Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Куда поехать на выходные
Опрос для читателей
Добрые новости
Стыдные вопросы
Есть мнение
Норм или стрём
Личный опыт
Объясняем за минуту
Образование
18 февраля 2023

4 концепта космических кораблей, которые могут стать реальностью в будущем

Никаких фантастических прыжков в подпространство и сверхсветовых двигателей — только самые практичные разработки.
Фото автора Дмитрий Сажко
Дмитрий Сажко

Автор Лайфхакера

концепты космических кораблей

Статью можно послушать. Если вам так удобнее, включайте подкаст.

🥰 Опрос для дорогих читателей! Помогите нам стать лучше и поделитесь, что вы хотели бы изменить. В конце — бонус от наших иллюстраторов.

1. Взрыволёт

Видеозапись: DrRhysy / YouTube

Все мы хотя бы отдалённо представляем, насколько разрушительно атомное оружие. Казалось бы, использование такой опасной штуки вряд ли приведёт к чему-то хорошему.

Но физики Станислав Улам и Фримен Дайсон решили, что и эту силу можно направить в созидающее русло. И в 60‑х годах они предложили идею межзвёздного корабля, который летал бы, толкая себя контролируемыми ядерными взрывами.

И правда, зачем возить по просторам Вселенной огромные баки с топливом, если можно вместо этого захватить с собой сотню-другую атомных боеголовок?

Проект получил название «Орион», или звездолёт с ядерно-импульсным двигателем. Принцип работы агрегата заключается в следующем.

Болтается себе на орбите корабль, который намеревается отправиться в полёт к окраинам Солнечной системы или даже к другим звёздам. В нужный момент он выпускает где-то в сотне метров позади себя водородную бомбу, которая взрывается и ударной волной направляет планетолёт вперёд. Когда инерция толчка начнёт спадать, выпускается следующая бомба, затем ещё и ещё. Это куда эффективнее, знаете ли, чем банально лететь на ракете.

Сама по себе идея была отличная. Но у «взрыволёта», как окрестили разработку, было много проблем, нерешаемых на данном этапе развития науки и техники. Непонятно было, как защитить зад корабля от релятивистской плазмы, гамма-излучения и световых вспышек. Предполагалось, что отражающую плиту покроют абляционным покрытием из графитовой смазки, которую надо будет ещё и подновлять после каждого взрыва.

Однако есть определённые сомнения в том, что можно сконструировать защиту, способную выдержать детонации сотни водородных бомб почти в упор.

Кроме того, вывести на орбиту аппарат с сотнями атомных бомб на борту было довольно рискованной задачей. В 60‑х к радиации относились проще, чем сейчас, — видимо, считали, что она убивает только тех, кто её боится.

Первоначально предполагалось, что «Орион» будет взлетать своим ходом, то есть совершать атомные взрывы под собой прямо в атмосфере. Затем учёные всё-таки поняли, что погорячились, и решили детонировать ядерные заряды только в безвоздушном пространстве.

Но даже в этом случае, если что-то пойдёт не по плану и ракета с таким опасным грузом не долетит до космоса, в месте, где она упадёт, произойдёт настоящая радиационная катастрофа. Поэтому проект отложили в долгий ящик, а после, с подписанием Договора о частичном запрещении ядерных испытаний в 1963 году, и вовсе закрыли.

Тем не менее идея межзвёздного корабля, разгоняющегося с помощью атомной бомбы, до сих пор всплывает в умах физиков.

2. Солнечный парусник

Видеозапись: The Planetary Society / YouTube

Словосочетание «солнечный (или фотонный) парус» звучит довольно фантастично. Тем не менее это реальная и даже уже отработанная технология. В июне 2019 года зонд LightSail‑2 с таким двигателем был успешно протестирован в космосе.

Дело в том, что фотоны — частицы, из которых и состоит свет, — могут при соприкосновении с поверхностью оказывать давление. То есть солнечный свет в космосе способен точно так же толкать парус, как это делает ветер на Земле.

Только парус понадобится создать из сверхтонкого абсорбирующего материала — например, из алюминиевой плёнки толщиной в 30 нанометров. И размером он должен быть как минимум в несколько квадратных километров.

Для сравнения: площадь полотна зонда LightSail‑2 составляла всего 32 квадратных метра.

Аппарату с солнечным парусом не придётся таскать с собой десятки и сотни тонн топлива: он сможет летать везде, куда добирается солнечный свет. Правда, у реализации концепта есть и потенциальные трудности.

Главная из них — как уберечь парус от повреждений. Это, в конце концов, светонепроницаемое полотно толщиной с бритву, обладающее прочностью туалетной бумаги и несущееся сквозь пустоту на бешеной скорости. Любая встречная пылинка может сделать в нём приличную дырку.

3. Фотонная ракета

Фотонная ракета
Изображение: Эйген Зенгер / Wikimedia Commons

Такой космический корабль использует тот же принцип, что и солнечный парусник, только наоборот. Ведь если фотоны способны давить на поверхность, с которой соприкасаются, то они также могут и отбрасывать двигатель, производящий их. В итоге получается ракета, которую приводит в движение не сжигаемое топливо, а свет.

Да, в вакууме даже простой фонарик, если дать ему очень долговечный источник энергии, будет постепенно разгоняться, подталкивая себя испускаемыми фотонами. Достаточно развернуть его лампочкой против цели и включить свет.

Правда, лететь фонарик будет так медленно, что на разгон до заметных скоростей уйдут миллиарды лет. Но это решаемый вопрос — надо просто сделать устройство побольше.

Вот только запитать такую фару будет той ещё задачей. Физик Даниэль Томмазини из Университета Виго подсчитал, что даже самый эффективный ядерный реактор будет способен разогнать фотонный корабль только на 0,02% от скорости света.

Это где-то 60 км/с, что уже неплохо для путешествий по Солнечной системе. Но чтобы махнуть к ближайшей звезде, понадобятся источники энергии получше банального атомного реактора. Например, хороший запас топлива из антиматерии или карманная чёрная дыра.

Антиматерия при столкновении с материей даёт выплеск огромного количества чистой энергии. Правда, производство антивещества невероятно дорогое удовольствие: создание грамма антиводорода учёные NASA оценили в 62,5 триллиона долларов. А его, чтобы прокормить аннигиляционный реактор, понадобятся тонны.

Чёрные дыры — ещё более эффективные источники энергии. Из них можно делать так называемые сингулярные, или коллапсарные, реакторы — так утверждал Стивен Хокинг. Чёрная дыра создаёт излучение, постепенно испаряясь.

Подсчитано, что одна такая дырка весом 606 000 тонн будет испаряться примерно 3,5 года, создав за это время 160 петаватт энергии. Просто дикая цифра: энергии хватит для разгона до 10% скорости света за 20 дней.

Осталось только придумать, как сделать чёрную дыру и каким образом хранить её в корабле, — и компактный аккумулятор неимоверной мощности готов. Главное, не суйте в него пальцы, иначе они станут сингулярными, то есть сожмутся в точку. Вместе со всеми остальными частями тела.

4. Корабль с лазерным приводом

Видеозапись: School of Physics — The University of Sydney / YouTube

У перечисленных концептов есть общая проблема: им придётся таскать свои источники энергии с собой. Ракетное горючее, топливо для ядерного реактора, антиматерия или чёрная дыра — всё это много весит и уменьшает показатель полезной нагрузки. Придётся тратить лишнюю энергию на перемещение этого хозяйства.

Солнечном паруснику не придётся возить многие тонны топлива, но и у него есть ограничение: он летает только туда, куда дует солнечный ветер, и в межзвёздном пространстве будет не так полезен.

Однако корабль, разгоняемый лазером, лишён подобных недостатков. Это аналог звездолёта с парусом, но разгонять его будет не свет солнца, а гигаваттный направленный источник излучения.

Принцип такой: межзвёздный зонд расправляет парус, а огромный лазер-ускоритель на Земле или на околосолнечной орбите светит на него и толкает туда, куда надо.

Допустим, мы разогнались до нужной скорости, но как затормозить в точке прибытия у какой-нибудь Проксимы Центавра или звезды Барнарда? Заранее туда второй такой же лазер не пригнать — мы и один-то на околосолнечной орбите с трудом построили.

Но не переживайте, физики Джеффри Лэндис и Карвер Эндрюс всё давно продумали. При необходимости аппарат может не только разгоняться, но и тормозить с помощью энергии посылаемых в него фотонов от лазера.

Просто пропускаем их мимо паруса на огромное зеркало, они отражаются на парус, но с другой стороны. И мы получаем возможность лететь в направлении, обратном лазеру. То есть сумеем не только сгонять к далёким звёздам на околосветовой скорости, но и вернуться.

Этот механизм межзвёздных путешествий выглядит наиболее реализуемым. 12 апреля 2016 года Стивен Хокинг предложил отправить к Альфе Центавра группу зондов весом по 0,5 г, разгоняемых до 20% скорости света лазером с поверхности Земли. По идее, у них уйдёт 20 лет на полёт, а данные, которые передадут зонды по прибытии на место, будут добираться обратно в виде радиопередач ещё 5 лет.

Сам Хокинг не дожил до реализации своей идеи, но проект под названием Breakthrough Starshot продолжает разрабатываться. Его финансируют российский бизнесмен Юрий Мильнер и владелец Meta Марк Цукерберг. Возможно, последний просто ищет способ вернуться домой.

Читайте также
🧐
11 заблуждений о космосе, в которые не стоит верить образованным людям
4 самых безумных плана покорения космоса
Насколько вредны вспышки на Солнце и можно ли их предсказать
Обложка: Анна Гуридова / Лайфхакер
Если нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
Это интересно
Давайте посчитаем. Как эффективно вести семейный бюджет

Давайте посчитаем. Как эффективно вести семейный бюджет

Как это сделать: разъехаться с партнёром после расставания

Как это сделать: разъехаться с партнёром после расставания

Не просто запасной вариант: почему дети и родители всё чаще выбирают онлайн-школы

Не просто запасной вариант: почему дети и родители всё чаще выбирают онлайн-школы

Реклама
3 причины заменить мешок стирального порошка концентратом

3 причины заменить мешок стирального порошка концентратом

Комментарии
Yuri Woloshin
14.11.21 17:31
Пепелац классифицируется как взрыволет?
Виктор Навасардян
14.11.21 18:19
На антигравах летает так... А с гравицапой вжух и в любую точку вселенной.
Yuri Woloshin
14.11.21 18:29
Ку! )))
Андрей Волк
14.11.21 21:14
Да не станет ничего.
Что вы могли пропустить
Василиса Прекрасная и Василиса Премудрая — это одна и та же героиня или нет?
Василиса Прекрасная и Василиса Премудрая — это одна и та же героиня или нет?
Вчера
«Горящая изба»
Образование
Знаете ли вы, кто придумал школу?
Знаете ли вы, кто придумал школу?
0
2 сентября
Образование
Образование
10 стыдных вопросов о микробах: отвечает молекулярный биолог Ирина Якутенко
10 стыдных вопросов о микробах: отвечает молекулярный биолог Ирина Якутенко
0
31 августа
Колонка
Образование
5 фактов о попугаях, которые точно заставят вас удивиться
5 фактов о попугаях, которые точно заставят вас удивиться
0
28 августа
Образование
Образование
Знаете ли вы, почему часовая стрелка движется слева направо?
Знаете ли вы, почему часовая стрелка движется слева направо?
0
26 августа
Образование
Образование
Как устроен мозг — создатель вашей реальности и великий обманщик
Как устроен мозг — создатель вашей реальности и великий обманщик
25 августа
Образование
Образование
Не просто запасной вариант: почему дети и родители всё чаще выбирают онлайн-школы
Не просто запасной вариант: почему дети и родители всё чаще выбирают онлайн-школы
20 августа
Образование
Образование
Воля, эмпатия, вера: чем люди и животные похожи, а чем — нет
Воля, эмпатия, вера: чем люди и животные похожи, а чем — нет
0
18 августа
Образование
Образование
Почему вам не нужен уровень С2 ни в одном языке, который вы учите
Почему вам не нужен уровень С2 ни в одном языке, который вы учите
0
13 августа
Образование
Образование
5 фактов об агрессии, которые помогут вам понять её природу
5 фактов об агрессии, которые помогут вам понять её природу
0
11 августа
Образование
Образование
15 английских фраз, которые помогут сэкономить
15 английских фраз, которые помогут сэкономить
0
11 августа
Колонка
Образование
Знаете ли вы, чем кабачок отличается от цукини?
Знаете ли вы, чем кабачок отличается от цукини?
0
6 августа
Образование
Образование
Знаете ли вы, когда и почему девочек стали одевать в розовое, а мальчиков — в голубое?
Знаете ли вы, когда и почему девочек стали одевать в розовое, а мальчиков — в голубое?
0
5 августа
Образование
Образование
5 фактов о стыде, которые многих удивят
5 фактов о стыде, которые многих удивят
0
31 июля
Образование
Образование
Астрофизик Борис Штерн: 3 самых удивительных знания о Вселенной, которые мы получили в XXI веке
Астрофизик Борис Штерн: 3 самых удивительных знания о Вселенной, которые мы получили в XXI веке
0
30 июля
Колонка
Образование

Новые комментарии

Аватар автора комментария
Марго28 минут назад

0 / 0

Лень добрый! А уксус не надо?
Томатный соус с острым перцем и чесноком на зиму
Аватар автора комментария
Артём Козориз37 минут назад

0 / 0

Круть! Последняя из настоящих портативок. Сам пока Витой не обзавёлся, но планирую.
Почему в 2026 году я люблю свою PS Vita сильнее, чем Nintendo Switch
Аватар автора комментария
Катюха Ро1 час назад

0 / 0

"Приглашать только тех участников, которые правда нужны" Это прям главная проблема на мой взгляд, присутствуют всегда все, потому что организаторам так удобнее. Им виднее, они знают как правильно, сиди и не вякай. И да, 80% времени слушаешь то, что тебя вообще не касается. А ведь мог бы в это время спасти мир или хотя бы закрыть отчет. 🙄
Что такое совещательное похмелье и как его избежать
Аватар автора комментария
Fransis Ron2 часа назад

0 / 0

там с этими программами, паровозом левого мусорного софта много устанавливается, Snappy Driver с торрентов скачайте 50-100 гигов весит, в зависимости от базы и будет вам счастье
12 лучших программ для обновления драйверов на Windows в 2026 году
Гид по здоровому весу. Что нужно знать об ожирении

Гид по здоровому весу. Что нужно знать об ожирении

Лайфхакер
Информация
О проектеРубрикиРекламаРедакцияВакансииО компании
Подписка
TelegramВКонтактеTwitter (X)PinterestYouTubeИнициалRSS
Правила
Пользовательское соглашениеПолитика обработки персональных данныхПравила применения рекомендательных технологийПравила сообществаСогласие на обработку персональных данныхСогласие для рекламных рассылокСогласие для информационной программы
18+Копирование материалов запрещено.
Издание может получать комиссию от покупки товаров, представленных в публикациях