Светолет

Светолет

Еще недавно полет первого искусственного спутника Земли казался человеку чудом. Сегодня люди деловито обсуждают детали устройства и особенности траекторий автоматических межпланетных станций и ракет, запущенных в сторону Марса, Венеры, Луны.

А пытливая мысль уже стремится дальше, к звездам. Но как до них долететь? Ведь даже от ближайшей звезды нас отделяет 40 тысяч миллиардов километров пути. Чтобы пре: одолеть такое расстояние, современным ракетам понадобились бы сотни тысяч лет!

Казалось бы, на пути человека в безбрежные дали вселенной непреодолимой стеной стал невидимый барьер времени...

Но так ли это? Еще в начале нашего века великий физик Альберт Эйнштейн разработал теорию относительности. Он доказал, что «абсолютного времени» в природе не существует: темп его бега зависит от скорости движения тела в пространстве. Чем быстрее летит тело, тем медленнее течет для него время. Мы этого не замечаем, потому что живем в мире малых скоростей.

Но при скорости космического корабля, близкой к скорости света, замедление физических процессов будет весьма ощутимым.

Допустим, мы задумали совершить полет к Альфе Центавра, самой близкой к Земле звезде. Свет от нее идет до нас четыре с лишним года. Если бы удалось построить звездолет, способный развить скорость, равную 0,98 скорости света, то для земного наблюдателя полет длился бы примерно 5 лет, тогда как астронавтам казалось бы, что прошло всего 1,8 года. Причем год из этого времени астронавты затратили бы на разгон и торможение корабля. Одна из самых ярких звезд нашего неба — Вега. Расстояние от нее до Земли — 27 световых лет. Если б мы сели на наш звездолет, который развивает скорость 0,98 скорости света и тратит на разгон и торможение в общей сложности год, то время путешествия равнялось бы (для астронавтов) 7 годам. А для людей, оставшихся на Земле, прошло бы 27 лет. Понятно, что чем дальше находится избранная нами звезда, тем больше будет разница между «земным» и «звездолетным» временем.

Но как достичь таких близких к скорости света, невообразимо огромных скоростей? Напомним, что луч света пробегает в секунду 300 тысяч километров!

Сама постановка вопроса подсказала и ответ на него: надо построить такую ракету, двигатель которой будет отбрасывать назад не газы, а свет... Так родилась идея фотонной ракеты.

В фотонной ракете используется реактивная тяга, создаваемая мощным потоком электромагнитного излучения. Поток направляется в сторону, противоположную движению ракеты. Главное преимущество фотонной ракеты перед обычной — огромная скорость светового потока: она примерно в 100 тысяч раз больше скорости газовой струи.

Основная трудность, с которой столкнутся конструкторы фотонной ракеты, состоит в том, что на создание достаточно мощного светового потока необходимы огромные затраты энергии.

Для того чтобы космический корабль массой в 100 тонн достиг скорости, близкой к световой, нужен двигатель мощностью в 300 миллиардов киловатт.

Но 300 миллиардов киловатт — огромная мощность. Для получения ее необходимо, чтобы энергия 45 тонн ядерно-активного вещества полностью превратилась в излучение. Наука с этой задачей пока еще не сможет справиться. В современных атомных двигателях извлекается лишь малая доля энергии вещества.

Такова основная трудность, стоящая на пути создания фотонной ракеты. Есть и другие, пожалуй не менее серьезные. Например, очень нелегко создать отражатель, который направит поток излучения в одну сторону. Десятитонная стальная плита, если она поглотит хотя бы десятитысячную долю от 300 миллиардов киловатт, расплавится за одну сотую секунды! Необходимо искать какие-то новые материалы.

Как видите, создание фотонного двигателя — сложная задача. Справиться с ней, вероятно, можно будет лишь тогда, когда человечество вполне овладеет управляемой термоядерной реакцией.

Но математики уже делают расчеты фотонной ракеты. Физики продумывают принципы ее конструкции. И нет сомнения, что в будущем человечество сумеет поставить себе на службу энергию светового луча.

Фотонные ракеты помогут преодолеть барьер времени, приблизят далекие звезды.

В. Борисов, Г. Левин

 
# Вопрос-Ответ