Миссия к чёрной дыре: реально ли отправить зонд за 60 лет?
Чёрные дыры — одни из самых экстремальных объектов во Вселенной. Они позволяют проверить общую теорию относительности Эйнштейна в условиях, недоступных для малых объектов. Но дистанционные наблюдения имеют предел. Разные авторы предлагали идеи отправки зонда напрямую к чёрной дыре. Один из самых активных — Козимо Бамби из Университета Фудань в Шанхае. В свежем препринте на arXiv он рассчитал, что нужно для отправки граммового зонда к ближайшей чёрной дыре. Об этом рассказывает издание Phys.org.
Проблема в том, что ближайшая известная чёрная дыра — Gaia BH1 — находится на расстоянии 1560 световых лет в созвездии Змееносца. Она обнаружена по гравитационному влиянию на звезду-компаньона. Однако вокруг должно быть множество невидимых чёрных дыр. Согласно статье Бамби, в Млечном Пути около 100 миллионов звёздных чёрных дыр, причём 92% из них изолированы — без компаньона, который бы подсвечивал их. Плотность — одна чёрная дыра на 1500 кубических парсек (примерно 52 тысячи кубических световых лет), а объём Млечного Пути — 150 кубических килопарсек.
Статистически это означает, что невидимая чёрная дыра может находиться в 20–25 световых годах от Земли. Она не представляет угрозы на таком расстоянии, но даёт возможность отправить к ней зонд за время жизни человека. Сначала её нужно обнаружить. Бамби предлагает искать излучение от поглощения газа при движении через локальные межзвёздные облака — современные многоволновые обзоры могут зарегистрировать такой сигнал.
Если чёрная дыра найдена, встаёт вопрос транспорта. Ракеты не подходят — из-за «тирании ракетного уравнения» полёт даже на несколько световых лет займёт тысячи лет. Теоретически оптимальный вариант — лазерно-парусный двигатель. Проект состоит из двух частей: граммовый микрочип с навигационными и научными инструментами и парус площадью 10 м² из диэлектрического метаматериала. Лазер ускоряет эту конструкцию до трети скорости света за 17 минут.
При такой скорости зонд долетит до цели за 60–70 лет. Замедлиться около чёрной дыры невозможно, поэтому аппарат пролетит мимо, соберёт максимум данных и отправит их на Землю, что займёт ещё 20–25 лет. Итого миссия продлится 80–100 лет — дольше жизни её создателей.
Пока таких технологий нет. Граммовый чип, способный десятилетия работать на межзвёздных скоростях и передавать данные с расстояния 20 световых лет, превышает наши инженерные возможности. Космический лазер нужной мощности тоже не создан. К тому же нет известной чёрной дыры-цели. Один из перспективных проектов — Breakthrough Starshot — был закрыт в сентябре 2025 года.
Тем не менее, препятствия не кажутся непреодолимыми. Уже формируются рабочие группы для разработки систем науки, инструментов и связи, а на лето 2027 запланирована международная конференция. Полноценный проект появится не скоро, но каждый шаг приближает реальную миссию к чёрной дыре. Осталось найти её поблизости.
