Космос для не космонавтов - Денис Игоревич Юшин

и постепенно наращивать скорость около каждой. Для этого нужна определённая конфигурация планет – по спирали – чтобы, расставаясь с очередной планетой, лететь к следующей. Из-за медлительности самых далеких из них – Урана и Нептуна – такая конфигурация возникает редко, примерно раз в 170 лет. Последний раз Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун выстроились в спираль в 1970-е годы.

Американские учёные воспользовались этим построением и отправили за пределы Солнечной системы космические аппараты: «Пионер-10» (стартовал 3 марта 1972 года), «Пионер-11» (стартовал 6 апреля 1973 года), «Вояджер-2» (стартовал 20 августа 1977 года) и «Вояджер-1» (стартовал 5 сентября 1977 года).

В СМИ очень любят преувеличивать новости ради громких заголовков. Так, раз в пару лет появляются сообщения о том, что «Вояджеры» покинули границы Солнечной системы, что довольно сильно искажает реальную картину.

Оба «Вояджера» вышли за пределы гелиосферы – области пространства у звезды, в которой плазма солнечного ветра движется относительно неё со сверхзвуковой скоростью. Подразумевается, что гелиосфера заканчивается там, где скорость плазмы падает ниже 300 м/с (примерная скорость звука в воздухе. Приблизительно с такой же скоростью Солнце вращается вокруг центра Галактики. То есть плазма перестаёт обгонять звезду, образуя вокруг неё пузырь. Да, аппараты сейчас очень далеко от нас, но это даже близко не граница Солнечной системы (NASA.JPL, б.д.).

Однако до звёзд этим аппаратам лететь ещё очень далеко: ближайшая звезда Проксима Центавра находится дальше аппарата «Вояджер-1» в 2 000 раз. Более того, все аппараты, не запущенные специально к конкретным звёздам (только планируется запустить совместный проект Стивена Хоккинга и Юрия Мильнера в качестве инвестора под названием Breakthrough Starshot), вряд ли вообще когда-нибудь пролетят рядом со звёздами.

Конечно, по космическим меркам «сближениями» можно считать:

• во-первых, пролёт «Пионера-10» через 2 млн лет на расстоянии несколько световых лет от звезды Альдебаран;

• во-вторых, «Вояджера-1» – через 40 тыс. лет на расстоянии двух световых лет от звезды АС+79 3888 в созвездии Жирафа;

• в-третьих, «Вояджера-2» – через 40 тыс. лет на расстоянии двух световых лет от звезды Росс 248.

Так или иначе, человечество забралось уже настолько далеко от своей звезды, насколько сложно себе представить.

Ну а как насчёт полёта к Солнцу?

Насколько близко можно подлететь к Солнцу?

Для чего человечеству необходимо изучать родную звезду? Причин много. Но самая очевидная – непосредственное воздействие Солнца на здоровье людей и нашу технологическую цивилизацию. Причём проблема эта отнюдь не новая. Так, ещё в 1859 году крупная вспышка на Солнце вывела из строя телеграфные сети по всей Европе и Северной Америке. А в 1972 году из-за солнечной бури сдетонировали морские мины в Северном Вьетнаме.

Сегодня же системы коммуникации и энергетики на планете более сложные и развитые. На околоземных орбитах находятся тысячи спутников, без которых привычная нам жизнь просто замрёт.

Невероятное количество людей пользуются разнообразными электронными устройствами, поддерживающими их жизнь. При этом предсказывать космическую погоду мы так и не научились. Почему? Вот какую аналогию приводит по этому поводу Стюарт Бэйл, ведущий автор одного из исследований Parker Solar Probe:

«Исследование солнечного ветра с Земли похоже на изучение источника водопада вблизи дна, где турбулентность скрывает то, что происходит наверху…»

Но повод для оптимизма всё же есть. Какой? Стюарт Бэйл продолжает:

«…Однако теперь с помощью зонда мы всё ближе и ближе к вершине водопада и можем видеть скрытую структуру».

На сегодня Parker Solar Probe приближался к Солнцу на расстояние до 24 млн км. А в течение следующих пяти лет достигнет отметки в почти всего 6 млн км от его поверхности. К тому моменту Солнце вступит в наиболее активную фазу своего одиннадцатилетнего цикла. Так что нас ещё ждёт огромное количество открытий, учитывая те из них, что мы уже получили.

Известно, что солнечный ветер состоит в основном из протонов и ядер гелия, распространяющихся вдоль линий магнитного поля звезды. Специалисты делят его на «быстрый», распространяющийся со скоростью 500–1000 км/с, и «медленный», более плотный и со скоростью вдвое меньше. Происхождение последнего оставалось загадкой до завершения анализа данных ещё с первого сближения зонда со звездой (с тех пор было ещё два сближения, и данные сейчас находятся в обработке), по результатам которого специалисты заговорили о раскрытии неизвестной ранее физики нашей звезды.

Учёным впервые удалось буквально увидеть магнитную структуру короны. Она показала, что солнечный ветер возникает и в очень небольших корональных дырах. Зонд во время каждого сближения по неделе зависал над корональной дырой. Эта дыра испускала частицы солнечного ветра вдоль линий магнитного поля, в которых были зафиксированы огромные изломы. По мнению специалистов, эти изломы связаны с солнечным ветром (Verscharen, 2019). Оказалось, что сам газ является нестабильным, из-за чего самостоятельно генерирует волны.

Невероятное удивление учёных вызвано наличием по-настоящему свирепой пылевой среды во внутренней гелиосфере. Предполагают, что частицы пыли имеют размеры менее микрона и служат останками комет и астероидов, упавших некогда на Солнце. Так, Солнце может либо обладать своего рода кольцами, либо быть полностью «накрытым» этой пылью.

Благодаря параллельному картированию Солнца другими космическими аппаратами физики смогли проследить солнечный ветер и магнитные поля обратно к источнику – корональным дырам вблизи экватора.

«Полной неожиданностью стала серия “магнитных пересоединений” вблизи Солнца. Эти события длились всего пару минут, но высвобождали много энергии, ускоряя солнечный ветер в длинных “трубах”, которые приблизительно равны диаметру Земли, до скоростей выше, чем предсказывали модели», – отметил Стюарт Бэйл.

Таким образом, зонд Parker Solar Probe уже обнаружил источник «медленного» солнечного ветра, новую загадку в поведении магнитного поля и кладбище комет и астероидов. А ведь его работа только началась.

Закончить этот раздел и перейти к разделу с технологиями я решил, скажем так, связав их, пусть хотя и отдалённой, но всё же перспективой освоения планет Солнечной системы. Ну а о какой планете вы думаете в первую очередь, когда речь заходит о колонизации?

Колонизация Марса. Получится ли долететь до него… живым?

Можно долго рассуждать о колонизации спутников Юпитера и Сатурна, на которых есть вода в жидкой форме. Но всё же именно Марс остаётся наиболее привлекательной и достижимой целью. На сегодня всё больше организаций планируют и проводят эксперименты, имитирующие полёт на Красную планету. Некоторые из них имитируют пребывание на самом Марсе.

Но достаточно ли просто прилететь на Красную планету? На формирование условий, пригодных для комфортного существования жизни на Земле, потребовались миллионы лет. Да, человечество очень далеко продвинулось в технологическом плане, но терраформирование всё же остаётся областью фантастики.

«Если у нас будет сила превратить другую планету в Землю, мы можем для начала Земле вернуть облик Земли», – говорит известный астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон.

Так или иначе, нам необходимо