Космос огромен. Это действительно масштабное место. Пришлось потратить 10 лет, чтобы пройти сквозь нашу систему. При этой же скорости к соседней звезде двигаться 70000 лет. Поэтому, если мы намерены осваивать хотя бы ближайшие системы, то нам нужно улучшить транспорт.
Когда речь идет о запуске с Земли, то единственный вариант – ракеты. Только у них хватает мощности, чтобы вырваться из планетной гравитации. Они быстро выпускают энергию, но не отличаются эффективностью.
Но в космосе математика работает иначе. Вдали от силы тяжести и атмосферы, замедляющих нас, есть множество интересных вариантов.
Переходим на ядерный реактор
Ракеты получают энергию из сжигания топлива и кислорода. Это своего рода огонь, который люди используют уже тысячи лет. В 1960-х гг. появилась идея задействования ядерного реактора. То есть, такая ракета будет использовать тепло и давление, созданные в реакторе. На Земле подобное давление применяют для вращения турбины или производства электричества. Но в пространстве оно может функционировать в качестве двигателя.
НАСА рассматривает ядерные ракеты в качестве наиболее быстрого способа доставки людей на Марс. Современные ракеты создают один мощный взрыв, который и двигает аппарат. Но ядерная смогла бы работать без остановки с последующим ускорением, что уменьшит длительность полета вдвое.
Ядерные двигатели эффективны, но они все еще основываются на топливе. Можно ли исключить его из уравнения?
Электрические мечты
Вокруг нашей планеты сосредоточено магнитное поле. Его мощности хватает даже, чтобы вращать крошечный магнит стрелки компаса. Увеличьте стрелку и отправьте ее в космос. Вот мы и создали электродинамический прицеп.
Такой аппарат движется сквозь пространство на электромагнитах при перемене своего магнитного поля. Зарядите его, чтобы он противостоял земному, и вас просто вытолкнет. Поверните в обратном направлении и замедлите скорость. Такой метод уже рассматривают для спутников.
Без сопротивления воздуха и топливных ограничений, можно было бы создать серьезный импульс. Задав нужное направление, получилось бы сформировать настоящую космическую катапульту.
Ловим гравитационную волну
Несмотря на всю эффективность двигателей, нам все равно не удается превзойти скорость света. Чем ближе аппарат к световой скорости, тем больше энергии нужно для разгона. Где же взять бесконечный энергетический запас?
Наиболее причудливые методы предлагают искривление предела скорости света. То есть, можно растянуть пространство впереди корабля и собрать его сзади, как в научно-фантастических фильмах. Кораблю никогда не разрушить световую скорость, но в теории можно воспользоваться изгибом.
Проблема лишь в том, что для этого понадобится двигатель, состоящий из специальной материи – тип с отрицательной массой.
В реальности
Пока это всего лишь идеи. Мы все еще застряли в эпохе ракет, а изгиб пространства-времени остается на страницах фантастических книг. Но еще 100 лет назад люди вообще не могли поверить, что можно вырваться за пределы родной планеты. Поэтому никто не знает, что ждет нас дальше.