ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОРЫВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ МЕЖЗВЁЗДНОГО ПОЛЁТА
© А.И.Казыкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2012 г.
Человечество как космическая цивилизация делает первые шаги во Вселенную. На протяжении всей космической эры основной «движущей силой» в космонавтике были и остаются термохимические ракетные двигатели. В арсенале тяговых космических систем они являются наиболее примитивными, поэтому проникновение в космос на современном этапе всё ещё носит характер «борьбы с гравитацией». Увеличение масштабов проникновения в космос потребует создания качественно новых транспортных космических систем (ТКС) с беспрецедентно высокими техническими характеристиками, для которых приоритетной задачей будет «борьба с пространством и временем». И как ни парадоксально, именно гравитация в перспективе может стать тем мощным средством «борьбы с пространством и временем», которое обеспечит человечеству прорыв в дальний космос. Активное задействование гравитации в движителях ТКС будет означать качественный скачок в их развитии и переход к принципиально новым технологиям передвижения в пространстве.
Свойства гравитационного привода изучались автором при теоретическом моделировании мобильных динамических систем с компактным концентратом массы и полевой структурной связью. Результаты этого исследования были положены в основу концепции космического корабля «Гравитационный тандем» (ГТ). В качестве компактного концентрата массы рассматривались маломассивные чёрные дыры с массами порядка 1016 – 1020 кг. На основе качественного анализа и расчётного моделирования показано, что величина экстремальных ускорений пилотируемых систем типа ГТ ограничена только приливными силами и может достигать 104 – 105 м/с2 без возникновения запредельных перегрузок в космическом корабле. Фундаментальные свойства гравитации потенциально наделяют ГТ комплексом уникальных качеств: безынерционным принципом движения; инвариантностью темпа времени в земной и корабельной системах отсчёта; неракетным физическим механизмом ускорения.
Объединение этих трёх составляющих в единую технологию движения приводит к кардинальному сокращению продолжительности пространственных перелётов и, как следствие, к неограниченному расширению сферы потенциального проникновения человечества во Вселенную. При собственном ускорении 105 м/с2 расстояние до ближайшей звезды Проксимы Центавра (4,3 св. года) ГТ преодолевает за 9,5 часов; расстояние до Туманности Андромеды (2,2 млн. св. лет) – за 20,5 часов; Метагалактику (13,7 млрд. св. лет) пересекает за 28 часов.
Многолетний опыт изучения проблемы межзвёздных перелётов привёл автора к убеждению, что подготовка и осуществление пилотируемой межзвёздной экспедиции будет представлять собой длительный многоэтапный процесс. Вне зависимости от физических принципов, заложенных в конструкцию межзвёздного космического корабля (МКК), его созданию будет предшествовать широкомасштабное индустриальное освоение Солнечной системы. Как для постройки «тихоходного» звездолёта на термоядерной тяге, способного развивать скорость порядка 0,1 - 0,2 C, так и для создания «сверхскоростного» космического корабля ГТ необходимы следующие базовые предпосылки:
– организация космического производства;
– разработка внеземных сырьевых и энергетических ресурсов;
– формирование развитой транспортно-космической, инженерно-космической и социально-космической инфраструктур, охватывающих околоземное космическое пространство, Луну, пояс астероидов и планеты-гиганты.
Реализация таких перспективных и высокотехнологичных проектов МКК, как фотонная ракета, анизотропная ракета и гравитационный тандем предполагает использование в их двигательных системах физических процессов с самым высоким уровнем выделения энергии – реакции аннигиляции вещества и антивещества и квантового испарения маломассивных чёрных дыр. Для получения антивещества в промышленных масштабах и производства искусственных чёрных дыр с необходимым спектром масс нужны ускорительно-накопительные комплексы нового поколения, которые по своим характеристикам на много порядков превосходят Большой андронный коллайдер. Квантовый распад чёрных дыр и реакция аннигиляции приводят к образованию интенсивной радиации, в том числе жёсткого гамма-излучения и пионов, что предопределяет создание надежной защиты при использовании этих технологий.
В 2011 году оборонное научное агентство DARPA совместно с аэрокосмическим агентством NASA запустили долгосрочную программу под названием 100 Year Starship (100YSS), что буквально означает «100-летний проект Звездолёт». Эта инициатива предусматривает создание технологий межзвёздного полёта к 2111 году. Сегодня сложно предсказать ход научно-технического прогресса на 100 лет вперёд. Однако в таком грандиозном мероприятии, как полёт в другую звёздную систему требуется нечто большее, чем просто технологии – это событие, которое поставит человечество на новую ступень развития. По замыслу инициаторов проект 100YSS принесёт не только гигантский культурный и научный результат, но и огромную экономическую выгоду для США, благодаря привлечению талантливых людей со всего мира заманчивой и эпохальной идеей достижения далеких звезд.