой к скорости света.
Однако, как только вы разгоняетесь до подобных скоростей, для вас время замедляется, и за отрезок длиной всего в одну человеческую жизнь вы можете преодолевать миллиарды световых лет.
Но потенциальный технологический прорыв, способный обесценить весь полет, может внушить будущим космическим путешественникам серьезные сомнения.
Кеннеди назвал это «ловушкой стимула»: они потратили всю жизнь на полет к другой звезде, а на полпути их подбирает корабль нового поколения, за которым уже летит еще более совершенная модель.
Но Кеннеди считает, что беспокоиться всё-таки не о чем. Несмотря на технологические прорывы прошлого, ежегодное увеличение количества потребляемой энергии происходит постепенно.
Солнечные батареи совершенствуются умеренными темпами. Ионные двигатели разрабатывались много лет, но оснащать ими космические аппараты начали совсем недавно. А инженеры до сих пор думают, как отправить солнечные паруса в плаванье. Когда появятся первые термоядерные двигатели или Breakthrough Starshot создаст мощные лазеры, мы увидим, как их возможности будут увеличиваться в соответствии с кривой роста, которая всегда кажется самоочевидной в ретроспективе.
Каков же итог? При условии, что потребление энергии продолжит расти примерно на полтора процента в год,.. через шестьсот тридцать пять лет свершится запуск миссии к Звезде Барнарда, от которой нас отделяет шесть световых лет,.. и ещё сто тридцать пять лет займет сам полет.
Ещё чуть-чуть и такое путешествие станет возможным в пределах жизни одного человека.
Но если рост потребления энергии снизится до ноль пяти процента, то сам полет продлится дольше, — на него уйдёт четыреста лет.
Для такой миссии потребуется корабль, рассчитанный на поколения людей, которым придётся смириться с мыслью, что лишь их потомки смогут ступить на новую планету.
Но даже если расчеты верны, и мы точно знаем, когда доберемся до Звезды,.. найдутся ли добровольцы?
Цель статьи Кеннеди – доказать, что глядя на экспоненциальный рост потребления энергии и возможностей человека в прошлом,.. мы можем предсказать освоение ближайших звездных систем.
Двигатели, на которых мы отправимся в космос, только предстоит создать, но мы можем прикинуть,.. когда они появятся, и понять,.. пришло ли время устремиться к звездам… или стоит еще немного подождать.
Pages: 1 2
