Бывший ученый NASA продемонстрировал, почему варп-двигатель слишком медленный для колонизации вселенной

В sci-fi вселенной Star Trek космические корабли с варп-двигателями могут преодолевать обычно непроходимый барьер световой скорости — около 299 792 километров в секунду в вакууме. Такое жонглирование известной физикой делает достижение заселенных пришельцами планет в различных уголках галактики похожим на перелет, занимающий ровно столько, сколько длится рекламная пауза.

Однако новая анимация от ученого Джеймса О'Донохью, раньше работавшего в NASA, а теперь в JAXA (космическое агентство Японии), переносит варп-двигатели этих вымышленных космических кораблей в реальность. По словам ученого, эта работа дает ему "чувство отчаяния" по поводу путешествия в космосе, даже на сверхсветовых скоростях.

О'Донохью ранее анимировал скорость света в солнечной системе и результаты были удручающими. Получив широкое внимание к этим анимациям, он стал задумываться, как в реальности может выглядеть движение на более высоких скоростях.

О'Донохью взял космический корабль USS Enterprise Федерации под командованием капитана Жана-Люка Пикарда из Star Trek: The Next Generation и отправил его в полет от Солнца к Плутону на различных варп-скоростях.

Приведенное выше анимационное видео, размещенное О'Донохью в Twitter, почти так же разочаровывает, как и первый набор популярных анимаций ученого.

Я искренне чувствовал отчаяние при виде расстояний в нашей солнечной системе и за ее пределами. В этом одна из моих целей — чтобы остальные почувствовали себя так же плохо, как и я.

Кстати, выход продолжения сериала Star Trek: Picard назначен на 24 января.

Что показывает новая анимация Star Trek и почему это угнетает

Во вселенной Star Trek нет установленной шкалы скоростей "варп-фактора". За более чем 50-летний период производства, различные сериалы, эпизоды и фильмы выдают противоречивые цифры.

Однако, Рик Штернбах и Майкл Окуда — два консультанта сериала The Next Generation — в 1991 году опубликовали техническое руководство, содержащее достоверные цифры, и именно на эти цифры (Википедия) полагается О'Донохью в создании своих демонстраций.

Эта шкала предполагает, что варп-фактор 1 соответствует скорости света (показано ниже между Землей и Луной), а типичный верхний варп-предел 9.99 более чем в 2140 раз превышает скорость света.

О'Донохью решил изобразить Enterprise, летящим через Солнечную систему от Солнца к финишной черте на Плутоне. Космический корабль начинает с 1 и в конечном итоге ускоряется до 9.9, что примерно в 2083 раза превышает скорость света.

• Варп 1, или скорость света, заставляет Enterprise выглядеть так, будто он в бездействии над солнцем. При такой скорости кораблю потребовалось бы 5 часов 28 минут, чтобы достичь Плутона, находящегося на расстоянии около 5.9 миллиардов километров от Солнца. Тем временем, Проксима Центавра — ближайшая к нам звезда — в четырех годах и трех месяцах.

• Варп 5 примерно в 213 раз быстрее, благодаря чему путешествие от Солнца к Плутону занимает всего 1 минуту и 30 секунд, а Проксима Центавра все еще в неделе пути.

• Варп 9.9 делает путешествие к Плутону менее чем 10-секундным перелетом, а к Проксима Центавра 18-часовым круизом.

Скорость последнего путешествия в тысячи раз быстрее, чем когда-либо сможет допустить физика нашей Вселенной. Однако, путешествие с варп-фактором 9.9 от одного конца Млечного пути до другого может занять 96 лет. Это почти на десятилетие дольше, чем средняя продолжительность жизни человека сегодня.

Даже учитывая самую быструю "трансварповую" (или "вневарповую") скорость, достигнутую Энтерпрайзом, в 8323 раза превышающую скорость света, согласно техническому руководству, трансгалактический рейс занял бы 24 года. Трансварповое путешествие до Андромеды — ближайшей к нам галактики на расстоянии около 2.5 миллионов световых лет, длилось бы около 300 лет.

Четверть века — это изнурительное количество времени, с которым ни одна голодека, компаньоны с искусственным интеллектом и хорошо оснащенный космический корабль не смогут справиться, не говоря уже о трех столетиях.

"Однако их не просто пожалеть", — сказал О'Донохью о людях вселенной Star Trek, поскольку "мы не достигли и десятой доли процента скорости света в наших самых быстрых космических кораблях".

Человек и космос

Самый быстрый объект, созданный человеком, когда-либо путешествующий относительно Солнца, достиг около 192 километров в секунду, или 692 000 километров в час. Солнечный зонд "Паркер" NASA на короткое время достиг этой скорости, когда двигался вокруг Солнца, а полет на Плутон от Солнца с такой скоростью занял бы около года.

Инженеры, участвующие в проекте Breakthrough Starshot, работают над достижением путешествия на частичной скорости света с помощью крошечного "нанокорабля".

Идея состоит в том, чтобы быстро ускорить их, стреляя в отражающие световые паруса мощными лазерными лучами, в конечном счете направляя их к таким звездам, как Проксима Центавра (красный карлик, который может содержать обитаемые планеты).

Тем не менее, даже при запланированной скорости в 20% от скорости света, может пройти более 21 года, прежде чем зонды пролетят мимо и сфотографируют близлежащую звездную систему. Кроме того, понадобится еще 4.24 года, чтобы их радиосигналы (движущиеся со скоростью света) достигли антенн на Земле.

Однако если мы хотим чувствовать себя по-настоящему одинокими, О'Донохью считает, что достаточно заглянуть в ту же научную фантастику.

"Я думаю, что осознание того, что на путешествие к ближайшей звезде понадобятся десятки часов даже на редко используемом варп 9.9, заставляет в полной мере испытать чувство изоляции и безысходности", — сказал О'Донохью.

"Возможно, это даст зрителям лучшее представление о масштабах космоса и передовой природе кораблей и экипажей Федерации."

Арт в шапке: Paul JouardP