Мысль о том, чтобы однажды отправиться в другую звездную систему и увидеть то, что там есть, была лихорадочной мечтой людей задолго до того, как первые ракеты и астронавты были отправлены в космос.
Но, несмотря на все успехи, которых мы достигли с начала космической эры, межзвездные путешествия остаются лишь мечтой. Хотя были предложены теоретические концепции, но вопросы стоимости, времени в пути и топлива остаются весьма проблематичными.
Есть ли способ сделать большие космические корабли достаточно быстрыми для межзвездных путешествий? По словам профессора Дэвида Киппинга - руководителя лаборатории холодных миров Колумбийского университета - будущий космический корабль может полагаться на гало-привод, который использует гравитационную силу черной дыры для достижения невероятных скоростей.
Профессор Киппинг описал эту концепцию в недавнем исследовании. В нем Киппинг рассматривал единственные величайшие проблемы, связанные с космическими исследованиями, которые заключаются в количестве времени и энергии, необходимом для отправки космического корабля на миссию по исследованию за пределами нашей Солнечной системы.
Межзвездные путешествия - один из самых сложных технических трюков, которые можно себе представить. Для достижения путешествий во временных масштабах веков или меньше требуется релятивистское движение.
Как выразился Киппинг, релятивистское движение (или ускорение до доли скорости света) очень дорого с точки зрения энергии. Существующие космические аппараты просто не имеют топливной емкости, чтобы иметь возможность достигать таких скоростей.
В последние годы внимание переключилось на идею использования световых парусов и нанокрафтов для проведения межзвездных миссий. Хорошо известный пример этого - прорыв Starshot, инициатива, которая направлена на отправку космического корабля размером со смартфон на Альфу Центавра. Используя мощную лазерную решетку, световой парус будет ускорен до скорости до 20% скорости света. Таким образом, путешествие продлится 20 лет.
Речь идет о нескольких Терра-джоулях энергии для самого минималистичного (граммового) космического корабля. Это совокупная выработка энергии атомных электростанций, работающих неделями подряд. Вот почему это трудно.
Для этого Киппинг предлагает модифицированную версию того, что известно как “рогатка Дайсона“, идея была предложена физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном. В книге 1963 года Дайсон описал, как космический аппарат может вращаться вокруг компактных двойных звезд, чтобы получить значительное ускорение скорости.
Согласно последним оценкам, в одной только галактике Млечный Путь может быть до 100 миллионов черных дыр. Там, где возникают двоичные файлы, они обладают невероятным количеством энергии вращения. Кроме того, как отмечает Киппинг, черные дыры также могут действовать как гравитационное зеркало.
Итак, бинарная черная дыра - это пара гигантских зеркал, вращающихся друг вокруг друга с потенциально высокой скоростью.
Существует много черных дыр по всему Млечному Пути, которые могут действовать как сеть для релятивистских космических путешествий.
Более того, ученые уже стали свидетелями силы гравитационной рогатки благодаря открытию гиперскоростных звезд. Согласно исследованиям Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), эти звезды являются результатом галактических слияний и взаимодействия с массивными черными дырами, что заставляет их выбрасываться из своих галактик со скоростью от одной десятой до одной трети скорости света.
Но, конечно, концепция имеет бесчисленные проблемы и более чем несколько недостатков. В дополнение к созданию космического корабля, который мог бы быть брошен вокруг горизонта событий черной дыры, также требуется огромное количество точности. В противном случае корабль и экипаж (если он есть) могут быть разорваны в пасти черной дыры.
По словам ученого, есть огромный недостаток для нас в том, что мы должны сначала добраться до одной из этих черных дыр. Вопрос о том, как человечество может достичь ближайшей подходящей черной дыры, будет предметом следующей статьи Киппинга. И хотя подобная идея так же далека от нас, как создание сферы Дайсона или использование черных дыр для питания звездолетов, она предлагает довольно интересные возможности на будущее.
Короче говоря, концепция гравитационной машины черной дыры представляет человечеству правдоподобный путь к превращению в межзвездный вид.
