Мыслящая Вселенная - Мизун Юрий Гаврилович (хорошие книги бесплатные полностью txt) 📗
Фотонные ракеты, о которых писали не только фантасты, но и ученые, явно не справятся с задачей межзвездных полетов.
Не так давно было предложено новое решение проблемы создания движителя для межзвездных перелетов. Предлагается не загружать на ракету горючее дома, на Земле, а брать его по мере необходимости прямо в космосе. Таким горючим может служить водород, который содержится в межзвездном пространстве. Ядра водорода можно заставить вступать в термоядерные реакции и так развивать необходимую мощность, не перегружая ракету большим запасом горючего. При этом запаса вообще никакого не надо. Ракета засасывает из окружающего пространства межзвездный водород, использует его и отработанное рабочее вещество выбрасывает. Все в этом проекте было бы отлично, только имеется одно «но»: плотность межзвездного водорода очень мала, в каждом кубическом сантиметре имеется всего примерно по одному атому водорода. Это глубочайший вакуум, которого мы никогда не достигнем на Земле в самых хитроумных вакуумных насосах! Для того чтобы набрать необходимое количество водорода, надо процедить огромные объемы вокруг ракеты. Расчеты показывают, что для того, чтобы обеспечить себя горючим, ракета должна захватывать водород из окрестностей на расстоянии до 700 километров! Как технически это можно сделать — непонятно. Какие же лопасти надо приделать ракете, чтобы она смогла загребать водород из всего этого пространства? Кроме того, надо иметь в виду, что плотность межзвездного водорода может быть в тысячи раз меньше. Тогда как? Имеются идеи и на этот счет. Одна из них состоит в том, что надо нейтральный водород превратить в электрически заряженные частицы (ионы), а их можно всасывать в ракету с помощью электрических полей. Но это только идея. Как все это осуществить практически — совершенно неясно.
Таким образом, принципиально создать межзвездные корабли можно (никакие законы природы этому не препятствуют), а практически сделать мы это еще не готовы.
Более реально уже в наше время создать автоматическую космическую станцию с задачей достичь ближайших к нам планет других звезд. Такой проект был представлен на Таллинском симпозиуме М.Я. Маровым и У.Н. Закировым. Проведенные ранее У.Н. Закировым расчеты показывают, что представляется возможным вывести контейнер с научной аппаратурой к одной из ближайших звезд. Это должно занять примерно 40–50 лет. Проект предусматривает создание пятиступенчатой ракеты. При этом первые две ступени предназначены для работы на первом участке, пока ракета ускоряется до скорости, составляющей 40 % от скорости света. Еще две ступени точно так же предназначены для осуществления торможения ракеты по мере подхода к цели. Надо иметь в виду, что при столь больших скоростях «тормозной путь» ракеты очень большой. Время торможения ракеты, точно так же, как и время ее ускорения, составит один-два года! Пятую ступень ракеты планируется использовать на последнем этапе полета для маневрирования и обеспечения посадки автоматической станции.
Принципиально новым и очень интересным является предложение авторов проекта не брать на борт станции сразу все горючее, а после использования первой ступени ракеты произвести ее дозаправку в космосе. На первый взгляд это может показаться странным — ведь для этого нам придется послать следом за ракетой (а точнее, одновременно с ней) специальный заправщик. Какой выигрыш от этого возможен? Но оказывается, возможен. Оказывается, если не проводить дозаправку в космосе, то придется первоначальную массу ракетной системы увеличить почти в десять раз! Так что, несмотря на расходы в связи с созданием специального «заправщика», игра стоит свеч. При этом вся система становится вполне реальной. Так, масса контейнера с аппаратурой (полезная нагрузка) составит примерно 450 килограммов; мacca paкeтнoй системы составит примерно 3000 тонн, что вполне реально, так как такие ракеты уже освоены при осуществлении программы освоения Луны. Разбивка массы по пяти ступеням предусматривается следующей: 2780, 293, 44, 8 и 3 тонны.
Осуществление разработанного проекта — дело непростое и недешевое. Возможен еще один вариант: использовать отработанный тритий. Но техническая сторона дела опять же до конца непонятна и, несомненно, непроста.
Что должен делать такой зонд в космосе? Установленная на нем аппаратура должна позволять исследовать межзвездную среду, местоположение планет и физические условия от них. Зонд должен давать возможность обнаруживать сигналы внеземных цивилизаций, анализировать их, выходить на связь с абонентами и т. д. То есть делать все то, что должны делать автоматические зонды в космосе, или, другими словами, зонд должен заниматься «всеми основными видами космической науки». Эти слова принадлежат исследователю проблемы зондов Брейсуэллу.
ПЕРВЫЕ ПОИСКИ
Первая научная работа с обоснованием того, что с помощью современных средств радиоастрономии можно вести поиск сигналов от внеземных цивилизаций, была опубликована в 1959 году. А в 1960 году уже начался такой поиск. Этот поиск начал американский радиоастроном Ф. Дрейк на Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин Бэнк (Западная Вирджиния). Как и рекомендовали Дж. Коккони и Ф. Моррисон, поиск начали вести на длине волны 21 сантиметр. За достаточно короткий срок была разработана специальная приемная аппаратура. Она удовлетворяла требованиям узкополосности. Антенна представляла собой 27-метровый радиотелескоп с двумя рупорами. Техника измерений выглядела так. На один из рупоров антенны поступало излучение от той области неба, где, как предполагалось, должна была находиться планета с искомой цивилизацией. Сведений об этой планете не было, антенна наводилась на одну из двух звезд (ee Эридана и tt Кита), которые находятся от нас на удалении около 31 светового года и вокруг которых, как предполагалось, могут обращаться планеты. Во второй рупор антенны поступал электромагнитный сигнал от другого участка неба за пределами указанных звезд. Приемник попеременно с помощью переключателя подключался то к одному рупору, то к другому. Поэтому сигнал от звезды записывался отдельными урывками, между которыми записывался сигнал (шум) из другого участка неба. Такая методика измерений была не новой, она широко использовалась в практической радиоастрономии и называется «модуляционной схемой». Она дает возможность выделить из шумов полезный сигнал даже в том случае, когда его уровень ниже уровня шумов, создаваемых аппаратурой. Но избавиться полностью от внешних шумов схема, к сожалению, не позволяет. Ф. Дрейк с сотрудниками проводил очень тщательные наблюдения в течение нескольких месяцев. Но ожидаемые сигналы не были зарегистрированы.
Позднее (начиная с 1971 года) подобные же наблюдения начали проводиться на радиотелескопах Национальной радиоастрономической обсерватории США с размерами 100 и 45 метров. На этот раз делалась попытка зарегистрировать сигналы от нескольких десятков ближайших к нам звезд, большинство из которых являлись красными карликами. В 1971 году автор проекта «ОЗМА» принимал участие в работе международного совещания по проблеме поиска внеземных цивилизаций, которое состоялось в Бюракане (Армения) на астрофизической обсерватории. Там он выступил с анализом результатов эксперимента и пришел к заключению, что для поисков надо использовать самый крупный в мире радиотелескоп, расположенный в Аресибо. Диаметр его составляет 300 метров. Проведенные Дрейком оценки показали, что если мощность передатчика довести до 1000 кВт, то при коэффициенте направленности антенны радиотелескопа, равном 106, и ширине полосы, равной 100 МГц, а времени накопления в 100 секунд сигнал такого передатчика должен быть зарегистрирован на удалении порядка 6000 световых лет.
На Бюраканском семинаре были также доложены результаты экспериментов по поиску сигналов внеземных цивилизаций, выполненных под руководством В.С. Троицкого. В этих экспериментах также велся поиск на длине волны 21 сантиметр. Всего было исследовано 12 звезд, находящихся на расстоянии от нас, равном 10–60 световых лет. Каждая звезда исследовалась в течение 5 сеансов длительностью по 15 минут. Таким образом, общая продолжительность всех измерений составляла 16 часов. В этих экспериментах сигналы от внеземных цивилизаций также не были зарегистрированы. Возможные причины всех неудач мы рассмотрим позднее. Здесь только отметим, что чувствительность приемника в экспериментах В.С. Троицкого была невысокой, всего 2·10–22 Bт/см2Гц. Чтобы понять, много это или мало, заметим, что такой поток радиоизлучения на метровых волнах дает только самый яркий источник радиоизлучения — Кассиопея А. В последующих экспериментах чувствительность приемника была повышена.
