Од хоорондын аялал хэзээ боломжтой болох вэ? Од хоорондын нислэг. Гаригийн хэмжээтэй хөлөг онгоц

"Сар руу нисэх" гэсэн хэллэг нь бидний ихэнх нь уран зөгнөлийн ирмэг дээр байгаа холбоог төрүүлдэг бөгөөд зөвхөн Аполло 11 шиг хүнийг сарны гадаргуу дээр хүргэх төслүүдтэй харьцуулж болно. Breakthrough Starshot Initiative нь ойролцоох нарны аймаг руу аялах зорилготой учраас биднийг Сарнаас хамаагүй хол авч явж байна.

Од хоорондын аялал:

Юрий Милнерийн санаа: Орос гаралтай тэрбумтан, техно-шинэчлэгч, Breakthrough Starshot байсан. зарлалаа 2016 оны 4-р сард Стивен Хокинг, Фриман Дайсон зэрэг алдартай эрдэмтэд оролцсон хэвлэлийн бага хурал дээр. Технологийн мөн чанар нь дараах байдалтай байна: том мөнгөн хөнгөн дарвуулт хавсаргасан олон мянган хавтан хэлбэртэй чипсийг дэлхийн тойрог замд байрлуулах болно. Дараа нь энэ далбааг газраас чиглүүлсэн лазерын туяа шууд утгаар нь сансар огторгуй руу түлхэх болно.

Хоёрхон минутын зорилтот лазерын үйлдэл хийсний дараа сансрын хөлөг гэрлийн 1/5 хурдтай болох бөгөөд энэ нь макроскопийн биетүүдийн хүрч байсан хурдаас 1000 дахин хурдан юм.

Хорин жилийн нислэгийн үеэр хөлөг онгоц од хоорондын орон зайн талаарх мэдээллийг цуглуулах болно. Альфа Центаврын одны ордонд хүрэхэдОнгоцны камер нь хэд хэдэн өндөр нарийвчлалтай зураг авч, дэлхий рүү илгээх болно. Энэ нь бидэнд хамгийн ойрын гаригийн хөршүүдийг харж, колоничлолд хэр тохиромжтой болохыг ойлгох боломжийг олгоно.

Breakthrough Starshot-ийн ард байгаа баг санаа нь өөрөө ч гайхалтай. Төлөөлөн удирдах зөвлөлд Милнер, Хокинг, Марк Зукерберг нар багтжээ. НАСА-гийн Амес судалгааны төвийн дарга асан Пит Уорден гүйцэтгэх захирлаар томилогдсон (С. Пит Ворден). Бусад оролцогчид нь Нобелийн шагналтнууд болон Breakthrough төслийн бусад зөвлөхүүд юм. Милнер төслөө эхлүүлэхийн тулд өөрийн 100 сая долларын хөрөнгө оруулалт хийж, ойрын хэдэн жилд хамтран ажиллагсдынхаа тусламжтайгаар дахин 10 тэрбумыг босгоно гэж амлаж байна.

Эхлээд харахад энэ нь шинжлэх ухааны уран зөгнөл мэт санагдаж болох ч үнэндээ энэ төслийг хэрэгжүүлэхэд шинжлэх ухааны саад тотгор байхгүй. Энэ нь маргааш бүх зүйл болно гэсэн үг биш юм. Оддод амжилттай нэвтрэхийн тулд хэд хэдэн шинжлэх ухааны нээлт хийх шаардлагатай байна. Төслийн оролцогчид болон зөвлөхүүд технологийн экспоненциал өсөлтийг хүлээж байгаа бөгөөд энэ нь Breakthrough Starshot-ийг ирэх 20 жилд боломжтой болгоно.

Экзоланет илрүүлэх

Эксопланетуудад манай нарны аймгийн гаднах бүх гаригууд багтдаг. Анхны нээлтүүд 1988 оноос эхэлсэн бол 2017 оны тавдугаар сарын 1-ний байдлаар нарны 2702 аймагт 3608 экзопланет нээгдээд байна. Зарим гараг нь манайхтай тун төстэй, зарим нь манай Санчир гаригийнхаас 200 дахин өргөн цагираг зэрэг хэд хэдэн өвөрмөц онцлогтой.

Энэхүү олдворуудын дэлбэрэлтийн шалтгаан нь телескопийн технологийг сайжруулах хүчтэй нээлт юм.

Ердөө 100 жилийн өмнө дэлхийн хамгийн том дуран бол 2.5 метрийн линзний диаметртэй Хукер дуран байсан. Өнөөдөр Европын өмнөд ажиглалтын төв нь тус бүр нь 8.2 метр диаметртэй дөрвөн дуран дурантай. Энэ нь одон орон судлалын хамгийн том газар дээр суурилсан бүтэц гэж тооцогддог бөгөөд өдөрт дунджаар нэг шинжлэх ухааны баримт бичгийг нийтэлдэг.

Эрдэмтэд мөн MBT () болон тусгай багаж хэрэгслийг бусад нарны системийн "амьдрах боломжтой" (шингэн усыг зөвшөөрдөг) бүсэд чулуурхаг гаригуудыг хайж олоход ашигладаг. 2016 оны 5-р сард Чилийн судлаачид TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) ашиглан амьдрах боломжтой бүсэд дэлхийн хэмжээтэй долоон экзопланетыг илрүүлжээ.

Үүний зэрэгцээ, эдгээр зорилгоор тусгайлан бүтээсэн НАСА Кеплер сансрын хөлөг аль хэдийн 2000 гаруй экзопланетыг илрүүлжээ. 2018 оны 10-р сард хөөргөхөөр төлөвлөж буй Жеймс Уэбб сансрын дуран (JWST) нь гадны гаригуудад амьдрал байгаа эсэхийг шалгах урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй боломжуудыг нээх болно. "Хэрэв эдгээр гаригууд агаар мандалтай бол Уэбб дуран нь тэдний нууцыг тайлах түлхүүр болно" гэж НАСА-гийн Вашингтон дахь төв байрандаа гадаад гаригийн хөтөлбөрийн эрдэмтэн Даг Хадгинс хэлэв.

Эхлэх зардал

“Starshot” эх хөлөг хөөргөх төхөөрөмжөөр газраас хөөрч, дараа нь мянган жижиг ялтсуудыг сансарт хөөргөх болно. Нэг удаагийн пуужингаар даац хөөргөх зардал хэт өндөр байгаа ч SpaceX, Blue Origin зэрэг компаниуд дахин ашиглах боломжтой пуужинг ашиглах бодит найдварыг харуулж байгаа нь хөөргөх зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулж байна. SpaceX аль хэдийн Falcon 9 хөөргөх зардлыг 60 сая доллараар бууруулж чадсан. Дэлхийн зах зээлд хувийн сансрын компаниудын эзлэх хувь нэмэгдэхийн хэрээр дахин ашиглах боломжтой пуужин хөөргөх нь илүү хүртээмжтэй, хямд болно.

Оддын хавтан

15 мм-ийн хавтан бүр нь навигатор, камер, холбооны лазер, радиоизотопын батерей, мультиплекс камер, интерфейсийн камер зэрэг олон төрлийн нарийн төвөгтэй электрон төхөөрөмжүүдийг багтаах ёстой. Бүхэл бүтэн сансрын хөлгийг жижиг хавтан дээр савлах боломжийг мэдрэгч болон чипийн хэмжээ экспоненциал бууруулсантай холбон тайлбарлаж байна.

1960-аад онд анхны компьютерийн чипүүд цөөн тооны транзисторуудаас бүрддэг байв. Өнөөдөр бид Мурын хуулийн ачаар олон тэрбум транзисторыг нэг чип дээр багтаах боломжтой. Анхны дижитал камер нь 8 фунт жинтэй, 0.01 мегапиксел зураг авалт хийсэн. Одоо 12 мегапикселийн өндөр чанартай өнгөт зураг авдаг дижитал камерууд нь GPS, акселерометр, гироскоп зэрэг бусад мэдрэгч бүхий ухаалаг гар утсанд багтах болно. Илүү сайн мэдээлэл өгөх жижиг хиймэл дагуулууд гарч ирснээр бид эдгээр бүх сайжруулалтыг сансрын хайгуулд ашиглаж байгааг харж байна.

Starshot амжилттай болохын тулд 2030 он гэхэд 0.22 грамм жинтэй чип хэрэгтэй болно. Хэрэв сайжруулалтын хурд үргэлжилбэл энэ нь бүрэн боломжтой гэж таамаглаж байна.

Хөнгөн дарвуулт онгоц

Дарвуул нь өндөр тусгалтай (лазераас хамгийн их хурдатгал авахын тулд), хамгийн бага шингээгч (халуунаас шатдаггүй), мөн маш хөнгөн жинтэй (хурдан хурдасгах боломжтой) материалаар хийгдсэн байх ёстой. Энэ бол маш нарийн төвөгтэй хослол бөгөөд тохирох материал хараахан олдоогүй байна.

Хиймэл оюун ухааны автоматжуулалтыг ашиглах нь ийм материалыг илрүүлэх ажлыг хурдасгах болно. Автоматжуулалтын мөн чанар нь машин нь туршилт хийх хэдэн арван мянган материалын номын сан үүсгэх боломжтой болно. Энэ нь инженерүүдэд судалгаа, боловсруулалтын хамгийн сайн хувилбаруудыг сонгоход илүү хялбар болгоно.

Зай

Хэдийгээр Starchip нь 24 жилийн аялалдаа жижигхэн цөмийн радиоизотопын батерейг ашиглах боловч лазерын хувьд ердийн химийн батерейнууд бидэнд хэрэгтэй хэвээр байх болно. Лазер нь богино хугацаанд асар их энерги зарцуулдаг бөгөөд энэ нь хүчийг аль болох ойр байлгах ёстой гэсэн үг юм.

Батерейны хүчин чадал жилд дунджаар 5-8% -иар нэмэгдэж байна; Гаджетуудын эрчим хүчний хэрэглээ пропорциональ хэмжээгээр нэмэгдэж, үйлчилгээний нийт хугацааг хэвээр үлдээдэг тул бид үүнийг анзаардаггүй. Хэрэв батерейны сайжруулалтын динамик хэвээр байвал 20 жилийн дараа тэд одоогийн хүчин чадлаасаа 3-5 дахин нэмэгдэх ёстой. Эдгээр хүлээлт нь Тесла-Нарны хотын батерейны технологид оруулсан хөрөнгө оруулалтаас үүдэлтэй инновацид тулгуурладаг. Кауай дахь компаниуд дэд бүтцийнхээ ихэнх хэсгийг эрчим хүчээр хангахын тулд 55,000 орчим батерей суурилуулаад байна.

Лазер

Далбааг гэрлийн хурдаар хурдасгахын тулд олон мянган хүчирхэг лазерыг ашиглах болно.

Лазер технологи нь Мурын хуулийг нэгдсэн хэлхээтэй адил хурдаар дагаж мөрдөж, 18 сар тутамд зардлын эрчим хүчний харьцааг хоёр дахин бууруулж байв. Ялангуяа сүүлийн 10 жилд диод болон шилэн лазерын эрчим хүчний хэмжээ эрс нэмэгдэж, эхнийх нь 2010 онд нэг горимт шилэн утаснаас 10 киловатт, сарын дараа 100 киловатт эрчим хүч гаргаж авах боломжтой болсон. Уламжлалт эрчим хүчний хажуугаар бид үе шаттай массив лазер хайлуулах технологийг сайжруулах шаардлагатай байна.

Хурд

Бидний хурдан хөдлөх чадвар, хурдан хөдөлсөн... 1804 онд анхны уурын зүтгүүр бүтээгдэж, урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй хурд нь 110 км/цаг болжээ. Helios 2 сансрын хөлөг 1976 онд энэ дээд амжилтыг эвдэж, дэлхийгээс 356,040 км/цагийн хурдтайгаар холдож байжээ. 40 жилийн дараа "New Horizons" сансрын хөлөг бараг 45 км/с буюу 160,000 км/ц гелиоцентрик хурдтай болжээ. Гэхдээ ийм хурдтай байсан ч дөрвөн гэрлийн жилийн зайд орших Альфа Центаврид хүрэхэд маш их хугацаа шаардагдана.

Субатомын бөөмсийг гэрлийн хурд хүртэл хурдасгах нь бөөмийн хурдасгуурт түгээмэл байдаг ч макроскопийн биетүүд урьд өмнө хэзээ ч хүрч байгаагүй юм. Starshot-ийн гэрлийн хурдны ердөө 20%-д хүрэх нь хүний ​​бүтээсэн бүх зүйлийн хурдыг 1000 дахин нэмэгдүүлэх болно.

Өгөгдлийн хадгалалт

Тооцооллын үндэс нь мэдээллийг хадгалах чадвар юм. Starshot нь Alpha Centauri систем болон түүний гаригуудад авсан программууд болон зургуудаа хадгалахад хангалттай багтаамжтай байхын тулд дижитал санах ойн өртөг, хэмжээг үргэлжлүүлэн бууруулахад тулгуурладаг.

Санах ойн үнэ хэдэн арван жилийн турш хурдацтай буурч байна: 1970 онд нэг мегабайт нь сая орчим долларын үнэтэй байв; Одоо 0.1 цент орчим байна. 1956 онд сэрээтэй ачаатай 5 мегабайтын хатуу дискнээс эхлээд хэдхэн грамм жинтэй 512 гигабайт USB флаш диск хүртэл багассан.

Холболт

Эхний зургуудыг хүлээн авмагц Starchip тэдгээрийг боловсруулахаар Дэлхий рүү илгээнэ.

1876 ​​онд Александр Грэхэм Белл утсыг зохион бүтээснээс хойш харилцаа холбоо маш их замыг туулсан. Өнөөдөр АНУ-д интернетийн дундаж хурд секундэд ойролцоогоор 11 мегабит байна. Дөрвөн гэрлийн жилд (эсвэл 20 их наяд миль) дижитал зургийг илгээх Starshot-ын зурвасын өргөн, хурд нь хамгийн сүүлийн үеийн харилцаа холбооны технологи шаарддаг.

Ирээдүйтэй технологийн нэг бол Wi-Fi-аас 100 дахин хурдан утасгүй холболт болох Li-Fi юм. Хоёр дахь нь оптик утаснууд бөгөөд одоо секундэд 1.125 терабит дамжуулах боломжийг олгодог. Эдгээрээс гадна хэт хурдан төдийгүй туйлын аюулгүй квант харилцаа холбооны салбарт бүтээн байгуулалтууд бий.

Мэдээлэл боловсруулах

Starshot төслийн эцсийн шат бол сансрын хөлгөөс хүлээн авсан мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх явдал юм. Ирэх 60 жилд нэг их наяд дахин өсөх тооцооллын хүчин чадал экспоненциал өснө гэж бооцоо тавьж байна.

Энэ мөчийн өртөг хурдацтай буурч байгаа нь үүлэн тооцооллын хөгжилтэй ихээхэн холбоотой юм. Ирээдүйг харахад квант мэдээлэл боловсруулах аргууд нь Starshot-ээс анхны мэдээлэл хүлээн авах үед хүчийг мянга дахин нэмэгдүүлэхийг амлаж байна. Ийм дэвшилтэт процессорууд нь шинжлэх ухааны нарийн төвөгтэй загварчлал, ойролцоох оддын системд дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгоно.

Сансрын аялал жуулчлалын мэдээнд бүртгүүлж, сансарт хэрхэн нисэх тухай бүх зүйлийг яг одоо олж мэдээрэй! Элон Маскзөвшөөрч байна.

Бид үнэхээр нарны аймгийн гадна үл мэдэгдэх гаригуудад хүрч чадах болов уу? Энэ нь яаж боломжтой юм бэ?

Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид, кино найруулагч нар мэдээж гайхалтай, сайн ажилласан. Хүмүүс сансар огторгуйн хамгийн алслагдсан буланг эзэгнэж буй өнгөлөг түүхүүдэд итгэхийг үнэхээр хүсч байна. Харамсалтай нь энэ зураг бодит болохоос өмнө бид олон хязгаарлалтыг даван туулах хэрэгтэй болно. Жишээлбэл, одоо бидний харж байгаа физикийн хуулиуд.

Гэхдээ! Сүүлийн жилүүдэд сайн дурын болон хувийн хөрөнгө оруулалттай хэд хэдэн байгууллага (Tau Zero Foundation, Project Icarus, Project Breakthrough Starshot) бий болсон бөгөөд тус бүр нь од хоорондын нислэгийн тээврийн хэрэгслийг бий болгож, хүн төрөлхтнийг орчлон ертөнцийг байлдан дагуулахад ойртуулах зорилготой юм. Тэдний амжилтанд хүрэх найдвар, итгэлийг эерэг мэдээ, тухайлбал, Проксима Центаври одыг тойрон эргэлдэж буй дэлхийн хэмжээтэй гариг ​​гэх мэтээр бэхжүүлдэг.

Од хоорондын сансрын хөлөг бүтээх нь ирэх 11-р сард Сидней хотод болох BBC-ийн ирээдүйн дэлхийн дээд хэмжээний уулзалт болох "Дэлхийг өөрчилдөг санаанууд" сэдвээр хэлэлцэх сэдвүүдийн нэг болно. Хүн бусад галактикууд руу аялах боломжтой юу? Хэрэв тийм бол бидэнд ямар төрлийн сансрын хөлөг хэрэгтэй вэ?

Бид хаашаа явах ёстой вэ?

Хаана нисэх нь үнэ цэнэтэй биш вэ? Орчлон ертөнцөд дэлхий дээрх элсний ширхэгээс илүү олон одод байдаг—ойролцоогоор 70 секстиллион (энэ нь долоон дараа 22 тэг) бөгөөд тэдгээрийн олон тэрбум нь "Алтан түгжээ" гэж нэрлэгддэг тойрог замд нэгээс гурван гарагтай гэж эрдэмтэд тооцоолжээ. : тэдэнд хэт хүйтэн, хэт халуун биш. Яг зөв .

Анхнаасаа өнөөг хүртэл анхны од хоорондын нислэгт хамгийн сайн нэр дэвшигч нь манай хамгийн ойрын хөрш болох гурвалсан одны систем Альфа Центаври юм. Энэ нь дэлхийгээс 4.37 гэрлийн жилийн зайд байрладаг. Энэ жил Европын өмнөд ажиглалтын төвийн одон орон судлаачид одны улаан одой Proxima Centauri-г тойрон эргэлдэж буй дэлхийн хэмжээтэй гаригийг илрүүлсэн байна. Proxima b нэртэй уг гараг нь дэлхийн массаас дор хаяж 1.3 дахин том бөгөөд одныхоо эргэн тойронд маш богино эргэлттэй буюу дэлхийн 11 хоног орчим байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ мэдээ нь одон орон судлаачид болон экзопланетийн анчдын сэтгэлийг хөдөлгөж байна, учир нь Proxima b-ийн температурын горим нь шингэн ус оршин тогтноход тохиромжтой бөгөөд энэ нь амьдрах боломжтой ноцтой нэмэлт юм.

Гэхдээ сул тал бий: Proxima b нь агаар мандалд байгаа эсэхийг бид мэдэхгүй, мөн Proxima Centauri-тай ойрхон (Мөнгөн уснаас наранд ойрхон) тул оддын плазмын ялгаралт, цацрагт өртөх магадлалтай. Энэ нь түрлэгт маш их түгжигдсэн тул нэг тал нь үргэлж одтой тулгардаг. Энэ нь мэдээжийн хэрэг өдөр, шөнийн талаарх бидний санаа бодлыг бүрэн өөрчилж чадна.

Тэгээд бид яаж тэнд очих вэ?

Энэ бол 64 их наяд долларын асуулт юм. Орчин үеийн технологи бидэнд хөгжих боломжийг олгодог хамгийн дээд хурдтай байсан ч бид Proxima B-ээс 18 мянган жилийн зайтай байдаг. Зорилгодоо хүрмэгц бид тэнд уулзах магадлал өндөр байна ... шинэ гаригийг аль хэдийн колоничилж, бүх алдар сууг өөртөө авсан Дэлхий дээрх бидний үр удам. Тиймээс гүн гүнзгий оюун ухаан, гүн халааснууд асар их зайг туулах илүү хурдан арга замыг олох гэсэн амбицтай зорилт тавьдаг.

Breakthrough Starshot бол Оросын тэрбумтан Юрий Милнерийн санхүүжүүлсэн 100 сая долларын сансрын төсөл юм. Breakthrough Starshot нь газар дээр суурилсан хүчирхэг лазераар хөдөлдөг хөнгөн далбаа бүхий жижиг нисгэгчгүй датчик бүтээхэд гол анхаарлаа хандуулсан. Хөнгөн далбаатай хангалттай жинтэй (бараг 1 грамм) сансрын хөлгийг дэлхийгээс хүчтэй гэрлийн туяагаар гэрлийн хурдны тавны нэг орчим хурдасгах боломжтой гэсэн санаа юм. Энэ хурдаар нанозондууд 20 орчим жилийн дараа Альфа Центаврид хүрэх болно.

"Breakthrough Starshot" төслийг хөгжүүлэгчид бүх технологийг жижигрүүлэхэд найдаж байна, учир нь жижигхэн сансрын датчик нь камер, түлхэгч, цахилгаан хангамж, харилцаа холбоо, навигацийн төхөөрөмжтэй байх ёстой. Ирсэн даруйдаа харилцахын тулд "Хараач, би энд байна. Гэхдээ тэр огт эргэдэггүй." Миллер энэ нь ажиллаж, од хоорондын аяллын дараагийн, илүү төвөгтэй үе шат болох хүний ​​аялалын суурийг тавина гэж найдаж байна.

Муу хөдөлгүүрүүдийн талаар юу хэлэх вэ?

Тийм ээ, Star Trek цувралд бүх зүйл маш энгийн харагдаж байна: warp хөдөлгүүрийг асааж, гэрлийн хурдаас илүү хурдан нисээрэй. Гэвч физикийн хуулиудын талаар бидний одоо мэдэж байгаа бүх зүйл гэрлийн хурдаас илүү хурдан, тэр ч байтугай түүнтэй тэнцэх хурдтай явах боломжгүй гэдгийг бидэнд хэлж байна. Гэвч эрдэмтэд бууж өгөхгүй байна: НАСА нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолын өөр нэг сэтгэл хөдөлгөм хөдөлгүүрээс санаа авч, NASA Evolutionary Xenon Thruster (товчилсон NEXT) төслийг эхлүүлсэн бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийг 145 мянган км/цагийн хурдтай хурдасгах чадвартай ион хөдөлгүүр бөгөөд зөвхөн нэг хэсгийг ашиглана. ердийн пуужингийн түлшний .

Гэхдээ ийм хурдтай байсан ч бид нэг хүний ​​насан туршдаа нарны аймгаас хол нисч чадахгүй. Бид орон зайтай хэрхэн ажиллахаа олж мэдэх хүртэл од хоорондын аялал маш удаан байх болно. Магадгүй галактикийн тэнүүлчид од хоорондын сансрын хөлөг дээр өнгөрүүлэх цаг хугацааг А цэгээс В цэг хүртэл "сансрын автобусанд" суух мэт биш харин энгийн амьдрал мэт харж эхлэх цаг болсон байх.

Од хоорондын аялалыг бид хэрхэн даван туулах вэ?

Warp хөдөлгүүр ба ион хөдөлгүүрүүд нь мэдээжийн хэрэг маш гайхалтай боловч хэрэв манай од хоорондын аялагчид нарны аймгаас гарч амжаагүй байхад өлсөж, хүйтэн, шингэн алдаж, хүчилтөрөгчийн дутагдлаас болж үхвэл энэ бүхэн ашиггүй болно. Судлаач Рэйчел Армстронг бид од хоорондын хүн төрөлхтний жинхэнэ экосистемийг бий болгох талаар бодох цаг болсон гэж үзэж байна.

"Бид үйлдвэрлэлийн үзлээс бодит байдлын экологийн төсөөлөл рүү шилжиж байна" гэж Армстронг хэлэв.

Их Британийн Ньюкаслын их сургуулийн туршилтын архитектурын профессор Армстронг "Ертөнц" хэмээх ойлголтын талаар: "Энэ бол зөвхөн объектын дизайн биш харин амьдрах орон зайн тухай юм" гэжээ. Өнөөдөр сансрын хөлөг эсвэл станц дотор бүх зүйл ариутгасан, үйлдвэрийн байгууламж шиг харагдаж байна. Армстронг сансрын хөлгүүдийн байгаль орчны талаар бодох хэрэгтэй гэж бодож байна: хөлөг дээр ургаж болох ургамал, тэр ч байтугай бидэнтэй хамт авч явдаг хөрсний төрлүүд. Ирээдүйд сансрын хөлөг нь өнөөгийн хүйтэн, төмөр хайрцаг гэхээсээ илүү органик амьдралаар дүүрэн аварга том биомууд шиг харагдах болно гэж тэр хэлэв.

Бид бүхэл бүтэн унтаж болохгүй гэж үү?

Хүйтэн нойр болон ичээнүүд нь мэдээжийн хэрэг хүний ​​амьдралаас хамаагүй удаан үргэлжилдэг аялалын үеэр хүмүүсийг хэрхэн амьд байлгах вэ гэдэг таагүй асуудлыг шийдэх сайн шийдэл юм. Наад зах нь кинон дээр ингэж тоглодог. Дэлхий ертөнц крио-өөдрөг үзэлтнүүдээр дүүрэн байдаг: Alcor Life Extension Foundation нь бидний үр удамд хүмүүсийг аюулгүй гэсгээж, одоо эдгэршгүй өвчнөөс ангижрахыг сурна гэж найдаж буй олон тооны крио хадгалсан бие, толгойнуудыг хадгалдаг боловч одоогоор ийм технологиуд тийм биш юм. байдаг.

Interstellar гэх мэт кинонууд болон Нил Стефенсоны Seveneves зэрэг номууд хөлдөөсөн үр хөврөлийг хамгийн урт нислэгт ч гэсэн идэх, уух, амьсгалах шаардлагагүй тул сансарт илгээх санааг дэвшүүлсэн. Гэвч энэ нь "тахиа, өндөг"-ийн асуудлыг бий болгож байна: хэн нэгэн хүн төрөлхтнийг ухамсаргүй насандаа харж хандах ёстой.

Тэгэхээр энэ бүхэн бодит мөн үү?

"Хүн төрөлхтөн үүссэн цагаас хойш бид оддыг харж, итгэл найдвар, айдас, санаа зовнил, мөрөөдлөө тэдэн рүү чиглүүлсэн" гэж Рэйчел Армстронг хэлэв..

Breakthrough Starshot зэрэг инженерийн шинэ төслүүд хэрэгжиж эхэлснээр "мөрөөдөл жинхэнэ туршилт болж хувирдаг".

Манай уншигч Никита Агеев асууж байна: Од хоорондын аяллын гол асуудал юу вэ? гэх мэт хариулт нь урт нийтлэл шаардах боловч асуултанд ганц тэмдэгтээр хариулж болно: в .

Вакуум дахь гэрлийн хурд нь секундэд гурван зуун мянган километр бөгөөд үүнийг давах боломжгүй юм. Тиймээс хэдхэн жилийн дараагаас илүү хурдан одод хүрэх боломжгүй (гэрэл Проксима Центаври хүртэл 4,243 жил явдаг тул сансрын хөлөг илүү хурдан хүрч чадахгүй). Хэрэв та хурдатгал болон удаашрах хугацааг хүн төрөлхтөнд хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц хэмжээгээр нэмбэл хамгийн ойрын од хүртэл арав орчим жил болно.

Ямар нөхцөлд нисэх вэ?

"Хэрхэн гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай болох вэ" гэсэн асуултыг үл тоомсорлож байсан ч энэ үе нь өөрөө чухал саад тотгор болж байна. Одоо багийнхныг сансарт удаан хугацаагаар бие даан амьдрах боломжийг олгох сансрын хөлөг байхгүй - сансрын нисгэгчид дэлхийгээс байнга шинэ хангамж авчирдаг. Ихэвчлэн од хоорондын аяллын асуудлын талаархи яриа нь илүү суурь асуултуудаас эхэлдэг, гэхдээ бид зөвхөн хэрэглээний асуудлаас эхэлнэ.

Гагарин ниссэнээс хойш хагас зуун жилийн дараа ч инженерүүд угаалгын машин, сансрын хөлгүүдэд зориулсан хангалттай практик шүршүүр бүтээж чадаагүй бөгөөд жингүйдлийн зориулалттай бие засах газар ОУСС-д атаархмаар тогтмол эвдэрч байв. Наад зах нь Ангараг гараг руу нисэх (4 гэрлийн жилийн оронд 22 гэрлийн минут) нь сантехникийн дизайнеруудын хувьд өчүүхэн үүрэг гүйцэтгэдэг тул одод руу аялахын тулд дор хаяж хорин жилийн хугацаатай сансрын бие засах газар зохион бүтээх шаардлагатай болно. баталгаа болон ижил угаалгын машин.

Угаах, угаах, уух зориулалттай усыг өөртэйгөө хамт авч явах эсвэл дахин ашиглах шаардлагатай болно. Агаар, хоол хүнсээс гадна усан онгоцон дээр хадгалах эсвэл ургуулах шаардлагатай. Дэлхий дээр хаалттай экосистемийг бий болгох туршилтууд аль хэдийн хийгдсэн боловч тэдгээрийн нөхцөл нь сансрынхаас эрс ялгаатай, ядаж таталцлын хүчинтэй байсан. Хүн төрөлхтөн тасалгааны савны агуулгыг хэрхэн цэвэр ундны ус болгон хувиргахаа мэддэг боловч энэ тохиолдолд үүнийг таталцалгүй, үнэмлэхүй найдвартай, ачааны машингүйгээр хийх боломжтой байх шаардлагатай. одод хэтэрхий үнэтэй.

Оймс угаах, гэдэсний халдвараас хамгаалах нь одод хоорондын нислэгт хэтэрхий улиг болсон, "биеийн бус" хязгаарлалт мэт санагдаж болох ч, бие даасан экспедицид эвгүй гутал өмсөх, танил бус хоолноос болж гэдэс өвдөх зэрэг "жижиг зүйл" нь эргэж болно гэдгийг туршлагатай аялагч батлах болно. амь насанд аюул заналхийлж байна.

Өдөр тутмын энгийн асуудлуудыг ч шийдвэрлэхэд цоо шинэ сансрын хөдөлгүүрийг хөгжүүлэхтэй адил ноцтой технологийн суурь шаардлагатай. Хэрэв дэлхий дээр жорлонгийн цистерн дэх элэгдсэн жийргэвчийг хамгийн ойрын дэлгүүрээс хоёр рублиэр худалдаж авах боломжтой бол Ангарагийн хөлөг онгоцонд аль нэг нөөцийг бүрдүүлэх шаардлагатай. хүн бүрижил төстэй эд анги, эсвэл бүх нийтийн хуванцар түүхий эдээс сэлбэг хэрэгсэл үйлдвэрлэх гурван хэмжээст принтер.

2013 онд АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн хүчинд 3D хэвлэж эхэлсэн хээрийн уламжлалт аргыг ашиглан цэргийн техникийг засварлахад зарцуулсан цаг хугацаа, хөрөнгө мөнгийг үнэлсний дараа. Арван жилийн өмнө зогссон нисдэг тэрэгний эд ангид зориулсан ховор жийргэвчийг хэвлэх нь өөр тив дэх агуулахаас эд ангиудыг захиалж авахаас хамаагүй хялбар гэж цэргийнхэн үзсэн.

Королевын хамгийн ойрын хамтрагчдын нэг Борис Черток "Пуужин ба хүмүүс" дурсамждаа Зөвлөлтийн сансрын хөтөлбөр тодорхой үед залгуурын хомсдолтой тулгарсан гэж бичжээ. Олон судалтай кабелийн найдвартай холбогчийг тусад нь боловсруулах шаардлагатай байв.

Сансрын нисгэгчдэд тоног төхөөрөмж, хоол хүнс, ус, агаарын сэлбэг хэрэгсэлээс гадна эрчим хүч хэрэгтэй болно. Хөдөлгүүр болон самбар дээрх тоног төхөөрөмжид эрчим хүч шаардагдах тул хүчирхэг, найдвартай эх үүсвэрийн асуудлыг тусад нь шийдвэрлэх шаардлагатай болно. Нарны батерейг ашиглахад тохиромжгүй, зөвхөн нислэгийн оддоос алслагдсан учраас радиоизотопын генераторууд (тэд Voyagers болон New Horizons-ыг тэжээдэг) том хүнтэй сансрын хөлөгт шаардагдах хүчийг хангаж чадахгүй бөгөөд тэд хэрхэн бүрэн цэнэглэх талаар хараахан сураагүй байна. -сансарт зориулсан цөмийн реакторууд.

ЗХУ-ын цөмийн эрчим хүчээр ажилладаг хиймэл дагуулын хөтөлбөр нь Канадад Космос 954 сүйрсэний дараа олон улсын дуулиан шуугиан, түүнчлэн хэд хэдэн ноцтой бүтэлгүйтэлд өртсөн; АНУ-д үүнтэй төстэй ажил бүр эрт зогссон. Одоо Росатом, Роскосмос нар сансрын атомын цахилгаан станц байгуулахаар төлөвлөж байгаа ч эдгээр нь ойрын зайн нислэгт зориулсан суурилуулалт хэвээр байгаа бөгөөд өөр оддын систем рүү олон жилийн аялал биш юм.

Магадгүй цөмийн реакторын оронд ирээдүйн од хоорондын сансрын хөлөг токамак ашиглах болно. Энэ зун MIPT дээр термоядролын плазмын параметрүүдийг ядаж зөв тодорхойлох нь хичнээн хэцүү болохыг. Дашрамд дурдахад, Дэлхий дээрх ITER төсөл амжилттай хэрэгжиж байна: өнөөдөр эхний жилдээ элссэн хүмүүс ч эерэг энергийн баланстай анхны туршилтын термоядролын реакторын ажилд нэгдэх бүрэн боломжтой.

Юугаар нисэх вэ?

Ердийн пуужингийн хөдөлгүүр нь од хоорондын хөлөг онгоцыг хурдасгах, удаашруулахад тохиромжгүй байдаг. Эхний семестрт MIPT-д заадаг механикийн хичээлийг мэддэг хүмүүс пуужин секундэд дор хаяж зуун мянган км-т хүрэхийн тулд хэр их түлш шаардагдахыг бие даан тооцоолж чадна. Циолковскийн тэгшитгэлийг хараахан мэдэхгүй байгаа хүмүүсийн хувьд бид үр дүнг нэн даруй зарлах болно - түлшний савны масс нь Нарны аймгийн массаас хамаагүй өндөр байна.

Хөдөлгүүрээс ажлын шингэн, хий, плазм эсвэл бусад зүйлийг ялгаруулах хурдыг энгийн тоосонцор хүртэл нэмэгдүүлэх замаар түлшний хангамжийг бууруулж болно. Одоогийн байдлаар плазм ба ион хөдөлгүүрийг Нарны аймгийн гариг ​​хоорондын автомат станцуудын нислэгт эсвэл геостационар хиймэл дагуулын тойрог замыг засахад идэвхтэй ашиглаж байгаа боловч бусад олон сул талуудтай. Ялангуяа ийм бүх хөдөлгүүрүүд хэтэрхий бага түлхэлт өгдөг тул тэд хөлөг онгоцыг секундэд хэдэн метр квадрат хурдасгаж чадахгүй.

MIPT-ийн проректор Олег Горшков бол плазмын хөдөлгүүрийн салбарт хүлээн зөвшөөрөгдсөн мэргэжилтнүүдийн нэг юм. SPD цуврал хөдөлгүүрүүдийг Fakel дизайны товчоонд үйлдвэрлэдэг бөгөөд эдгээр нь холбооны хиймэл дагуулын тойрог замд залруулга хийх цуврал бүтээгдэхүүн юм.

1950-иад онд цөмийн дэлбэрэлтийн импульсийг ашиглах хөдөлгүүрийн төсөл (Орион төсөл) боловсруулсан боловч энэ нь од хоорондын нислэгийн бэлэн шийдэл болж чадаагүй байв. Соронзон гидродинамик эффектийг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл од хоорондын плазмтай харилцан үйлчлэлийн улмаас хурдасдаг хөдөлгүүрийн загвар нь бүр ч бага хөгжсөн байдаг. Онолын хувьд сансрын хөлөг плазмыг дотроос нь "сороод" буцааж шидэж, тийрэлтэт цохилт үүсгэх боломжтой боловч энэ нь өөр нэг асуудал үүсгэдэг.

Хэрхэн амьд үлдэх вэ?

Хэрэв бид хүнд хэсгүүдийг авч үзвэл од хоорондын плазм нь гол төлөв протон ба гелийн цөм юм. Секундэд хэдэн зуун мянган километр хурдтай хөдөлж байх үед эдгээр бүх бөөмс нь цөмийн урвалын бүтээгдэхүүнтэй ижил хэмжээний мегаэлектронвольт эсвэл бүр хэдэн арван мегаэлектронволтын энергийг авдаг. Од хоорондын орчны нягтрал нь нэг куб метрт зуун мянган ион байдаг бөгөөд энэ нь секундэд хөлөг онгоцны их биеийн нэг квадрат метр талбайд хэдэн арван МэВ энергитэй 10 13 орчим протоныг хүлээн авна гэсэн үг юм.

Нэг электронвольт, эВ,― Энэ нь нэг вольтын потенциалын зөрүүтэй нэг электродоос нөгөө электрод руу нисэх үед электрон олж авдаг энерги юм. Гэрлийн квантууд ийм энергитэй байдаг бөгөөд илүү их энергитэй хэт ягаан туяа нь ДНХ-ийн молекулуудыг гэмтээх чадвартай байдаг. Мегаэлектронвольтийн энерги бүхий цацраг эсвэл бөөмс нь цөмийн урвалыг дагалддаг бөгөөд үүнээс гадна өөрөө тэдгээрийг үүсгэх чадвартай байдаг.

Ийм цацраг нь шингэсэн энергитэй (бүх энерги нь арьсанд шингэсэн гэж үзвэл) хэдэн арван жоультай тохирч байна. Түүгээр ч зогсохгүй энэ энерги нь зөвхөн дулаан хэлбэрээр ирэхгүй, харин богино хугацааны изотопууд үүсэх замаар хөлөг онгоцны материал дахь цөмийн урвалыг эхлүүлэхэд ашиглаж болно: өөрөөр хэлбэл доторлогоо нь цацраг идэвхт болно.

Осолдсон протон ба гелийн цөмүүдийн зарим нь соронзон орны нөлөөгөөр хазайх боломжтой; өдөөгдсөн цацраг болон хоёрдогч цацрагийг олон давхаргын цогц бүрхүүлээр хамгаалж болох боловч эдгээр асуудлуудыг шийдэж чадаагүй байна. Нэмж дурдахад, нислэгийн үеэр хөлөг онгоцонд үйлчлэх үе шатанд "ямар материалыг цацрагаар хамгийн бага устгах вэ" гэсэн үндсэн бэрхшээлүүд нь "тавин миллизивертийн дэвсгэр бүхий тасалгаанд дөрвөн 25 боолтыг хэрхэн тайлах вэ" гэсэн тодорхой асуудал болж хувирна. цаг."

Хаббл телескопын сүүлчийн засварын үеэр сансрын нисэгчид эхлээд нэг камерыг бэхэлсэн дөрвөн боолтыг тайлж чадаагүйг эргэн санацгаая. Дэлхийтэй зөвлөлдсөний дараа тэд эргүүлэх моментийг хязгаарлагч түлхүүрийг ердийн түлхүүрээр сольж, харгис хүч хэрэглэсэн. Боолтнууд байрнаасаа нүүж, камерыг амжилттай сольсон. Хэрэв гацсан боолтыг арилгасан бол хоёр дахь экспедицид хагас тэрбум ам.долларын зардал гарах байсан. Эсвэл энэ нь огт болохгүй байсан.

Ямар нэг арга зам бий юу?

Шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолд (шинжлэх ухаанаас илүү уран зөгнөл) од хоорондын аялалыг "сансарын гүний хонгилоор" хийдэг. Албан ёсоор бол энэ орон зай-цагт тархсан масс ба энергиэс хамаарсан орон зай-цаг хугацааны геометрийг дүрсэлсэн Эйнштейний тэгшитгэлүүд нь үүнтэй төстэй зүйлийг зөвшөөрдөг - зөвхөн тооцоолсон эрчим хүчний зардал нь пуужингийн түлшний хэмжээг тооцоолсоноос ч илүү дарамттай байдаг. Проксима Центаври руу нисэх. Зөвхөн маш их энерги шаардагдахаас гадна эрчим хүчний нягтрал нь сөрөг байх ёстой.

Тогтвортой, том, эрч хүчтэй "өт хорхойн нүх" бий болгох боломжтой юу гэсэн асуулт нь бүхэл бүтэн ертөнцийн бүтцийн талаархи үндсэн асуултуудтай холбоотой юм. Физикийн шийдэгдээгүй асуудлын нэг бол энгийн бөөмсийн зан төлөв, физикийн үндсэн дөрвөн харилцан үйлчлэлийн гурвыг тодорхойлсон Стандарт загвар хэмээх онолд таталцлын хүч байхгүй байгаа явдал юм. Физикчдийн дийлэнх нь таталцлын квант онолд одод хоорондын "гипер орон зайгаар үсрэх" газар байх болно гэдэгт нэлээд эргэлзэж байгаа боловч хатуухан хэлэхэд одод руу нислэг үйлдэх тойрон гарах арга замыг хайхыг хэн ч хориглодоггүй.

Олон мянган шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолууд манай гаригийн тойрог замаас (бага тохиолдолд, дэлхийн гадаргуугаас) од хоорондын нислэгийг орхиж, жижиг (эсвэл том) хотын хэмжээтэй аварга фотон оддыг дүрсэлсэн байдаг. Гэхдээ "Breakthrough Starshot" төслийн зохиогчдын үзэж байгаагаар бүх зүйл огт өөр болно: аль нэг жилийн чухал өдөр хоёр мянган хүн нэг юм уу хоёр биш, хэдэн зуун, мянга мянган хурууны хумсны хэмжээтэй жижиг сансрын хөлөг хөөргөнө. Хамгийн ойрын одод болох Альфа Центавр ба 1 гр жинтэй. Тэд тус бүр нь 16 м 2 талбай бүхий хамгийн нимгэн нарны далбаатай байх бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийг улам бүр нэмэгдэж буй хурдтайгаар одод руу зөөх болно.

Арилга. Дарвуулын хэлбэрийг хадгалахын тулд түүнийг графенаар бэхжүүлэхээр төлөвлөж байна. Зарим графен дээр суурилсан нийлмэл материалууд идэвхтэй хяналт тавихын тулд хэрэглэсэн цахилгаан хүчдэлийн дор агшиж болно. Тогтворжуулахын тулд далбааг эргүүлэх буюу урвуу конус хэлбэртэй болгож, лазерын цацрагийн талбарт идэвхгүй өөрийгөө тогтворжуулах боломжтой. Нарны дарвуулт онгоц. Төслийн гол элементүүдийн нэг нь 16 м² талбайтай, ердөө 1 гр жинтэй нарны далбаа юм. Дарвуулт материал нь туссан гэрлийн 99.999%-ийг тусгадаг олон давхаргат диэлектрик толь юм (урьдчилсан тооцоогоор энэ 100 ГВт-ын цацрагийн талбайн лазерд далбааг хайлахаас сэргийлэхэд хангалттай байх ёстой). Дарвуулын зузааныг ойсон гэрлийн долгионы уртаас бага болгох боломжийг олгодог илүү ирээдүйтэй арга бол дарвуулын суурь болгон сөрөг хугарлын индекс бүхий метаматериалын нэг давхаргыг ашиглах явдал юм (ийм материал нь мөн наноперфорацтай байдаг. түүний массыг бууруулдаг). Хоёрдахь хувилбар нь гэрлийн чиглүүлэгчийн оптик материал гэх мэт өндөр тусгалын коэффициенттэй биш харин шингээлтийн коэффициент багатай (10−9) материалыг ашиглах явдал юм.

"Одод руу буудсан"

Breakthrough Starshot төслийг UC Santa Barbara-ийн физикийн профессор Филипп Любиний "Одод хоорондын нислэгт хүрэх замын зураг" өгүүлэл дээр үндэслэсэн. Төслийн гол зорилго нь хойч үеийн хүмүүсийн насан туршдаа, өөрөөр хэлбэл олон зуун биш, хэдэн арван жилийн дараа од хоорондын нислэгийг хийх боломжтой болгох явдал юм.

Нислэгийн төлөвлөгөө

1. Пуужин нь арав, зуу, мянга, арван мянган датчик бүхий эх хөлөг онгоцыг дэлхийн нам дор тойрог замд оруулдаг. 2. Зондоонууд эх хөлөг онгоцноос гарч, далбаагаа дэлгэн чиглүүлж, анхны байрлалаа эзэлнэ. 3. 20 сая жижиг (20−25 см-ийн нүхтэй) лазер ялгаруулагчийн 1 х 1 км хэмжээтэй үе шаттай массив нь лазер туяаг далбаат онгоцны гадаргуу дээр төвлөрүүлж дэлхий дээр ажиллаж эхэлдэг. 4. Агаар мандлын гажуудлыг нөхөхийн тулд тулгуур хөвүүрийг ашигладаг - агаар мандлын дээд давхаргад, эх хөлөг дээр "хиймэл одод", түүнчлэн далбаатаас туссан дохиог ашигладаг. 5. Хэдхэн минутын дотор датчикийг лазер туяагаар гэрлийн хурдны 20% хүртэл хурдасгаж, хурдатгал нь 30000 г хүрдэг. 20 орчим жил үргэлжлэх нислэгийн туршид лазер датчикийн байрлалыг үе үе хянадаг. 6. Зорилтот цэгт хүрмэгц Альфа Центаврын системд датчикууд гаригуудыг илрүүлж, нисэх үед нь зургийг нь авахыг оролддог. 7. Дарвуулт онгоцыг Fresnel линз, лазер диодыг дамжуулагч болгон ашигласнаар датчик нь өөрийгөө чиглүүлж, хүлээн авсан өгөгдлийг дэлхийн чиглэлд дамжуулдаг. 8. Таван жилийн дараа энэ өгөгдлийг дэлхий дээр хүлээн авдаг.

Starshot хөтөлбөрийг албан ёсоор зарласны дараа тэр даруй төслийн зохиогчид янз бүрийн салбарын эрдэмтэд, техникийн мэргэжилтнүүдийн шүүмжлэлийн давалгаанд өртөв. Шүүмжтэй шинжээчид хөтөлбөрийн төлөвлөгөөнд олон тооны буруу үнэлгээ, зүгээр л "хоосон цэгүүд" байгааг тэмдэглэжээ. Зарим саналыг харгалзан үзсэн бөгөөд эхний давталт дээр нислэгийн төлөвлөгөөг бага зэрэг зассан.

Тэгэхээр од хоорондын датчик нь 16 м 2 талбайтай, 100 нм зузаантай, 1 г масстай нарны далбаатай хүнд даацын оосороор холбогдсон 1 гр жинтэй StarChip электрон модуль бүхий сансрын дарвуулт завь байх болно. .Мэдээж, манай Нарны гэрэл тийм ч гэрлийн бүтцийг од хоорондын аялал хэдэн мянган жил үргэлжлэхгүй хурдаар хурдасгахад хангалтгүй. Тиймээс StarShot төслийн гол онцлог нь далбаа дээр төвлөрсөн хүчтэй лазерын цацрагийг ашиглан хурдатгал юм. Любин 50-100 ГВт-ын лазер туяаны хүчээр хурдатгал нь ойролцоогоор 30,000 г байх бөгөөд хэдхэн минутын дараа датчик гэрлийн хурдны 20% -д хүрнэ гэж Любин тооцоолжээ. Альфа Центаври руу нисэх нислэг 20 орчим жил үргэлжилнэ.

Одтой дарвуулын дор

Төслийн гол нарийн ширийн зүйлсийн нэг бол нарны далбаа юм. Анхны хувилбарт далбаат онгоцны талбай нь зөвхөн 1 м 2 байсан бөгөөд үүнээс болж лазерын цацрагийн талбарт хурдатгалын үед халаалтыг тэсвэрлэх чадваргүй байв. Шинэ хувилбар нь 16 м2 талбай бүхий далбаат онгоцыг ашигладаг тул дулааны горим нь нэлээд хатуу боловч урьдчилсан тооцоогоор дарвуулыг хайлж, устгах ёсгүй. Филипп Любин өөрөө бичсэнчлэн, дарвуулт онгоцны үндэс болгон металжуулсан бүрхүүл биш, харин бүрэн диэлектрик олон давхаргат толь ашиглахаар төлөвлөж байна: "Ийм материал нь дунд зэргийн тусгалын коэффициент, маш бага шингээлтээр тодорхойлогддог. Шилэн шилэнд зориулсан оптик шил нь өндөр гэрлийн урсгалд зориулагдсан бөгөөд 1 микрон зузаан тутамд хорин их наяд орчим шингээх чадвартай гэж бодъё. 100 нм зузаантай далбаатай диэлектрикээс сайн тусгалын коэффициентийг олж авах нь тийм ч хялбар биш бөгөөд энэ нь долгионы уртаас хамаагүй бага юм. Гэхдээ төслийн зохиогчид сөрөг хугарлын индекс бүхий метаматериалын нэг давхарга гэх мэт шинэ арга барилыг ашиглах найдвар бий. "Диэлектрик толины тусгал нь нарийн долгионы урттай таарч, датчик хурдасгах тусам Доплер эффект нь долгионы уртыг 20% -иар шилжүүлдэг" гэж Любин хэлэв. "Бид үүнийг анхаарч үзсэн тул цацруулагчийг цацрагийн зурвасын өргөний ойролцоогоор хорин хувьд тохируулах болно." Бид ийм цацруулагчийг зохион бүтээсэн. Шаардлагатай бол илүү том зурвасын өргөнтэй цацруулагчийг бас авах боломжтой."

Юрий Милнер, Оросын бизнесмэн, буяны үйлстэн, Breakthrough Initiatives сангийн үүсгэн байгуулагч: Сүүлийн 15 жилийн хугацаанд электрон эд ангиудыг жижигрүүлэх, шинэ үеийн материалыг бүтээх, мөн түүнчлэн зардлыг бууруулж, лазерын хүчийг нэмэгдүүлнэ. Эдгээр гурван чиг хандлагын нэгдэл нь нанос хиймэл дагуулыг харьцангуй хурдтай болгох онолын боломжийг бий болгодог. Эхний шатанд (5−10 жил) бид энэ төсөл хэр хэрэгжих боломжтойг ойлгохын тулд илүү гүнзгий шинжлэх ухаан, инженерийн судалгаа хийхээр төлөвлөж байна. Төслийн вэбсайт дээр 20 орчим ноцтой техникийн асуудлын жагсаалт байгаа бөгөөд тэдгээрийг шийдвэрлэхгүйгээр бид урагшлах боломжгүй болно. Энэ бол эцсийн жагсаалт биш, гэхдээ шинжлэх ухааны зөвлөлийн дүгнэлтэд үндэслэн төслийн эхний үе шатанд хангалттай сэдэл бий гэж бид үзэж байна. Оддын дарвуулт онгоцны төсөл нь мэргэжилтнүүдийн ноцтой шүүмжлэлд өртөж байгааг би мэднэ, гэхдээ зарим шүүмжлэлтэй шинжээчдийн байр суурь нь бидний санал болгож буй зүйлийн талаар бүрэн зөв ойлголтгүйтэй холбоотой гэж би бодож байна. Бид өөр од руу нисэхийг санхүүжүүлдэггүй, харин зөвхөн ерөнхий чиглэлд од хоорондын датчик хийх санаатай холбоотой бодитой олон зорилготой бүтээн байгуулалтууд юм. Эдгээр технологийг нарны аймагт нислэг үйлдэхэд болон аюултай астероидуудаас хамгаалахад ашиглах болно. Гэвч сүүлийн 10-20 жилийн технологийн хөгжил нь ийм төслийг хэрэгжүүлэхийг олон зуун жилийн асуудал биш, харин олон арван жилийн асуудал болгож магадгүй гэсэн утгаараа од хоорондын нислэг гэх том стратегийн зорилт дэвшүүлэх нь үндэслэлтэй юм шиг санагддаг.

Лазер машин

Оддын гол цахилгаан станц нь одод руу нисэхгүй - энэ нь дэлхий дээр байрлах болно. Энэ бол 1х1 км хэмжээтэй лазер ялгаруулагчийн газар дээр суурилсан үе шаттай массив юм. Лазерын нийт хүч нь 50-100 ГВт байх ёстой (энэ нь 10−20 Красноярскийн усан цахилгаан станцын хүчин чадалтай тэнцэнэ). Бүх торноос 1.06 мкм долгионы урттай цацрагийг олон сая км хүртэлх зайд хэдэн метр диаметртэй цэг болгон төвлөрүүлэхийн тулд үе шатыг (өөрөөр хэлбэл ялгаруулагч бүрийн фазуудыг өөрчлөх) ашиглах ёстой. хамгийн их фокусын нарийвчлал нь 10−9 радиан). Гэхдээ ийм анхаарал төвлөрүүлэхэд үймээн самуунтай уур амьсгал ихээхэн саад болж, цацрагийг ойролцоогоор нуман секундын хэмжээтэй (10−5 радиан) цэг болгон бүдгэрүүлдэг. Агаар мандлын гажуудлыг нөхөх чадвартай дасан зохицох оптик (AO) ашиглан дөрвөн түвшний сайжруулалт хийхээр төлөвлөж байна. Орчин үеийн телескопуудын хамгийн сайн дасан зохицох оптик системүүд нь бүдэгрэлтийг 30 миллиарсекунд хүртэл бууруулдаг бөгөөд энэ нь зорилтот түвшинд хүрэхэд хоёр ба хагасын дараалал үлдсэн гэсэн үг юм.

Филипп Любин нийтлэлдээ төлөвлөгөөний цэгүүдийн тоон тооцоог өгсөн боловч олон эрдэмтэн, мэргэжилтнүүд эдгээр өгөгдөлд маш их шүүмжлэлтэй ханддаг. Мэдээжийн хэрэг Breakthrough Starshot шиг ийм амбицтай төслийг боловсруулахад олон жилийн хөдөлмөр шаардагдах бөгөөд 100 сая доллар ийм хэмжээний ажилд тийм ч их мөнгө биш юм. Энэ нь ялангуяа газрын дэд бүтцэд хамаатай - лазер ялгаруулагчийн үе шаттай массив. Ийм хүчин чадал (50-100 ГВт) суурилуулахад асар их эрчим хүч шаардагдана, өөрөөр хэлбэл ойролцоох дор хаяж арван том цахилгаан станц барих шаардлагатай болно. Нэмж дурдахад хэдэн минутын турш ялгаруулагчаас асар их хэмжээний дулааныг зайлуулах шаардлагатай бөгөөд үүнийг хэрхэн хийх нь бүрэн тодорхойгүй хэвээр байна. Breakthrough Starshot төсөлд ийм хариултгүй олон асуулт байгаа ч одоогоор ажил дөнгөж эхэлж байна. "Манай төслийн шинжлэх ухааны зөвлөлд Нобелийн хоёр шагналтан зэрэг холбогдох салбарын тэргүүлэх мэргэжилтнүүд, эрдэмтэн, инженерүүд багтдаг" гэж Юрий Милнер хэлэв. “Би энэ төслийн боломжийн талаар маш тэнцвэртэй үнэлгээг сонссон. Ингэхдээ бид шинжлэх ухааны зөвлөлийн бүх гишүүдийн нэгдсэн туршлагад найдах нь дамжиггүй, гэхдээ үүний зэрэгцээ бид шинжлэх ухааны өргөн хүрээний хэлэлцүүлэгт нээлттэй.

"Бага хэмжээний атмосферийн үймээн самууныг даван туулахын тулд үе шаттай массивыг маш жижиг элементүүдэд хуваах ёстой, бидний долгионы уртын ялгаруулагч элементийн хэмжээ 20-25 см-ээс ихгүй байх ёстой" гэж Филип Любин тайлбарлав. - Энэ бол дор хаяж 20 сая ялгаруулагч, гэхдээ ийм тоо намайг айлгахгүй. AO систем дэх санал хүсэлтийн хувьд бид датчик, эх хөлөг, агаар мандалд хоёуланд нь олон лавлах эх сурвалж - гэрэлт цамхагуудыг ашиглахаар төлөвлөж байна. Нэмж дурдахад бид датчикийг зорилтот газарт хүрэх замд нь хянах болно. Бид мөн оддыг хөвүүр болгон ашиглахыг хүсч байгаа бөгөөд ирэнгүүт датчикаас дохио хүлээн авах үед массивын үе шатыг тохируулахыг хүсч байгаа ч итгэлтэй байхын тулд датчикийг хянах болно."

Ирэх

Гэвч дараа нь датчик Альфа Центаври системд ирж, системийн эргэн тойрон болон гаригийг (хэрэв байгаа бол) гэрэл зургийг авчээ. Энэ мэдээллийг ямар нэгэн байдлаар дэлхий рүү дамжуулах ёстой бөгөөд датчикийн лазер дамжуулагчийн хүч хэдхэн ваттаар хязгаарлагддаг. Таван жилийн дараа энэ сул дохиог дэлхий дээр хүлээн авч, оддыг арын цацрагаас тусгаарлах ёстой. Төслийн зохиогчдын хэлснээр, датчик нь бай руу маневр хийж, далбаа нь Френель линз болж хувирч, датчикийн дохиог дэлхийн чиглэлд төвлөрүүлдэг. Тохиромжтой фокус, чиг баримжаа бүхий хамгийн тохиромжтой линз нь 1 Вт дохиог 10 13 Вт изотроп эквивалент болгон өсгөдөг гэж тооцоолсон. Гэхдээ бид энэ дохиог одноос илүү хүчтэй (13−14 магнитудын дарааллаар!) цацрагийн дэвсгэр дээр хэрхэн авч үзэх вэ? “Одноос ирэх гэрэл үнэхээр сул, учир нь манай лазерын шугамын өргөн маш бага. Нарийн шугам бол дэвсгэрийг багасгах түлхүүр юм гэж Любин хэлэв. Нимгэн хальсан дифракцийн элемент дээр тулгуурлан дарвуулт онгоцоор Fresnel линз хийх санаа нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд үүнийг хэрхэн хамгийн сайн хийхийг ойлгохын тулд маш их урьдчилсан ажил шаарддаг. Энэ цэг нь үнэндээ манай төслийн төлөвлөгөөний гол цэгүүдийн нэг юм."

Нөгөө талаар, нэг километрийн нүхтэй оптик ялгаруулагч/цацраг хүлээн авагчийн үе шаттай цуваа нь хэдэн арван парсекийн зайнаас экзопланетуудыг харах чадвартай хэрэгсэл юм. Тохируулах долгионы урттай хүлээн авагчийг ашиглан экзопланетуудын уур амьсгалын найрлагыг тодорхойлж болно. Энэ тохиолдолд шалгалт хийх шаардлагатай юу? "Мэдээжийн хэрэг, үе шаттай массивыг маш том дуран болгон ашиглах нь одон орон судлалд шинэ боломжуудыг нээж өгдөг. "Гэхдээ" гэж Любин нэмж хэлэв, "бид камер болон бусад мэдрэгчээс гадна хэт улаан туяаны спектрометрийг датчик руу урт хугацааны хөтөлбөр болгон нэмэхээр төлөвлөж байна." Бид UC Santa Barbara-д фотоникийн гайхалтай групптэй бөгөөд энэ нь хамтын ажиллагааны нэг хэсэг юм."

Гэхдээ ямар ч байсан Любиний хэлснээр, анхны нислэгүүд нарны аймгийн хүрээнд хийгдэх болно: “Бид асар олон тооны датчик илгээх боломжтой учраас энэ нь бидэнд олон янзын боломжийг олгож байна. Мөн бид ердийн пуужинд ижил төстэй жижиг (ялгас хэлбэрийн, өөрөөр хэлбэл чип дээр) датчикуудыг илгээж, нарны аймгийн дэлхий эсвэл гаригууд, тэдгээрийн хиймэл дагуулуудыг судлахад ижил технологийг ашиглаж болно."

Нийтлэлийг бэлтгэхэд тусалсан "Гурвалын хувилбар - Шинжлэх ухаан" сонин болон түүний ерөнхий редактор Борис Стерн нарт редакторууд талархаж байна.

Нарны аймаг нь шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын сонирхлыг татдаггүй байсан. Гайхалтай нь зарим эрдэмтдийн хувьд манай "уугуул" гарагууд бараг судлагдаагүй байгаа ч тийм ч их урам зориг өгдөггүй.

Сансар огторгуйд цонхоо арайхийн нээгээд байгаа хүн төрөлхтөн урьдын адил зүүдэндээ ч биш үл мэдэгдэх зайд яаран гүйж байна.
Сергей Королев мөн удахгүй сансарт "Үйлдвэрчний эвлэлийн тасалбараар" ниснэ гэж амласан боловч энэ хэллэг аль хэдийн хагас зуун жилийн түүхтэй бөгөөд сансрын одиссей нь элитүүдийн хамгийн их зүйл хэвээр байгаа нь хэтэрхий үнэтэй таашаал юм. Гэсэн хэдий ч хоёр жилийн өмнө ХАСА томоохон төслийг эхлүүлсэн 100 жилийн оддын хөлөг онгоц,сансрын нислэгийн шинжлэх ухаан, техникийн суурийг аажмаар, олон жилийн турш бий болгохыг хамардаг.

Энэхүү урьд өмнө байгаагүй хөтөлбөр нь дэлхийн өнцөг булан бүрээс эрдэмтэд, инженерүүд, сонирхогчдыг татах төлөвтэй байна. Хэрэв бүх зүйл амжилттай болбол 100 жилийн дараа хүн төрөлхтөн од хоорондын хөлөг онгоц бүтээх боломжтой болж, бид нарны аймгийн эргэн тойронд трамвай шиг эргэлдэх болно.

Тэгвэл одны нислэг бодит болохын тулд ямар асуудлыг шийдэх хэрэгтэй вэ?

ЦАГ ХУГАЦАА ХУРД ХАРЬЦАН БАЙНА

Автомат сансрын хөлгийн одон орон судлал нь зарим эрдэмтдийн хувьд хачирхалтай нь бараг шийдэгдсэн асуудал мэт санагддаг. Хэдийгээр одоо байгаа эмгэн хумсны хурдтай (ойролцоогоор 17 км / сек) автомат машинууд болон бусад анхдагч (ийм үл мэдэгдэх замын хувьд) тоног төхөөрөмжөөр одод руу хөөргөх нь огт утгагүй юм.

Одоо Америкийн сансрын хөлөг Pioneer 10 болон Voyager 1 нарны аймгаас гарсан бөгөөд тэдэнтэй ямар ч холбоогүй болсон. Pioneer 10 Aldebaran од руу явж байна. Хэрэв түүнд юу ч тохиолдохгүй бол 2 сая жилийн дараа энэ одны ойр орчимд хүрнэ. Үүнтэй адилаар бусад төхөөрөмжүүд орчлон ертөнцийн өргөн уудам даяар мөлхдөг.

Тиймээс хөлөг онгоцонд оршин суудаг эсэхээс үл хамааран одод руу нисэхийн тулд гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай байх шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч энэ нь зөвхөн хамгийн ойрын одод руу нисэх асуудлыг шийдвэрлэхэд тусална.

"Хэрэв бид гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай нисч чадах оддын хөлөг бүтээж чадсан ч гэсэн" гэж К.Феоктистов бичжээ, "зөвхөн манай Галактикийн аяллын цагийг түүний диаметрээс хойш мянга, хэдэн арван мянган жилээр тооцох болно. ойролцоогоор 100,000 гэрлийн жил юм. Гэхдээ энэ хугацаанд дэлхий дээр илүү их зүйл тохиолдох болно."

Харьцангуйн онолын дагуу бие биетэйгээ харьцангуй хөдөлж буй хоёр системд цаг хугацаа өөр өөр байдаг. Холын зайд хөлөг онгоц гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай болох тул дэлхий болон усан онгоц дээрх цагийн зөрүү маш их байх болно.

Од хоорондын нислэгийн эхний бай нь бидэнд хамгийн ойр орших Альфа Центаври (гурван одны систем) байх болно гэж таамаглаж байна. Гэрлийн хурдаар та 4.5 жилийн дараа тэнд хүрч чадна, Дэлхий дээр энэ хугацаанд арван жил өнгөрөх болно. Гэхдээ хол байх тусам цагийн зөрүү их болно.

Иван Ефремовын алдарт "Андромеда мананцар"-ыг санаж байна уу? Тэнд нислэгийг жилээр, хуурай газрын жилээр хэмждэг. Хөөрхөн үлгэр, хэлэх ч үг алга. Гэсэн хэдий ч энэхүү хүсэн хүлээсэн мананцар (илүү нарийвчлалтай Андромеда галактик) биднээс 2.5 сая гэрлийн жилийн зайд байрладаг.

Зарим тооцооллоор сансрын нисгэгчдийн аялалд 60 гаруй жил (оддын хөлгийн цагийн дагуу) шаардагдах боловч дэлхий дээр бүхэл бүтэн эрин өнгөрөх болно. Тэдний алс холын үр удам “Неандертальчууд” сансар огторгуйг хэрхэн угтах вэ? Тэгээд дэлхий амьд байх болов уу? Өөрөөр хэлбэл, буцаж ирэх нь үндсэндээ утгагүй юм. Гэсэн хэдий ч нислэгийн адил: бид Андромеда мананцарын галактикийг 2.5 сая жилийн өмнөх шиг хардаг гэдгийг санах ёстой - түүний гэрэл бидэнд хэр удаан очдог. Удаан хугацааны турш байхгүй, ядаж нэг хэлбэр, нэг газартаа үл мэдэгдэх зорилго руу нисэх ямар хэрэг байна вэ?

Энэ нь гэрлийн хурдтай нислэгийг зөвхөн харьцангуй ойрхон одод л зөвтгөдөг гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч гэрлийн хурдаар нисдэг төхөөрөмжүүд шинжлэх ухаанч ч гэсэн шинжлэх ухааны уран зөгнөлттэй төстэй онолын хувьд л амьдардаг.

ГАРАГИЙН ХЭМЖЭЭТЭЙ ХӨЛӨГ

Мэдээжийн хэрэг, хамгийн түрүүнд эрдэмтэд усан онгоцны хөдөлгүүрт хамгийн үр дүнтэй термоядролын урвалыг ашиглах санааг гаргаж ирсэн - үүнийг аль хэдийн хэсэгчлэн эзэмшсэн (цэргийн зориулалтаар). Гэсэн хэдий ч, хамгийн тохиромжтой системийн загвартай ч гэсэн гэрлийн хурдтай хоёр талын аялалын хувьд эхний болон эцсийн массын хамгийн багадаа 10-аас гуч дахь хүч чадалтай байх шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл, сансрын хөлөг нь жижиг гаригийн хэмжээтэй түлштэй асар том галт тэрэг шиг харагдах болно. Дэлхийгээс сансарт ийм аварга том биетэй хөөргөх боломжгүй. Үүнийг тойрог замд угсрах боломжтой, эрдэмтэд энэ сонголтыг хэлэлцээгүй нь хоосон биш юм.

Материалыг устгах зарчмыг ашигладаг фотон хөдөлгүүрийн санаа маш их алдартай.

Устгах гэдэг нь бөөмс ба эсрэг бөөмсийг мөргөлдүүлсний дараа анхны хэсгүүдээс өөр бусад бөөмс болгон хувиргах явдал юм. Хамгийн их судлагдсан зүйл бол фотоныг үүсгэдэг электрон ба позитроныг устгах явдал бөгөөд түүний энерги нь оддыг хөдөлгөх болно. Америкийн физикч Ронан Кин, Вэй-мин Жан нарын тооцоо судалгаанаас үзэхэд орчин үеийн технологид тулгуурлан сансрын хөлгийг гэрлийн хурдны 70% хүртэл хурдасгах хүчин чадалтай устгах хөдөлгүүр бүтээх боломжтой юм.

Гэсэн хэдий ч цаашдын асуудлууд эхэлдэг. Харамсалтай нь эсрэг бодисыг пуужингийн түлш болгон ашиглах нь маш хэцүү байдаг. Устгах явцад сансрын нисгэгчдэд хортой хүчтэй гамма цацрагийн тэсрэлт үүсдэг. Нэмж дурдахад позитрон түлш хөлөг онгоцтой харьцах нь үхлийн аюултай дэлбэрэлтээр дүүрэн байдаг. Эцэст нь, хангалттай хэмжээний антиматери олж авах, түүнийг удаан хугацаагаар хадгалах технологи хараахан гараагүй байна: жишээлбэл, антиустөрөгчийн атом одоо 20 минутаас бага хугацаанд "амьдарч" байгаа бөгөөд нэг миллиграмм позитрон үйлдвэрлэхэд 25 сая долларын үнэтэй байдаг.

Гэхдээ цаг хугацаа өнгөрөхөд эдгээр асуудлыг шийдэж чадна гэж бодъё. Гэсэн хэдий ч танд маш их түлш хэрэгтэй хэвээр байх бөгөөд фотон одны эхлэлийн масс нь сарны масстай харьцуулах болно (Константин Феоктистовын хэлснээр).

ДЭЛВҮҮГ ТУРСАН БАЙНА!

Өнөө үед хамгийн алдартай, бодитой одтой хөлөг онгоц бол Зөвлөлтийн эрдэмтэн Фридрих Зандерт хамаарах нарны далбаат завь юм.

Нарны (гэрэл, фотон) дарвуул нь нарны гэрлийн даралтыг эсвэл толины гадаргуу дээрх лазерыг ашиглан сансрын хөлгийг хөдөлгөдөг төхөөрөмж юм.
1985 онд Америкийн физикч Роберт Форвард богино долгионы эрчим хүчээр хурдасгадаг од хоорондын датчик бүтээхийг санал болгов. Уг төсөлд уг туршилтыг 21 жилийн дараа хамгийн ойрын одод хүрэхээр төлөвлөжээ.

Олон улсын одон орон судлалын XXXVI конгрессын үеэр лазер одны хөлөг онгоцны төслийг санал болгосон бөгөөд түүний хөдөлгөөнийг Буд гаригийн тойрог замд байрлах оптик лазерын энергиээр хангадаг. Тооцооллын дагуу ийм загвартай одны хөлөг Эпсилон Эридани (10.8 гэрлийн жил) од руу буцах зам нь 51 жил үргэлжилнэ.

“Манай нарны аймгаар аялах явцад олж авсан өгөгдөл нь бидний амьдарч буй ертөнцийг ойлгоход мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргах магадлал багатай юм. Мэдээжийн хэрэг, бодол нь одод руу эргэдэг. Эцсийн эцэст, дэлхийн ойролцоо нислэг хийх, манай нарны аймгийн бусад гаригууд руу нисэх нь эцсийн зорилго биш гэдгийг өмнө нь ойлгож байсан. Одод хүрэх замыг засах нь гол ажил юм шиг санагдсан."

Эдгээр үгс нь шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчийнх биш, харин сансрын хөлөг зохион бүтээгч, сансрын нисгэгч Константин Феоктистовынх юм. Эрдэмтний хэлснээр нарны аймагт онцгой шинэ зүйл нээгдэхгүй. Хэдийгээр хүн саран дээр л хүрч ирсэн ч...

Гэсэн хэдий ч нарны аймгийн гадна нарны гэрлийн даралт тэг рүү ойртох болно. Тиймээс зарим астероидын лазерын системийг ашиглан нарны далбаат завийг хурдасгах төсөл бий.

Энэ бүхэн онол хэвээр байгаа ч эхний алхамууд аль хэдийн хийгдэж байна.

1993 онд “Знамя-2” төслийн хүрээнд Оросын “Прогресс М-15” хөлөг онгоцонд анх удаа 20 метр өргөн нарны далбааг байрлуулсан. "Прогресс"-ийг "Мир" станцтай холбохдоо түүний багийнхан "Прогресс" хөлөг дээр цацруулагч байрлуулах төхөөрөмжийг суурилуулсан. Үүний үр дүнд тусгал нь 5 км-ийн өргөнтэй тод толбыг үүсгэсэн бөгөөд энэ нь Европоор дамжин Орос руу 8 км/с хурдтай өнгөрчээ. Гэрлийн толбо нь бүтэн сартай ойролцоо гэрэлтдэг байв.

Тиймээс, нарны далбаат завины давуу тал нь онгоцонд түлшний хомсдол, сул тал нь далбаат бүтцийн эмзэг байдал юм: үндсэндээ энэ нь хүрээ дээр сунгасан нимгэн тугалган цаас юм. Замдаа дарвуул сансрын хэсгүүдээс нүх авахгүй гэсэн баталгаа хаана байна вэ?

Далбаат хувилбар нь автомат датчик, станц, ачааны хөлөг онгоц хөөргөхөд тохиромжтой байж болох ч нисэгчтэй буцах нислэгт тохиромжгүй. Бусад оддын төслүүд байдаг, гэхдээ тэдгээр нь нэг талаараа дээрхийг санагдуулдаг (ижил том хэмжээний асуудлуудтай).

ОДДЫН ОРОН ОРЧИН дахь ГАЙХАЛТАЙ БАЙДАЛ

Орчлон ертөнцийн аялагчдыг олон гэнэтийн бэлэг хүлээж байх шиг байна. Жишээлбэл, нарны аймгаас давж гараагүй Америкийн Pioneer 10 аппарат нь үл мэдэгдэх хүчийг мэдэрч, тоормосны сул дорой байдлыг үүсгэж эхлэв. Инерцийн эсвэл бүр цаг хугацааны хараахан үл мэдэгдэх нөлөөлөл зэрэг олон таамаглал дэвшүүлсэн. Энэ үзэгдлийн талаар тодорхой тайлбар хараахан гараагүй байгаа бөгөөд янз бүрийн таамаглалуудыг авч үзэж байна: энгийн техникийн таамаглалаас (жишээлбэл, төхөөрөмж дэх хийн алдагдлаас үүсэх реактив хүч) физикийн шинэ хуулиудыг нэвтрүүлэх хүртэл.

Өөр нэг төхөөрөмж Voyadger 1 нарны аймгийн хил дээр хүчтэй соронзон оронтой газрыг илрүүлжээ. Үүнд, од хоорондын орон зайгаас цэнэглэгдсэн бөөмсийн даралт нь нарны үүсгэсэн талбайг илүү нягт болгоход хүргэдэг. Төхөөрөмж мөн бүртгүүлсэн:

• од хоорондын орон зайгаас нарны аймагт нэвтэрч буй өндөр энергитэй электронуудын тоо (100 орчим дахин) нэмэгдэх;
• галактикийн сансрын цацрагийн түвшний огцом өсөлт - од хоорондын гаралтай өндөр энергитэй цэнэгтэй бөөмс.

Энэ бол далай дахь дусал л юм! Гэсэн хэдий ч өнөөдөр од хоорондын далайн тухай мэдэгдэж байгаа зүйл нь Орчлон ертөнцийн өргөн уудам чиглэлд жолоодох боломжид эргэлзээ төрүүлэхэд хангалттай юм.

Оддын хоорондох зай хоосон биш юм. Хаа сайгүй хий, тоос, тоосонцрын үлдэгдэл бий. Гэрлийн хурдтай ойр явахыг оролдох үед хөлөг онгоцтой мөргөлдөх атом бүр нь өндөр энергитэй сансрын цацрагийн бөөмс шиг байх болно. Ийм бөмбөгдөлт хийх үед хатуу цацрагийн түвшин ойролцоох одод руу нисэх үед ч хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй нэмэгдэх болно.

Мөн ийм хурдтай бөөмсийн механик цохилт нь тэсрэх сум шиг болно. Зарим тооцоогоор, оддын хөлгийн хамгаалалтын дэлгэцийн сантиметр бүр минутанд 12 сумаар тасралтгүй буудна. Хэдэн жилийн нислэгийн туршид ямар ч дэлгэц ийм өртөлтийг тэсвэрлэхгүй нь ойлгомжтой. Эсвэл энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй зузаан (арван, хэдэн зуун метр), масс (зуу зуун мянган тонн) байх ёстой.

Үнэн хэрэгтээ сансрын хөлөг нь үндсэндээ энэ дэлгэц, түлшээс бүрдэх бөгөөд үүнд хэдэн сая тонн шаардлагатай болно. Эдгээр нөхцөл байдлаас шалтгаалан ийм хурдтай нисэх боломжгүй, ялангуяа замд та зөвхөн тоос шороо төдийгүй илүү том зүйлтэй тулгарах эсвэл үл мэдэгдэх таталцлын талбарт баригдах боломжтой. Тэгээд үхэл дахиад л зайлшгүй. Ийнхүү сансрын хөлгийг гэрлийн хурдаар хурдасгах боломжтой байсан ч эцсийн зорилгодоо хүрэхгүй - замд нь хэтэрхий олон саад бэрхшээл тулгарах болно. Тиймээс од хоорондын нислэгийг зөвхөн мэдэгдэхүйц бага хурдтайгаар хийх боломжтой. Гэвч цаг хугацааны хүчин зүйл нь эдгээр нислэгийг утгагүй болгодог.

Галактикийн зайд материаллаг биетүүдийг гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдаар тээвэрлэх асуудлыг шийдэх боломжгүй юм. Механик бүтэц ашиглан орон зай, цаг хугацааг таслах нь утгагүй юм.

МЭНГИЙН НҮХ

Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид цаг хугацааг даван туулахыг хичээж, орон зайд (мөн цаг хугацаа) хэрхэн "нүх хазаж", "нугалах" аргыг зохион бүтээжээ. Тэд завсрын хэсгүүдийг тойрч, сансар огторгуйн нэг цэгээс нөгөө цэг рүү янз бүрийн хэт огторгуйн үсрэлтүүдийг зохион бүтээжээ. Одоо эрдэмтэд шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчидтой нэгдэв.

Физикчид Эйнштейний харьцангуйн онолын эсрэг орчлон ертөнцөөс хэт гэрэлтэх хурдаар хөдөлж болох материйн туйлын төлөв, чамин цоорхойг хайж эхлэв.

Хорхойн нүхний тухай санаа ингэж гарч ирсэн. Энэ нүх нь өндөр уулаар тусгаарлагдсан хоёр хотыг холбосон зүссэн хонгил мэт Орчлон ертөнцийн хоёр хэсгийг нэгтгэдэг. Харамсалтай нь өтний нүх нь зөвхөн үнэмлэхүй вакуумд л боломжтой байдаг. Манай орчлон ертөнцөд эдгээр нүхнүүд туйлын тогтворгүй байдаг: тэд сансрын хөлөг хүрэхээс өмнө зүгээр л сүйрч болно.

Гэсэн хэдий ч тогтвортой өтний нүхийг бий болгохын тулд та Голландын Хендрик Касимирийн нээсэн эффектийг ашиглаж болно. Энэ нь вакуум дахь квант хэлбэлзлийн нөлөөн дор цэнэглэгдээгүй биетүүдийг харилцан татахаас бүрдэнэ. Эндээс харахад вакуум нь бүрэн хоосон биш, таталцлын талбарт бөөмс, бичил харуурын хорхойнууд аяндаа гарч ирэх, алга болох хэлбэлзлүүд байдаг.

Үлдсэн зүйл бол нүхнүүдийн нэгийг олж, сунгаж, хоёр хэт дамжуулагч бөмбөгний хооронд байрлуулах явдал юм. Хорхойн нүхний нэг ам нь дэлхий дээр үлдэж, нөгөөг нь сансрын хөлгөөр гэрлийн хурдтай од буюу эцсийн объект руу шилжүүлнэ. Өөрөөр хэлбэл, сансрын хөлөг яг л хонгилоор дамжин өнгөрөх болно. Оддын хөлөг зорьсон газартаа хүрмэгц өтний нүх нээгдэж, жинхэнэ аянга шиг хурдан од хоорондын аялал хийх бөгөөд үргэлжлэх хугацааг хэдэн минутаар хэмжинэ.

ЭМДҮҮЛСЭН ХӨС

Хорхойн нүхний онолтой ижил төстэй зүйл бол нугасны хөөс юм. 1994 онд Мексикийн физикч Мигель Алкубьер Эйнштейний тэгшитгэлийн дагуу тооцоолол хийж, орон зайн тасралтгүй долгионы хэв гажилт үүсэх онолын боломжийг олсон. Энэ тохиолдолд сансрын хөлгийн урд талд орон зай шахагдаж, ард нь нэгэн зэрэг тэлэх болно. Оддын хөлөг нь хязгааргүй хурдтайгаар хөдөлж чаддаг муруйлттай бөмбөлөг дотор байрлуулсан юм шиг байна. Сансрын хөлөг муруйлтын бөмбөлөг дотор амарч, харьцангуйн онолын хууль зөрчигддөггүй нь санааны суут ухаан юм. Үүний зэрэгцээ муруйлтын бөмбөлөг өөрөө хөдөлж, орон зай-цаг хугацааг гажуудуулдаг.

Хэдийгээр гэрлээс илүү хурдан аялах боломжгүй ч сансар огторгуй хөдөлж, гэрлээс хурдан тархахаас сэргийлж чадахгүй байгаа бөгөөд энэ нь Орчлон ертөнц үүсэх үед Их тэсрэлтийн дараа шууд болсон гэж үздэг.

Эдгээр бүх санаанууд орчин үеийн шинжлэх ухааны хүрээнд хараахан тохирохгүй байгаа ч 2012 онд НАСА-гийн төлөөлөгчид доктор Алкубьерийн онолын туршилтын туршилтыг бэлтгэж байгаагаа зарлав. Эйнштейний харьцангуйн онол хэзээ нэгэн цагт дэлхийн шинэ онолын нэг хэсэг болох ч юм билүү, хэн мэдлээ. Эцсийн эцэст суралцах үйл явц нь төгсгөлгүй юм. Энэ нь хэзээ нэгэн цагт бид өргөсийг хагалж одод хүрэх боломжтой болно гэсэн үг юм.

Ирина ГРОМОВА