# Межзвёздные перелёты: почему физика против людей на борту

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=mUXCGhq2Sxs
Канал: Вселенная Плюс
Опубликовано: 20.01.2024

---

Борис Штерн утверждает, что физические законы исключают возможность межзвёздных перелётов для живых людей [0:54]. По его расчётам, технический прогресс ограничен пределом скорости в 1–2% от скорости света [18:36]. В рамках проекта «Вселенная Плюс» Владимир Сурдин, Алексей Семихатов и Борис Штерн обсудили перспективы колонизации Галактики и технические тупики современной космонавтики.

## 🚀 Физические пределы и топливный тупик
[[JUMP:01:25]]

Современная техника позволяет аппаратам развивать скорость около 12–20 км/с [2:54]. Для межзвёздного перелёта этого недостаточно, так как путь до ближайшей звезды займёт десятки тысяч лет. Борис Штерн считает, что даже при развитии ионных и ядерных двигателей человечество упрётся в потолок 1000 км/с [3:28].

Проблема кроется в энергетической эффективности топлива:

*   Химическое топливо даёт энергетический выход на уровне $10^{-4}$ от $mc^2$ [8:16].
*   Ядерный двигатель обеспечивает выход около 1% от $mc^2$ [8:16].
*   Управляемый термоядерный синтез потенциально даёт 3–4% выхода энергии [9:11].

Даже идеальный термоядерный двигатель имеет ограничения. При использовании реакции дейтерия и трития выделяются нейтроны, которые невозможно сфокусировать магнитным полем [9:35]. Чтобы поглотить их энергию, потребуется защитная плита весом в сотни тысяч тонн [9:49]. Более перспективна реакция дейтерия с гелием-3, где вылетают протоны [10:32]. Однако порог Лоусона для такой реакции на четыре порядка выше, чем для дейтерий-тритиевой смеси [10:44].

## ❄️ Термодинамика и проблема торможения
[[JUMP:14:32]]

Межзвёздный корабль обязан не только разогнаться, но и затормозить у цели. Это требует перевозки двойного запаса топлива, что экспоненциально увеличивает массу аппарата [14:45]. Вторая критическая проблема — перегрев. В космосе нет воздуха для конвекционного охлаждения, поэтому лишнюю энергию можно только излучать [15:12].

Для эффективного сброса тепла мощному кораблю потребуются радиаторы площадью в гектары [16:07]. Роскосмос разрабатывает ядерный буксир «Зевс», где планируют использовать капельные излучатели [16:23]. Борис Штерн отмечает, что эффективность таких систем всё равно ограничена законами излучения абсолютно чёрного тела [17:01]. Из-за необходимости медленного охлаждения средняя скорость полёта не превысит 2% от световой [18:36]. При таких скоростях эффекты замедления времени (гамма-фактор) практически отсутствуют [18:50].

## 🧬 Биологические барьеры и поиск жизни
[[JUMP:21:32]]

Длительность полёта в сотни лет делает невозможной отправку живого экипажа без технологий гибернации. Однако даже замороженные эмбрионы подвергаются воздействию космической радиации [35:42]. Частицы сверхвысоких энергий (выше 20 ГэВ) пробивают обычную обшивку [35:16]. За 1000 лет полёта генетический материал накопит критические повреждения ДНК [36:10].

Борис Штерн скептически оценивает шансы найти обитаемые миры у красных карликов вроде TRAPPIST-1 [28:00]:

*   Молодые красные карлики проходят фазу вспышек, способных «прожарить» планеты в зоне обитаемости [28:35].
*   Планеты находятся в приливном захвате, будучи повёрнутыми к звезде одной стороной [30:10].
*   Медленное вращение планет ослабляет магнитное динамо, что приводит к сдуванию атмосферы звёздным ветром [31:14].

Евгений Кунин оценивает вероятность случайного старта РНК-репликации как $10^{-1000}$ [23:57]. Если эти расчёты верны, человечество может быть единственной технологической цивилизацией в Галактике [11:15].

## 🔭 Звёздные паруса и проекты будущего
[[JUMP:40:39]]

Юрий мильнер инвестировал 100 миллионов долларов в проект Breakthrough Starshot [40:39]. Концепция предполагает разгон граммового зонда с лазерным парусом до 20% скорости света [41:43]. Для этого на Земле или Луне нужно построить лазерную систему мощностью 50 ГВт [46:58].

Борис Штерн критикует проект по нескольким причинам:

1.  Материал паруса должен иметь коэффициент отражения, близкий к идеальному, иначе 50 ГВт мгновенно испарят зонд [42:40].
2.  На пути зонда стоит межзвёздная среда, пылинки которой на высокой скорости работают как снаряды [48:53].
3.  Передача сигнала от граммового устройства с расстояния в 4 световых года требует колоссальной мощности [49:48].

Более реалистичным кажется использование лазерных парусов для перемещений внутри Солнечной системы [57:05]. При этом инвестиции Юрия Мильнера в поиск техносигнатур и строительство коронографов участники дискуссии считают полезными для фундаментальной науки [56:40].

## 🤖 Искусственный интеллект как воспитатель
[[JUMP:1:13:23]]

Если отправка живых людей невозможна, единственным вариантом экспансии становится рассылка жизни в виде эмбрионов или спор [1:10:38]. На целевой планете автоматическая станция должна вырастить организмы в искусственных матках. Роль учителей и воспитателей для первых поколений новых колонистов должен взять на себя искусственный интеллект [1:18:55].

Алексей Семихатов указывает на «биологический шовинизм»: современные ИИ-системы пока не обладают сознанием и пониманием физического мира [1:18:25]. Тем не менее Борис Штерн считает задачу создания «ИИ-няньки» технически решаемой в долгосрочной перспективе [1:17:18]. 

Прогресс в одной области часто замедляется при достижении физических пределов, как это произошло с гражданской авиацией после 1960-х годов [1:19:55]. Но участники дискуссии надеются на возникновение принципиально новых направлений науки, которые позволят преодолеть текущий «потолок» [1:21:26].