Прежде чем выяснить, действительно ли в данном случае можно говорить о каких-то «протекциях», или же мы сталкиваемся с довольно обычными в подобных ситуациях спекуляциями, попробуем решить небольшой психологический ребус.
Чем вызван такой невероятный сенсационный успех фотонных ракет — завоевателей вселенной? Тот успех, о котором выразительно свидетельствуют научно-фантастические творения, авторы которых «с характерным для них отсутствием воображения» (как мимоходом съязвил в давние времена Кельвин) непринужденно заполнили Галактику самыми разнообразными звездолетами.
Основных причин, пожалуй, две.
Во-первых (и это главное), сама по себе идея покорения неизмеримых пространств вселенной исключительно привлекательна.
А во-вторых, эта идея особенно притягательна в наши дни. Когда преодолено земное тяготение и созданы искусственные спутники Солнца, когда можно думать, что в ближайшие годы будет предпринята попытка высадиться на Луне, когда астронавтика превращается в практическую и актуальную область науки, — почти невозможно примириться с мыслью, что никогда, ни при каких достижениях техники человечество не достигнет далеких звезд вселенной.
К сожалению, мечта, как бы она ни была прекрасна, не более, чем мечта. Но… у нас нет никаких реальных оснований думать, что человечество сможет создать ракеты, которые свяжут нас с иными звездными мирами и даже с иными галактиками.
Мне самому очень неприятен этот вывод, и очень хотелось бы знать, что есть какие-то конкретные указания, как и каким путем можно достигнуть самых далеких звезд. Но, к несчастью, разговоры о фотонных ракетах нельзя расценивать иначе, как весьма привлекательную, но тем не менее весьма неосновательную сенсацию.
Постараюсь объективно изложить все «за» и «против», и читатель сможет судить, справедливо ли столь категорическое и малоутешительное утверждение.
Какое же содержание скрыто за неожиданным и эффективным сочетанием слов — «фотонная ракета»?
Как предполагают, фотонные корабли будут набирать скорость в результате отдачи мощного потока квантов электромагнитного излучения — фотонов. Направленное электромагнитное излучение уносит импульс, и поскольку суммарный импульс замкнутой системы — «ракета + излучение» — должен сохраняться, ракета приобретает равный по величине и противоположно направленный импульс.
Во всем сказанном нет ничего нового по сравнению с обычным объяснением принципа ракетного движения. Несколько необычен лишь способ — реактивная отдача при помощи фотонов. Для будущих звездолетов избран столь экстравагантный двигатель потому, что наиболее выгодный способ отдачи горючего с борта ракеты такой, когда реактивная струя имеет относительно корабля максимально возможную скорость — скорость света[88]. Однако подобный способ отдачи подразумевает выброс массы в виде квантов электромагнитного излучения — фотонов, так как достигнуть скорости света можно, только если масса покоя разгоняемой частицы равна нулю![89]
Кстати, столь же успешно, как о фотонных, можно рассуждать об электронных, протонных и мезонных ракетах. Если, скажем, у электронов отдачи скорость относительно ракеты очень близка к скорости света, то подобный реактивный двигатель очень незначительно проигрывает по сравнению с фотонным в отношении импульса, получаемого ракетой на единицу выброшенной массы.
А фантазируя о техническом осуществлении двигателя, способного разгонять ракету до световых скоростей, пожалуй, легче представить себе отдачу импульса при помощи электронов. Впрочем, выбор объекта фантазии — дело вкуса.
Прежде всего уточним, почему вообще световые скорости непременно сопутствуют мечтам о звездных полетах.
Ближайшая к Солнцу звезда (она так и названа «Ближайшая Центавра») отделена от нас куском пространства в 4,2 светового года. Соответственно время, необходимое для путешествия со скоростью V, равно
t = 4,2 · c/v.
Поэтому даже для полета к ближайшей из звезд ракета должна достигнуть относительно солнечной системы скоростей, сравнимых со скоростью света. Иначе экспедиция продлится десятки тысяч лет. Например, при весьма приличной для «каботажного» межпланетного путешествия скорости 100 километров в секунду добираться к созвездию Центавра пришлось бы примерно 12 600 лет. Подобные сроки не очень удобны, и потому, если уж лететь к звездам (хотя бы и в мечтах), необходимы ракеты со скоростями, более или менее близкими к скорости света.
88
Впрочем, утверждение в тексте справедливо лишь в том случае, когда вся масса горючего превращается в кванты электромагнитного поля и отбрасывается реактивным двигателем. Если же в двигателе «сгорает» не все горючее вещество и продукты сгорания остаются в виде балласта, который приходится отправлять за борт ракеты, не получая при этом добавочный импульс, наиболее выгодным может оказаться другой режим, а именно такой, при котором вся масса вещества отбрасывается реактивным двигателем, но уже по необходимости со скоростью, значительно меньшей скорости света. Все это, однако, тонкости, не имеющие для нас особого значения.
89
Правда, для развлечения можно обсуждать и нейтринные ракеты. Масса покоя нейтрино равна нулю, и, следовательно, отдача посредством нейтрино может быть столь же выгодна, как и при помощи фотонов. Однако нейтринная ракета — это вообще нечто «по ту сторону добра и зла».