Экзопланета с атмосферой в 48 световых годах: как мы сможем до неё добраться
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
У каменистой экзопланеты LHS 1140b подтвердили наличие атмосферы. Планета вращается в обитаемой зоне красного карлика в 48 световых годах от Земли, и это открытие вызвало волну интереса в астрономическом сообществе. Об этом рассказывает издание Phys.org.
В верхних слоях атмосферы астрономы зафиксировали потерю гелия. Более тяжёлые соединения, включая воду — ключевой ингредиент для жизни, — могут находиться в нижних слоях. Обитаемая зона — это область вокруг звезды, где температура позволяет воде оставаться жидкой на поверхности планеты.
Наблюдения с телескопов открывают новые возможности, но полёты к таким мирам долго считались фантастикой. Сегодня развитие миниатюрных технологий позволяет представить такие миссии уже в ближайшие десятилетия. Маленький аппарат можно разогнать до другой звёздной системы за время жизни человека — большой корабль на это не способен.
Миниатюризация сенсоров шагнула далеко вперёд благодаря смартфонам: камеры с малым весом и энергопотреблением стали обычным делом. Исследователи также разработали «умную пыль» — датчики размером в миллиметр или меньше, способные улавливать свет, температуру и химические вещества.
Для такого зонда нужна двигательная установка, способная разогнать его до 10–20% скорости света. После перелёта в несколько десятилетий сенсоры пройдут через целевую звёздную систему без остановки, сделают наблюдения и будут медленно передавать данные на Землю.
Это не «Стар Трек», но вполне жизнеспособная концепция. Её активно исследует филантропический проект Breakthrough Starshot, нацеленный на изучение ключевых технологий для межзвёздного путешествия маленьких зондов.
Один из самых подходящих способов движения — световые паруса, тонкие отражающие мембраны. Мощный лазер толкает такой парус: фотоны переносят импульс, а отражаясь от зеркала, создают давление. Чтобы разогнать парус до релятивистских скоростей, нужен массив лазеров суммарной мощностью в десятки гигаватт.
Мембрану в несколько метров такой лазер разогнал бы до крейсерской скорости за минуты. Преимущество схемы в том, что лазерная установка остаётся у Земли, а к звёздам летит лишь маленький аппарат. Обычные ракеты вынуждены везти топливо с собой, а потому сильно проигрывают в таких сверхэнергичных миссиях. Плата за это в том, что зонд не сможет затормозить у цели и пролетит систему всего за несколько дней.
Световое давление работает и от Солнца: солнечные паруса предложили в 1920-х годах Константин Циолковский и Фридрих Цандер. Несколько небольших солнечных парусов уже запускали на околоземную орбиту для проверки технологий. Такие аппараты не везут с собой топливо и потому способны на долгие миссии высокой энергии, недоступные обычным кораблям.
Например, сближение с долгопериодической кометой на вытянутой или сильно наклонной орбите требует огромных затрат энергии. Для обычной ракеты возврат образца с такой кометы означает везти горючее до цели и обратно; солнечный парус может изменить орбиту, наклоняя парус, и вернуться почти так же, как долетел. Это позволяет даже зависать над полюсами Земли, компенсируя гравитацию давлением света.
Солнечные и световые паруса — ступень от нынешних исследований Солнечной системы к изучению далёких звёзд. Не исключено, что экзопланету LHS 1140b в будущем посетит именно такой аппарат.
