Однажды человечество под тяжестью вынужденной необходимости, а может и просто в качестве шага научно-технического прогресса отправится в грандиозное путешествие. Вряд ли это произойдет в ближайшем будущем, впрочем, как знать — возможно, сегодняшние выдающиеся инженерные умы сумеют соорудить для нас огромный космический корабль-ковчег или феноменальную технологию. Необязательно причиной путешествия по галактике должны стать природные катаклизмы — стоит исходить хотя бы из расчета на то, что через определенное количество времени даже Солнце исчерпает себя и превратится в красного гиганта. У нашей цивилизации есть еще как минимум несколько миллиардов лет, чтобы подготовиться к дороге. Если объединить все гипотезы ученых за последние пятьдесят лет, то в нашей Галактике достаточно звезд, которые похожи на Солнце. Осталось только придумать, как до них добраться. Желательно всем человечеством и не забыть о других видах. «Ковчег» у нас уже есть — как минимум, наша планета. Как же «отбуксировать» ее куда-то по Галактике, желательно вместе с Солнцем, чтобы остатки его мощности согревали Землю и ее обитателей во время однозначно не быстрого перелета? А кроме того, потребуется еще и вывести ее на новую орбиту. Ученые говорят, что такой вариант вполне по силу нашим потомкам, если они в момент икс достигнут второго уровня (нет, не в киберспорте!) по шкале Николая Кардашёва. Что это за шкала и зачем ее придумали? Шкалу развития цивилизации разработал советский астрофизик Николай Кардашёв. В своем исследовании он опирался на то, что само по себе общество — это синтез энергии и технологий. Соответственно, чем более высокие технологии это общество применяет, тем большее количество энергии задействует, а чем больше энергии используется, тем лучше продвигается развитие инноваций. В середине ХХ века советский ученый опубликовал научную работу «Передача информации внеземными цивилизациями», в которой описал первые три уровня развития общества. Позже другие ученые дополнили этот список еще четырьмя уровнями, что в сумме дало нам ту самую шкалу. Для понимания ситуации — сейчас мы только близки, но еще не достигли первого планетарного типа цивилизации. Это означает, что человечество способно находить и использовать ресурсы планеты в ее пределах. «Люди второго уровня», согласно теории Кардашёва, умеют уже использовать не только все «земное», но и осваивают космос, а потребление энергии цивилизация второго типа будет сравнимо с мощностью Земли. Теоретически общество на таком уровне развития не будет ограничено в познаниях космического пространства, будет понимать принципы его устройства и сможет заниматься проектированием различных космических сооружений, включая фантастические звездолеты, космические машины, генераторы звездного излучения, производящие энергию и прочие чудеса инженерии, которые сейчас воспринимаются как научная фантастика. Первые наметки К слову, приблизительные планы в этом направлении строят уже сегодня. Одним из ярких примеров является сфера Дайсона, представляющая собой искусственную оболочку, окружающую наше небесное светило — это в перспективе может расширить жизненное пространство и поможет собрать максимальное количество солнечной энергии. Виорел Бадеску, физик из Румынии, смог «набросать» несколько вариантов проектов звездных машин, которые могут работать, основываясь на теории сферы Дайсона. Так, согласно одному из них, используя разницу в температурах между внешней стороной, которая остается холодной, и горячей внутренней, которая нагревалась излучением, системы класса «В» будут вырабатывать энергию. Машины класса «А» устроены проще и они более пассивны: будто некий парус, который ловит потоки излучения и частиц, эти устройства могут преобразовывать энергию звезды в импульс, который станет «тягачом» для всего космического корабля. Еще один блестящий ум СССР, Леонид Шкадов, который позже участвовал в разработке планов по известной сегодня миру системе «Буран», озвучил подобную описываемой выше концепцию в 1987 году во время выступления на 38 Конгрессе Международной федерации астронавтики. Кроме того, он предложил использовать этот научный подход для перемещения нашей Солнечной системы по территории всей Галактики. Каков план спасения, сэр? На самом деле все просто — давайте разберемся. Начнем с того, что Солнце само по себе излучает энергию во все стороны одинаково. Следовательно, импульсы тех частиц, которые от него исходят, дополняют друг друга. Но если часть этого пространства «разрежет» вогнутое зеркало, состоящее из тонкой фольги, эта система перестанет быть симметричной. Те частицы, которые попадают на зеркало, будут отражены в обратную сторону, а частицы по другую сторону препятствия будут покидать звезду беспрепятственно, подталкивая ее в определенном направлении. Постепенно звезда сдвинется с места и начнет ускорение. Однако нужно учесть, что движение звезды не должно затрагивать движение других планет. Для этого необходимо разместить зеркало перпендикулярно Солнечной системе. Что нужно для того, чтобы изготовить такое «зеркало»? Во-первых, нам понадобится полированный гематит или оксид железа. Его можно найти не только на нашей планете, но и на других космических телах в Солнечной системе. Если мы задействуем двигатель Шкадова, это позволит избавиться от огромного количества астероидов, возможно даже от Меркурия, который, по сути, является железным ядром, которое «оголило» Солнце за миллиарды лет излучения. Этого хватит для того, чтобы изготовить долговечный «парусник». Скорость Двигатель Шкадова начнет с малого — согласно расчетам, поначалу ускорение небесных тел составит всего 4х10 м/с2. Учитывая то, что самостоятельная скорость системы по Млечному пути составляет 200 км/с, ускорение от двигателя будет едва ли заметным. Однако при большем количестве времени с учетом «разгона» эффект будет более существенным. Например, за период полного, завершенного оборота Солнца вокруг нашей Галактики положение небесного тела сместится довольно значительно — как минимум на 30 световых лет. Смысл изобретения Шкадова заключается в том, что он будет разгоняться постепенно, как корабль с парусом. С течением времени и техническим прогрессом цивилизация, достигшая второго уровня, сможет уже самостоятельно управлять полетом планеты и направить ее к нужной звезде до того момента, как Солнце погаснет. Так человечество приблизится к новому типу цивилизации по шкале Кардашёва — галактическому. «Прорыв к звездам» Нет, это не название книги или фильма — это еще один проект, в условиях осуществления которого мы могли бы изучить другие звездные системы. Его суть — полет к другим звездам с помощью сверхмощных лазерных лучей и космических зондов как альтернатива тяжеловесным космическим кораблям, на создание которых уйдут как минимум десятилетия. Однако прежде чем изготовить эти лазеры, ученые и инженеры планируют испытать микрозонды в пределах нашей Солнечной системы. Проект «Breakthrough Starshot» или «Прорыв к звездам» был инициирован в 2016 году. Стоит отметить, что среди его родоначальников были известный миру астрофизик Стивен Хокинг и российский миллиардер Юрий Мильнер. Проект показался настолько интересным, что получил колоссальную финансовую поддержку — на разработки было выделено 100 миллионов долларов. Ученые планировали в ходе своего исследования разработать настоящую кроху — космический прибор весом в 1 грамм, который был бы оснащен микроприборами для исследования окружающего мира и «парусом», плотность которого составляла бы всего несколько атомов! Вы спросите, как бы он достиг хотя бы соседнего города? Ускорение прибору ученые планировали придать посредством лазера мощностью 100 ГВт. Для этого необходимо было разместить на Земле целую лазерную систему, которая придаст космическому зонду ускорение в почти 200000000 км/ч. Для понимания масштаба этой задумки, мы просчитали, что для достижения ближайшей к нам Альфа Центавры «крохе» понадобилось бы всего… 20 лет. Однако вся эта идея упирается сразу в кучу сложностей. Во-первых, инженеры не могут предоставить никаких гарантий того, что тот самый «парус» не будет поврежден при ускорении, а лазерная система сможет вычислить траекторию полета, при которой зонд не столкнется с какими-либо препятствиями и достигнет необходимой точки. Во-вторых, существует куда большая опасность для окружающего нас мира на Земле — нет абсолютно никаких гарантий, что лазерный луч на 100 ГВт не отразится на нашу планету. Если это произойдет, он может «случайно» сжечь как минимум целый город. По словам главного инженера проекта Питера Клупара, решением этих проблем команда «Прорыва к звездам» будет заниматься ближайшие пять лет, а создание лазера в 1 ГВт планируется завершить через десять лет. Разработки планируется вести в Калифорнии в пределах горного массива, что позволит исследователям проводить небольшие опыты с использованием малых мощностей. Но также при таком развитии событий небольшой зонд с десятиметровым парусом вполне себе достигнет Марса в течение нескольких дней, а Плутона, например — меньше, чем за год. Пока что стоимость разработки оценивается в миллиард долларов, большая часть которого будет потрачена на создание лазера. Конечно, прежде чем человечество начнет исследовать планеты даже Солнечной системы, пройдет не один десяток лет — большинство из нас вряд ли увидит, как какой-либо из зондов достигнет какой-то далекой планеты. Тем не менее, разработки в этом направлении выглядят обнадеживающе.