Кіріспе

Жұлдыздар немесе планеталар жүйелері арасындағы гипотетикалық саяхаттар. Жұлдызаралық саяхат – ғарыш кемесінің бір жұлдыз жүйесінен, жалғыз жұлдыздан немесе планеталар жүйесінен екіншісіне жасаған гипотетикалық саяхаты. Жұлдызаралық саяхаттың планетаралық ғарышқа ұшудан әлдеқайда қиын болатыны күтілуде, себебі арақашықтықтардың масштабында үлкен айырмашылық бар. Күн жүйесіндегі кез келген екі планета арасындағы қашықтық 55 астрономиялық бірліктен (АБ) кем, ал жұлдыздар әдетте жүздеген мың АБ-қа бөлінген, сондықтан бұл қашықтықтар көбінесе жарық жылдарымен беріледі. Осы қашықтықтардың зорлығына байланысты, белгілі физика негізіндегі ұрпақ алмастырмайтын жұлдызаралық саяхат жарық жылдамдығының жоғары пайызымен жүзеге асуы керек; тіпті осы жағдайда да саяхат уақыты ұзақ болады – кем дегенде ондаған жылдар, мүмкін мыңжылдықтар немесе одан да көп. 2024 жылға дейін АҚШ жасаған және басқарған бес ғарыш кемесі, Күн жүйесінен шығу үшін қажетті құтылу жылдамдығына қол жеткізді, олар сыртқы жүйенің бөліктерін зерттеу миссияларының бір бөлігі ретінде ұшырылды. Сондықтан олар жұлдызаралық кеңістікте шексіз саяхаттай береді. Дегенмен, олар басқа жұлдызға жүздеген мың жылдар бойы жақындамайды, олар жұмысын тоқтатқаннан кейін де ұзақ уақыт өткен соң (теория бойынша, егер ғарыш кемесін сыртқы цивилизация тапса, "Вояджер" алтын тақтасын ойнатуға болады). Адам өмірінде жұлдызаралық саяхатқа қажетті жылдамдықтар қазіргі ғарыш саяхаты әдістерінен әлдеқайда асып түседі. Тіпті гипотетикалық түрде толық тиімді қозғалтқыш жүйесі болған жағдайда да, осы жылдамдықтарға сәйкес келетін кинетикалық энергия бүгінгі энергия даму деңгейімен салыстырғанда өте зор. Сонымен қатар, мұндай жылдамдықтарда ғарыш кемесінің ғарыш шаңымен және газдармен соқтығысуы жолаушылар мен ғарыш кемесінің өзі үшін де өте қауіпті болар еді. Адамзат жұлдызаралық саяхатты, адамдармен немесе адамдарсыз жасау үшін үлкен технологиялық және экономикалық қиындықтарды жеңіп өтуі керек. Ең оңтайлы көзқарас бойынша да, осы мақсатқа жететінге ондаған жылдар кетеді деп болжануда. Алайда, қиындықтарға қарамастан, жұлдызаралық саяхат іске асса, ғылыми тұрғыдан көптеген пайдалар күтілуде. Жұлдызаралық саяхаттың көптеген тұжырымдары миллион тонна жүкті құрылыс/жұмыс орнына тасымалдай алатын дамыған ғарыш логистикалық жүйесін қажет етеді, ал көпшілігі құрылыс немесе қуат үшін гигаваттық деңгейдегі қуатты талап етеді (мысалы, Жұлдызды жіп немесе Жеңіл желкен сияқты тұжырымдар). Егер ғарышқа негізделген күн энергиясы Жердің энергия қорының маңызды бөлігіне айналса, мұндай жүйе табиғи түрде өсе алады. Тұтынушылардың көп тераватты жүйеге деген сұранысы жылына бірнеше миллион тонна жүкті тасымалдайтын логистикалық жүйені құруды қажет етеді.

Жұлдыздар аралық қашықтықтар

Күн жүйесіндегі планеталар арасындағы қашықтықтар көбінесе астрономиялық бірліктерде (АБ) өлшенеді, ол Күн мен Жер арасындағы орташа қашықтық ретінде анықталады. Мысалы, Жерге ең жақын планета – Венера (ең жақын нүктеде) 0,28 АБ қашықтықта. Күннен ең алыс планета – Нептун 29,8 АБ қашықтықта орналасқан. 2023 жылдың 20 қаңтарына қарай, Жерден ең алыс адам жасаған объект – Вояджер-1 163 АБ қашықтықта, Күн жүйесінен 17 км/с жылдамдықпен (жарық жылдамдығының 0,006%) шығып келеді. Ең жақын жұлдыз Проксима Центавр шамамен 9000 еседен астам Нептуннан қашықтықта орналасқан.

Нысанның қашықтығы (АУ) | Жарық уақыты
------- | --------
Ай | 0,0026 | 1,3 секунд
Күн | 1 | 8 минут
Венера (ең жақын планета) | 0,28 | 2,4 минут
Нептун (ең алыс планета) | 29,8 | 4,1 сағат
Вояджер-2 | 136,1 | 18,9 сағат
Вояджер-1 | 163,0 | 22,6 сағат
Проксима Центавр (ең жақын жұлдыз және экзопланета) | 268 332 | 4,24 жыл

Осы себепті, жұлдыздар арасындағы қашықтықтар көбінесе жарық жылдарында (жарық вакуумда бір Юлиан жылында жүретін қашықтық ретінде анықталады) немесе парсектерде (бір парсек – 3,26 жарық жылы, жұлдыздық параллакс дәл бір доға секундқа тең болғандағы қашықтық, сондықтан осылай аталады) беріледі. Вакуумдағы жарық секундына шамамен жүреді, сондықтан 1 жарық жылы шамамен немесе АБ-қа тең. Осылайша, Проксима Центавр Жерден шамамен 4,243 жарық жылы қашықтықта орналасқан. Жұлдыздар аралық қашықтықтың зорлығын түсінудің тағы бір жолы – масштабтау. Күнге ең жақын жұлдыздардың бірі – Альфа Центавр А (Проксима Центаврдың екі серігінің бірі болып табылатын, Күнге ұқсас жұлдыз) Жер-Күн қашықтығын кішірейту арқылы суреттеуге болады. Осы масштабта Альфа Центавр А-ға дейінгі қашықтық болар еді.

Қазірге дейін жасалған ең жылдам сыртқа бағытталған ғарыш кемесі – Вояджер-1, 46 жыл ішінде бір жарық жылының 1/390 бөлігін басып өтті және қазіргі уақытта жарық жылдамдығының 1/17 600 жылдамдығымен қозғалуда. Осы жылдамдықпен Проксима Центаврға сапар жасауға 75 000 жыл қажет болар еді.

Қажетті энергия

Қиындыққа ықпал ететін маңызды фактор – қанағаттанарлық сапар уақытын алу үшін жұмсалуға тиіс энергия. Қажетті энергияның ең төменгі шегі – кинетикалық энергия, мұндағы – соңғы масса. Егер кемедегі қозғалтқыштардан басқа тәсілмен тоқтау мүмкін болмаса, қону кезінде жылдамдықты төмендету қажет болса, қажетті энергияның ең төменгі шегі екі есе артады. Бұл, кинетикалық энергия формуласындағы мүшеге байланысты, миллиондаған есе көп энергия қажет екенін білдіреді. Бір тоннаны жарық жылдамдығының оннан бір бөлігіне дейін үдету үшін, қозғалтқыш механизмінің тиімділігін ескермей, кемінде (2008 жылғы әлемдік энергия тұтынуы 143 851 тераватт-сағатты құрады) энергия қажет. Бұл энергия кемеде сақталған отыннан, жұлдызаралық кеңістіктен жиналады немесе зор қашықтықтарға жіберіледі.

Жұлдыздар аралық орта

Жұлдызаралық ғарыш миссиясын жобалау үшін ғарыш аппараттары өтуі тиіс жұлдызаралық газ бен шаңның қасиеттерін білу қажет. Ірі объектілер (мысалы, макроскопиялық шаң бөлшектері) сирек кездеседі, бірақ олар көп зиян келтіруі мүмкін. Мұндай объектілерге соқтығысу қаупі және оны азайту әдістері әдебиеттерде талқыланған, бірақ көптеген белгісіздіктер сақталады. Тағы бір ескеретін жайт – жұлдызаралық материяның Күн төңірегінде біртекті емес таралуынан, бұл қауіптер әртүрлі траекторияларда өзгеше болады. Жоғары тығыздықтағы жұлдызаралық орта көптеген жұлдызаралық саяхат идеялары үшін қиындықтар тудырса да, жұлдызаралық рамджеттер және жұлдызаралық ғарыш кемелерін тоқтатуға арналған кейбір ұсынылған идеялар, керісінше, тығыз жұлдызаралық ортадан пайда көреді.

Күтуді есептеу

Физикашы және фантаст Роберт Форвард 50 жыл ішінде аяқталуы мүмкін емес жұлдызаралық миссияны бастамау керектігін айтқан. Оның орнына, егер өркениеттің қозғалтқыш жүйесінің жылдамдығы әлі де артып жатса және оның лимитіне жетпеген болса, ресурстарды жақсырақ қозғалтқыш жүйесін жасауға жұмсаған жөн. Себебі, баяу ғарыш кемесін, ықтимал, кейін жолданған, жаңа технологиялық қозғалтқыштары бар басқа миссия озатыр (үздірілмейтін ескіру постулаты). Бұл галактиканы мекендейтін бәсекелес мәдениеттер үшін ең маңызды есептеу болуы мүмкін.

Жұлдыздар аралық сапардың басты мақсаттары

Күннен 40 жарық жылы қашықтықта 59 жұлдыздық жүйе бар, оларда 81 жұлдыз бар. Ғарыздық миссиялар үшін маңызды нысандар деп келесілерді қарастыруға болады:

Жүйе Қашықтық (жж) Ескертпелер
Альфа Центавр 4.3 Ең жақын жүйе. Үш жұлдыз (G2, K1, M5). А компоненті Күнге (G2 жұлдызы) ұқсас. 2016 жылдың 24 тамызында Проксима Центаврдың тұрақты орбитасында Жерге ұқсас экзопланета (Проксима Центавр b) табылды.
Барнард жұлдызы 6 Кішкентай, аз жарқылықты M5 қызыл ергежейлі жұлдыз. Күн жүйесіне ең жақын екінші жүйе.
Сириус 8.6 Үлкен, өте жарқын A1 жұлдызы, ақ ергежейлі жұлдыз серігімен бірге.
Эпсилон Эридани 10.5 Күннен сәл кішірек және салқын K2 жұлдызы. Оның екі астероид белдеуі бар. Сондай-ақ, газ алып планетасы (AEgir) және басқа кішкентай планета болуы мүмкін, сондай-ақ Күн жүйесі типіндегі планеталық жүйеге ие болуы мүмкін.
Тау Сети 11.8 Күнге ұқсас жалғыз G8 жұлдызы. Күн жүйесі типіндегі планеталық жүйеге ие болу ықтималдығы жоғары: қазіргі деректер төрт планета бар екенін көрсетеді, олардың екеуі тіршілікке жарамды аймақта болуы мүмкін.
Luyten жұлдызы 12.36 Тұрақты орбитада Luyten b супер Жерімен бірге айналатын M3 қызыл ергежейлі жұлдыз.
Вольф 1061 14.1 Вольф 1061 c Жерден 1,6 есе үлкен; таулы жері болуы мүмкін. Сондай-ақ, ол "Алтын орта" аймағында орналасқан, онда сұйық су болуы мүмкін.
Gliese 667C 23.7 Жұлдыздың айналасында сұйық су болуы мүмкін аймақта орналасқан супер Жері бар, кем дегенде екі планетадан тұратын жүйе, бұл оны өмірдің болуы мүмкін екендігінің ықтимал үміткері етеді.
Вега 25 Планеталардың қалыптасу процесіндегі өте жас жүйе.
TRAPPIST 1 40.7 Жерге ұқсас жеті планета бар, олардың кейбіреулерінде сұйық су болуы мүмкін. Бұл жаңалық тұрақты планетаны және өмірді қолдай алатын планетаны табудағы маңызды қадам. Қазіргі астрономиялық технология осы нысандардың айналасындағы планеталық жүйелерді табуға қабілетті, бұл оларды зерттеу мүмкіндігін арттырады.

Баяу, ұшқышы жоқ зондтар

Қазіргі және жақын болашақтағы қозғалтқыш технологияларына негізделген, салыстырмалы түрде баяу жұлдыздар аралық миссиялар (басқа стандарттармен салыстырғанда бәрібір жылдам) бірнеше онжылдықтан мыңдаған жылдарға созылатын сапар уақытын қамтиды. Бұл миссиялар жақын маңдағы жұлдызды зерттеу үшін, "Вояджер" бағдарламасында қолданылған планетааралық ғарыш зондтары сияқты роботтық зондтарды жіберуден тұрады. Экипажсыз болу миссияның құны мен күрделілігін, сондай-ақ үдетуге қажетті массаны едәуір төмендетеді, бірақ технологияның қызмет ету мерзімі, лайықты жылдамдыққа қол жеткізумен қатар, маңызды мәселе болып қалады. Ұсынылған жобаларға "Дедалус" жобасы, "Икар" жобасы, "Стрекоза" жобасы, "Лонгшот" жобасы және соңғы кезде "Breakthrough Starshot" кіреді.

Нанозондтар

Жарық жылдамдығына жуық наноғарыш кемелері жақын арада, жаңадан жасалған наноөлшемді қозғалтқышпен және қолданыстағы микрочип технологиясы негізінде құрылуы мүмкін. Мичиган университетінің зерттеушілері нанобөлшектерді отын ретінде пайдаланатын қозғалтқыштарды жасап жатыр. Олардың технологиясы "нанобөлшектік өріс экстракциясы қозғалтқышы" немесе наноФЭТ деп аталады. Бұл құрылғылар кішкентай бөлшектерді үдеткіштер сияқты жұмыс істейді, ғарышқа тоқ өткізгіш нанобөлшектерді атып шығарады. Теориялық физик Мичио Каку "ақылды шаң" бұлттарын жұлдыздарға жіберуді ұсынды, және нанотехнологиядағы жетістіктер бұл мүмкін етеді. Каку сондай-ақ, өте кішкентай зерттеушілердің осалдығына байланысты, көптеген нанозондтарды жіберу қажеттігін атап өтті, себебі олар магниттік өрістерге, микрометеориттерге және басқа да қауіптерге оңай бұрылып кетуі мүмкін. Бұл кем дегенде бір нанозондтың сапардан аман қалып, мақсатына жету мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін қажет. Алғашқы шешім ретінде, Dragonfly жобасы аясында, қазіргі CubeSat технологиясына негізделген, лазермен қозғалтылатын шағын жұлдызаралық зерттеушілер ұсынылды. Оларды ғарыш кемесінде адамдардың тасымалдану "жағдайы" бойынша ажыратуға болады.

Өндірістік кемелер

Ұрпақ кемесі (немесе әлемдік кеме) – мақсатына жеткен экипаж саяхатты бастағандардың ұрпақтарынан тараған жұлдызаралық кеме түрі. Қазіргі таңдағы технологиялық деңгейде мұндай кемелерді құру мүмкін емес, себебі олардың қажетті өлшемі өте зор, сондай-ақ мұндай кемеде тіршілікпен байланысты туындайтын биологиялық және әлеуметтанулық мәселелер көп.

Анимация тоқтатылды

Ғалымдар мен жазушылар тоқтатылған өмірге қатысты әртүрлі техникалар туралы болжам жасады. Оларға адамның гибернацияға кетуі және крионикалық сақтау жатады. Бұл әдістердің екеуі де қазіргі уақытта қолданысқа енбесе де, жолаушылары саяхаттың ұзақ мерзімі бойы инертті күйде болатын ұйқы кемелерін құру мүмкіндігін ұсынады.

Мұздатылған эмбриондар

Адамның ерте сатыларындағы мұздатылған эмбриондарды тасымалдайтын жұлдызаралық роботтық миссия да теориялық мүмкіндік. Ғарыштан жайланудың осы әдісі, басқалармен қатар, жасанды жатырды жасауды, тіршілікке жарамды жер планетасын бұрыннан табуды, сондай-ақ толық дербес мобильді роботтар мен білім беру роботтары саласындағы жетістіктерді талап етеді, олар адам ата-анасының қызметін атқаруы керек.

Жұлдыздар аралық кеңістіктегі аралдар

Жұлдызаралық кеңістік толығымен бос емес; ол кішкентай астероидтардан (Оорт бұлты) бастап, мүмкін, жалқы планеталарға дейінгі триллиондаған мұзды денелерді қамтиды. Жұлдызаралық сапардың үлкен бөлігінде осы ресурстарды пайдалануға болатын жолдары болуы мүмкін, денеден денеге ақырындап жылдамдап немесе жол бойында бекеттер құру арқылы.

Жедел, экипажмен жүретін тапсырмалар

Егер ғарыш кемесі жарық жылдамдығының 10 пайызымен орташа жылдамдыққа ие болса (және адамдармен жабдықталған миссиялар үшін бағытталған жерге жеткенде баяуласа), онда Проксима Центавраға қырық жылда жетуге жетеді. Осыны іске асыру үшін бірнеше қозғалтқыш тұжырымдары ұсынылды (төмендегі § Propulsion бөлімін қараңыз), бірақ олардың ешқайсысы да жақын болашақта (бірнеше онжылдық ішінде) қанағаттанарлық құнмен дамытуға дайын емес.

Уақыт аралығы

Физиктер әдетте жарықтан жылдам жылдамдықпен саяхаттау мүмкін емес деп санайды. Релятивистік уақыттың өзгеруі саяхатшыға уақытты баяу сезінуге мүмкіндік береді, олардың жылдамдығы жарық жылдамдығына қаншалықты жақын болса, соншалықты. Бұл көзге көрінетін баяулау жарық жылдамдығының 80%-ынан жоғары жылдамдыққа жеткенде байқалады. Жұлдызаралық кеменің сағаттары Жердегі сағаттардан баяу жүреді, сондықтан егер кеме қозғалтқыштары тұрақты түрде шамамен 1g үдеуді (адам үшін ыңғайлы) тудыра алса, кеме галактикадағы кез келген жерге жетіп, 40 жылдық кеме уақыты ішінде Жерге оралуы мүмкін (суретті қараңыз). Қайтып келгенде, ғарышкердің кемесінде өткен уақыт пен Жерде өткен уақыт арасында айырмашылық болады. Мысалы, ғарыш кемесі 32 жарық жылы қашықтықтағы жұлдызға, бастапқыда 1.03g тұрақты үдеумен (яғни 10.1 м/с²) 1.32 жыл (кеме уақыты) бойы жеделдеп, содан кейін қозғалтқыштарын тоқтатып, келесі 17.3 жыл (кеме уақыты) тұрақты жылдамдықпен жүзіп, содан кейін 1.32 кеме жылы бойы қайтадан баяулап, мақсатына жетеді. Қысқа сапардан кейін ғарышкер сол жолмен Жерге оралуы мүмкін. Толық сапардан кейін кемедегі сағаттар 40 жыл өткенін көрсетеді, бірақ Жердегілер кеме ұшырылғаннан кейін 76 жыл өткенін айтады. Ғарышкердің көзқарасы бойынша, кемедегі сағаттар қалыпты жұмыс істеп тұрғандай көрінеді. Алдындағы жұлдыз кеме жылына 0.87 жарық жылы жылдамдықпен жақындап келе жатқандай сезіледі. Әлем саяхат бағыты бойынша кеме тоқтаған кездегі көлемінің жартысына дейін қысқарғандай көрінеді; астронавт өлшегенде, сол жұлдыз бен Күн арасындағы қашықтық 16 жарық жылы болып көрінеді. Жоғары жылдамдықтарда, кемедегі уақыт одан да баяу жүреді, сондықтан ғарышкер Сүт Жолының орталығына (Жерден 30 000 жарық жылы) барып, 40 жылдық кеме уақыты ішінде оралуы мүмкін. Бірақ Жердегі сағаттар бойынша жылдамдық әрқашан Жердегі бір жыл үшін 1 жарық жылынан кем болады, сондықтан үйге оралғанда ғарышкер Жерде 60 мың жылдан астам уақыт өткенін біледі.

Тұрақты жылдамдық

Қозғалтқыш жүйесінің қалай жүзеге асырылғанына қарамастан, ұшудан бастап қонғанға дейін үнемі үдеуді қамтамасыз ететін жүйе – ең жылдам сапарлау тәсілі болар еді. Тұрақты үдеумен жүзеге асырылатын саяхат – кемені сапардың бірінші жартысында тұрақты жылдамдықпен үдетіп, екінші жартысында баяулату арқылы бастапқы орнына қатысты тоқтау күйінде мақсатына жеткізуді білдіреді. Егер мұндай үдеу Жер бетіндегідей болса, экипаж үшін жасанды "гравитация" тудырудың қосымша артықшылығы болар еді. Дегенмен, қазіргі технологиямен қажетті энергияны қамтамасыз ету тым қымбатқа түсер еді. Планеталық бақылаушының тұрғысынан қарағанда, кеме бастапқыда тұрақты түрде үдейтін болып көрінер еді, бірақ жарық жылдамдығына жақындаған сайын бұл үдеу баяулай түсер еді (оны басып өте алмайды). Ол гиперболалық қозғалысқа ие болар еді. Кеме шамамен бір жыл үдеуден кейін жарық жылдамдығына жақындап, сапар соңына дейін бұл жылдамдықта сақталатын болар еді. Кемедегі бақылаушының тұрғысынан қарағанда, экипаж қозғалтқыштың үдеуіне қарама-қарсы гравитациялық өріс сезінер еді, ал алдағы ғарыш осы өріске түсіп, гиперболалық қозғалысқа ие болар еді. Осыған байланысты, кеме қозғалысын баяулатуды бастағанға дейін, кеме бағытындағы нысандар арасындағы қашықтық біртіндеп қысқарады, содан кейін кемедегі бақылаушы гравитациялық өрістің әсерін кері сезіне бастайды. Кеме мақсатына жеткенде, егер ол бастапқы планетасымен хабар алмасса, уақыт кеңеюі мен ұзындығының қысқаруына байланысты, кемеде планеталық бақылаушыға қарағанда аз уақыт өткенін анықтар еді. Нәтижесінде экипаж үшін өте жылдам саяхат мүмкін болар еді.

Ракеталық тұжырымдамалар

Барлық зымыран тұжырымдамалары зымыран теңдеуімен шектеледі, ол шығарынды жылдамдығы мен масса қатынасының функциясы ретінде қолданылатын сипаттамалық жылдамдықты, бастапқы (M0, отынмен қоса) және соңғы (M1, отын сарқылып) массаның арақатынасын анықтайды. Ғасырдың ішінде жұлдызаралық мақсаттарға жету үшін өте жоғары қатынастық қуат, итеру күшінің жалпы көлік құралы массасына қатынасы қажет. Жылу берудің кейбір деңгейі болжамды, нәтижесінде өте жоғары жылу жүктемесі туындайды. Сондықтан, барлық технологиялық жұлдызаралық зымыран тұжырымдамалары үшін маңызды инженерлік мәселе (көбінесе нақты айтылмайды) – шығарынды ағынынан көлік құралына жылудың өтуін шектеу болып табылады.

Ионды қозғалтқыш

Dawn сияқты ғарыш кемелері иондық қозғалтқышты пайдаланады. Иондық қозғалтқышта электр қуаты отынның, әдетте ксенон газының зарядталған бөлшектерін жасауға және оларды өте жоғары жылдамдыққа дейін үдетуге қолданылады. Дәстүрлі ракеталардың шығару жылдамдығы отынның молекулалық байланыстарында сақталған химиялық энергиямен шамамен 5 км/с-қа дейін шектеледі. Олар жоғары итермелеу күшін (шамамен 106 Н) тудырады, бірақ олардың меншікті импульсі төмен, бұл олардың максималды жылдамдығын шектейді. Керісінше, иондық қозғалтқыштардың күші төмен, бірақ теориялық тұрғыдан максималды жылдамдық ғарыш кемесіндегі электр қуатының мөлшерімен және үдетіліп жатқан газ иондарымен ғана шектеледі. Зарядталған бөлшектердің шығару жылдамдығы 15–35 км/с аралығында.

Электрлік бөліну

Ядролық электрлік немесе плазмалық қозғалтқыштар, ұзақ уақыт бойы төмен итеру күшімен жұмыс істеп, ядролық бөліну реакторларымен қуаттанады, химиялық отынмен жұмыс істейтін көліктерден немесе ядролық-термиялық ракеталардан әлдеқайда жоғары жылдамдыққа жету мүмкіндігіне ие. Мұндай көліктер ағымдағы ғасырда күн жүйесін зерттеуді, оңтайлы сапар уақытымен қамтамасыз етуге қабілетті. Төмен итеру күшіне байланысты, олардың қолданылу аймағы планетадан тыс кеңістік пен терең ғарышпен шектеледі. Портативті қуат көзімен, мысалы, ядролық реактормен қуатталатын электрмен жұмыс істейтін ғарыш кемесінің қозғалтқышы, жарық жылдамдығының 15%-ына ғана жеткенімен, ғасырлар бойы үдеуді қажет етеді, демек, бір адамның өміріне арналған жұлдызаралық саяхатқа жарамсыз.

Бөліну бөлшегі

Фиссионды фрагменттер зымырандары ядролық бөлінуді пайдаланып, бөліну фрагменттерінің жоғары жылдамдықты ағындарын жасайды, олар секундына дейін жылдамдықпен шығарылады. Бөліну кезінде энергия шығысы реактор отынының жалпы массалық энергиясының шамамен 0,1% құрайды және тиімді шығарылу жылдамдығын жарық жылдамдығының шамамен 5% дейін шектейді. Ең жоғары жылдамдыққа қол жеткізу үшін реакция массасы оптималды түрде негізгі энергия көзінің "күлі" – бөліну өнімдерінен тұруы керек, сондықтан массалық қатынаста қосымша реакция массасын есепке алу қажеттілігі тумайды.

Ядролық импульс

1950 жылдардың соңы мен 1960 жылдардың басындағы жұмыстар негізінде ядролық импульстік қозғалтқышпен, яғни ядролық жарылыстар сериясымен қозғалатын ғарыш кемелерін салу техникалық тұрғыдан мүмкін болды. Бұл қозғалтқыш жүйесінде өте жоғары меншікті импульс және жоғары меншікті қуат мүмкіндігі бар. Project Orion командасының мүшесі Фриман Дайсон 1968 жылы таза дейтерий синтезінің детонацияларын, өте жоғары жанармай шығымымен қолданатын ядролық импульстік қозғалтқышпен жұлдызаралық ғарыш кемесін ұсынды. Ол 15 000 км/с жылдамдыққа және 100 000 тонналық ғарыш аппаратына 20 000 км/с дельта-v жылдамдығына жетуге мүмкіндік беретінін есептеді, бұл Альфа Центаврға 130 жылдық ұшу уақытын қамтамасыз етеді. Кейінгі зерттеулер көрсеткендей, егер отын баяулау үшін сақталмаса, Теллер-Улам термоядролық қондырғысымен жабдықталған Орион ғарыш кемесінің теориялық ең жоғары круиздік жылдамдығы жарық жылдамдығының 8-10% құрайды (0,08–0,1c). Атомдық (жарылу) Орион жарық жылдамдығының 3-5% деңгейіне жете алады. Ядролық импульстік қозғалтқышпен жабдықталған ғарыш кемесі, синтезделген антиматерия катализделген ядролық импульстік қозғалтқыштарды пайдаланса, 10% диапазонында болады, ал таза материя-антиматерия жою зымырандары теориялық тұрғыдан жарық жылдамдығының 50-80% аралығындағы жылдамдыққа қол жеткізе алады. Әр жағдайда, баяулау үшін отынды сақтау максималды жылдамдықты екі есеге азайтады. Ғарыш кемесін баяулату үшін, оның мақсатына жақындағанда, қозғалтқыш затты пайдаланудың орнына магниттік қанатты пайдалану идеясы талқыланды, бұл кемеге теориялық максималды жылдамдыққа жуық жылдамдықпен қозғалуға мүмкіндік береді. Ұқсас принциптерді қолданатын басқа жобалар: Project Longshot, Project Daedalus және Mini Mag Orion. Сыртқы қуат сәулелендірусіз жұлдызаралық ұшу және өте жоғары өнімділік планетааралық ұшу үшін сыртқы ядролық импульстік қозғалыс принципі тірі қалу қуатын барынша арттыру үшін кең таралған. 1970 жылдары Daedalus жобасы ядролық импульстік қозғалтқыш тұжырымын сыртқы түрлендірілген инерциялық тұтқындау синтезі арқылы жетілдірді, бұл жағдайда жоғары қуатты электрондық сәулелермен синтездік отын гранулаларын сығып, синтез жарылыстарын тудырды. Содан бері лазерлер, иондық сәулелер, бейтарап бөлшектер сәулелері және гиперкинетикалық снарядтар қозғалыс мақсаты үшін ядролық импульстерді жасау үшін ұсынылды. Кез келген ядролық жарылыспен жұмыс істейтін ғарыш кемесін дамытуға қазіргі кедергі – 1963 жылғы Жарым-жартылай сынақтарды тыйым салу шарты, ол ғарыш кеңістігінде кез келген ядролық құрылғыны (қару емес) жарылуға тыйым салады. Сондықтан бұл шартты қайта қарау қажет, бірақ қазіргі технологияны пайдалана отырып, жұлдызаралық миссия масштабындағы жобаға, кем дегенде, Халықаралық ғарыш станциясының масштабындағы халықаралық ынтымақтастық қажет болуы мүмкін. Тағы бір қарастырылатын мәселе – жылдам үдемелі ғарыш кемесіне, жүгіне және жолаушыларына түсетін g күштері (инерцияны жоюға қараңыз).

Ядролық синтездік зымыран

Ядролық синтез реакцияларымен қоздырылатын синтездік зымыран ғарыш кемелері, энергияны ескере отырып, жарық жылдамдығының шамамен 10% жылдамдығына жете алады. Теория бойынша, көптеген сатылар көлікті жарық жылдамдығына кез келген жақындыққа дейін итеруге мүмкіндік береді. NASA Гленн зерттеу орталығының командасы, D3He реакциясына негізделген, бірақ реакция массасы ретінде сутекті пайдаланатын, адамдармен жүзеге асырылатын Күн жүйесін зерттеуге бағытталған жобаны сипаттады. Ол ~1.7 × 10−3 g үдеумен, ~1700 тонна бастапқы массасымен және 10%-дан астам пайдалы жүк үлесімен >300 км/с ерекше жылдамдыққа жетеді. Бұл көрсеткіштер әлі де адамның өміріне сай кезеңдегі жұлдызаралық саяхаттар үшін қажетті талаптардан қашық болғанымен, бұл зерттеу келесі бірнеше онжылдықта қол жеткізілуі мүмкін деңгейге қатысты ақылға қонымды өлшем болып табылады, бұл қазіргі технологиядан асып түспейді. Концепцияның 2,2% жану фракциясына сүйенсек, таза синтез өнімінің шығару жылдамдығы ~3000 км/с құрайды.

Антиматериялық зымыран

Антиматериялық зымыранның энергия тығыздығы мен нақты импульсі кез келген басқа ұсынылған зымыран класынан әлдеқайда жоғары болар еді. Егер оны қауіпсіз пайдалануға болатын болса, теориялық тұрғыдан жарық жылдамдығының бірнеше ондаған пайызына жету мүмкін болар еді. Антиматерияны өндіру және сақтау мүмкін болатынын ескерсек, тағы екі мәселені қарастыру қажет. Біріншіден, антиматерияның жойылған кезде энергияның көп бөлігі жоғары энергиялы гамма-сәулелену және әсіресе нейтринолар түрінде жоғалады, сондықтан антиматерия егер жай ғана сәулеленуге жол берілсе, mc2 энергиясының шамамен 40% ғана қолжетімді болар еді.

Сыртқы энергия көзі бар зымыран

Лазер сияқты сыртқы көздерден қуат алатын зымырандар өздерінің ішкі энергия көзін энергия жинағышпен алмастыра алады, бұл кеменің массасын күрт азайтып, жоғары жылдамдықтарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Джеффри Лэндис базалық станция лазерінен берілетін энергиямен қуатталатын иондық қозғалтқышпен қозғалатын жұлдызаралық зерттеуші ұсынысын жасады. Ленард пен Эндрюс базалық станция лазерін пайдаланып, ядролық отын гранулаларын Mini Mag Orion ғарыш кемесіне қарай үдетуді ұсынды, ол оларды қозғалту үшін тұтандырады.

Ракеталық емес тұжырымдамалар

Барлық дәстүрлі ракеталық қозғалтқыштардың бір мәселесі – ғарыш кемесі өзімен бірге отынды алып жүруге мәжбүр, осылайша ракета теңдеуіне сәйкес, ол өте ауыр болады. Бірнеше концепция осы мәселенің шешімін табуға бағытталған:

RF резонанстық қуыс қозғалтқышы

Радиожиілік (RF) резонанстық қуыс қозғалтқышы – ғарыш кемесін жылғақылайтын құрылғы деп саналатын аппарат. 2016 жылы НАСА-ның Advanced Propulsion Physics Laboratory мұндай сынақтардың бірінен шамалы итермелеу байқағанын хабарлады, бірақ бұл нәтиже кейін қайталанбады. Осы құрылғылардың бірі EMDrive деп аталады. 2002 жылдың желтоқсанында Satellite Propulsion Research Ltd 850 Вт қуыс магнитронымен жұмыс істейтін, шамамен 0,02 Ньютон итермелі күш бере алатын прототипті сипаттады. Магнитронның қызып, бұзылуына байланысты құрылғы ондаған секунд ғана жұмыс істей алды. EMDrive-тің соңғы сынақтары оның жұмыс істемейтінін көрсетті.

Шпионатты қозғалтқыш

2019 жылы NASA ғалымы доктор Дэвид Бернс ұсынған спиральді қозғалтқыш тұжырымдамасы, бөлшектерді жарық жылдамдығына жуық жылдамдыққа дейін үдету үшін бөлшектер үдеткішін пайдаланады. Мұндай жылдамдықпен қозғалғанда бөлшектер массасы артады, сондықтан бұл массаның өзгеруі үдеме тудыруы мүмкін деп саналады. Бернстің сөзіне сәйкес, ғарыш кемесі теориялық тұрғыдан жарық жылдамдығының 99% -на жете алады.

Жұлдыздар аралық ұшқыш

1960 жылы Роберт В. Буссард Буссард рамжетін ұсынды, ол – ғарыздағы сирек сутекті алып ұңғыма арқылы жинап, протон-протон тізбекті реакциясын пайдаланып, ұшып бара жатып "жағатын" және артқа шығаратын термоядролық қозғалтқыш. Кейінгі есептеулер мен дәлдеулер көрсеткендей, туындаған итермелеу күші кез келген мүмкін ұңғыма конструкциясынан туындайтын қарсылықтан кем болады. Дегенмен, бұл идея тартымды, себебі отын жол жүрісінде жиналады (энергияны жинау концепциясына сәйкес), сондықтан ғарыш кемесі теориялық тұрғыдан жарық жылдамдығына жуық жылдамдыққа жете алады. Бұл шектеу реакцияның қозғалтқышты 0,12c жылдамдыққа дейін ғана үдетуге қабілетті болғандығына байланысты. Сондықтан, жұлдызаралық шаңды ұстаудың қарсылығы мен сол шаңды 0,12c жылдамдыққа дейін үдетудің итермелеу күші, жылдамдық 0,12c болғанда тең болады, бұл одан әрі үдеуге кедерес жасайды.

Жарықпен қозғалтқыш

Үй жұлдызы жүйесіндегі қуатты лазер немесе бөлшектік үдеткішпен қоздырылатын жарық немесе магниттік желкен, зымырандық немесе импульстік әдістерге қарағанда тіпті жоғары жылдамдыққа жетуі мүмкін, себебі оған өзінің реакциялық массасын алып жүрудің қажеті болмайды, сондықтан тек ғарыш кемесінің жүгін үдету жеткілікті. Роберт Л. Форвард осы жүйеде лазерлік массивтің болуын қажет етпейтін, 100 км-лік жарық желкенімен жұлдызаралық ғарыш кемесін тоқтату тәсілін ұсынды. Бұл схемада 30 км-лік қосалқы желкен ғарыш кемесінің арт жағына орналастырылады, ал үлкен негізгі желкен кемеден ажыратылып, өздігінен алға жылжи береді. Жарық үлкен негізгі желкеннен екінші желкенге шағылыстырылады, ол екінші желкенді және ғарыш кемесінің жүгін тоқтату үшін қолданылады. 2002 жылы NASA-ның Glen Research орталығының ғалымы Джеффри А. Лэндис лазерлік қуатпен жұмыс істейтін, күн энергиясын пайдаланатын бірнеше нанометр қалыңдығындағы алмаз желкенмен жабдықталған желкенді кемені ұсынды. Бұл жоба бойынша, теориялық тұрғыдан алғанда, мұндай жұлдызаралық кеме жарық жылдамдығының 10 пайызына жете алады. Сондай-ақ, ғарыш кемесін үдету үшін сәулеленген қуатты қозғалтқыш, ал оны тоқтату үшін электромагниттік қозғалтқыш пайдалану ұсынылды, бұл Бюссардтың жылдамдық жылдамдату кезінде туындайтын қарсылық мәселесін шешеді. Магниттік желкен де, баратын жұлдыздың күн желдері мен жұлдызаралық кеңістіктегі плазмамен өзара әрекеттесу арқылы, баратын жердегі жанармайға немесе сәулеленген қуатқа тәуелді болмай, тоқтай алады. Төменде физик Роберт Л. Форвард ұсынған сәулеленген лазерлік қозғалтқышты пайдаланатын кейбір мысалдар келтірілген:

Миссия Лазерлік қуаты Көліктің массасы Үдеу Желкеннің диаметрі Ең жоғары жылдамдық (жарық жылдамдығының %) 1. Жақындау – Альфа Центавр, 40 жылдық шығу кезеңі 65 ГВт 1 т 0,036 g 3,6 км 11% @ 0,17 жарық жылы 2. Кездесу – Альфа Центавр, 41 жылдық шығу кезеңі 7200 ГВт 785 т 0,005 g 100 км 21% @ 4,29 жарық жылы. Тоқтату кезеңі 26000 ГВт 71 т 0,2 g 30 км 21% @ 4,29 жарық жылы 3. Экипаждық – Эпсилон Эридани, 51 жыл (жұлдыз жүйесін зерттеуге кеткен 5 жылды қоса алғанда) шығу кезеңі 75 000 000 ГВт 78 500 т 0,3 g 1000 км 50% @ 0,4 жарық жылы тоқтату кезеңі 21 500 000 ГВт 7850 т 0,3 g 320 км 50% @ 10,4 жарық жылы қайту кезеңі 710 000 ГВт 785 т 0,3 g 100 км 50% @ 10,4 жарық жылы тоқтату кезеңі 60 000 ГВт 785 т 0,3 g 100 км 50% @ 0,4 жарық жылы

Алдын ала жылдамдатылған отын

Жұлдыздар аралық сапардың басталу-тоқталу уақытын адам өмірінен кем ету үшін, тіпті ең жақын жұлдыздарға сапар жасағанда да, масса қатынасы 1000 мен 1,000,000 аралығында болуы керек. Мұны үлкен масштабта көп сатылы аппараттар арқылы іске асыруға болады. Балама ретінде, үлкен сызықтық үдеткіштер ракета теңдеуінің шектеулерінен қашып, ядролық бөліну арқылы қозғалатын ғарыш кемелеріне отын жеткізе алады.

Динамикалық жоғары көтерілу

Жұлдызаралық кеңістікте саяхаттаудың бір тәсілі ретінде динамикалық ұшу ұсынылған.

Ақыл-ойды жарықпен жеткізу

Жүктелген адам санасы немесе жасанды интеллект лазерлік немесе радио сигналдар арқылы жарық жылдамдығымен жіберілуі мүмкін. Мұндай жағдайда, бағыттағы жерде алдымен қабылдағыш құрылғы орнатылуы керек, оны мысалы, адамдар, зерттеушілер, өздігінен көбейтілетін машиналар (мүмкін, жасанды интеллектпен немесе жүктелген адамдармен бірге) немесе басқа планеталық өркениет (мүмкін, басқа галактикада, тіпті Кардашевтың III типіндегі өркениет) орнатуы мүмкін.

Жасанды қара тесік

Жұлдыздар аралық сапарды мүмкін етудің теориялық идеясы – жасанды қара тесік жасап, оның Хокинг сәулесін бағыттау үшін параболалық рефлекторды пайдалану арқылы жұлдыз кемесін жылжыту болып табылады. Қазіргі технологиялық деңгейде мүмкін болмаса да, қара тесікпен жасалған ғарыш кемесі басқа әдістерге қарағанда бірнеше артықшылықтар ұсынады. Қара тесікті қуат көзі және қозғалтқыш ретінде пайдалану үшін Хокинг сәулесін энергияға және итеру күшіне айналдыру қажет. Мүмкін болатын бір әдіс – тесікті кемеге бекітілген параболалық рефлектордың фокусына орналастырып, алға жылдамдық беру. Сәл оңайырақ, бірақ тиімділігі төмен әдіс – кеме алдына бағытталған гамма сәулелерін сіңіріп, оны итеруге және қалған сәулелерді артқа шығаруға болады.

Жарықтан жылдамдықты қозғалыс

Ғалымдар мен авторлар жарық жылдамдығын басып өтудің бірнеше мүмкіндіктерін қарастырды, бірақ олардың ең қиын тұжырымдары да жорамалға толы. Жарықтан жылдам саяхаттау физикалық жағынан мүмкін бе деген мәселе де даулы, себебі себеп-салдар қағидасына қайшы келуі мүмкін: жарықтан жылдам саяхаттау, белгілі бір жағдайларда, арнайы салыстырмалылық теориясы шеңберінде уақытқа кері саяхаттауға жол ашуы мүмкін. Жалпы салыстырмалылық теориясы бойынша жарықтан жылдам саяхаттау үшін ұсынылған механизмдер экзотикалық материяның болуын қажет етеді. Алайда, бұл концепция ғарыш кемесіне экзотикалық материя аймағын немесе теріс массаның гипотетикалық түсінігін енгізуді талап етеді. Дегенмен, Крэмер және авторлар бұл құрт тесіктерінің ерте ғаламда пайда болып, ғарыштық жіптермен тұрақтандырылуы мүмкін екенін айтады. Құрт тесіктерінің жалпы теориясы Виссердің "Лоренциандық құрт тесіктері" атты кітабында талқыланады.

Гиперион жобасы

Гиперион жобасы адамдармен жұлдызаралық саяхаттың түрлі мүмкіндіктерін зерттеді. Оның мүшелері Жұлдызаралық зерттеулер бастамасымен бірлесіп, адамдармен жұлдызаралық саяхаттар туралы жарияланымдарды жасай беруде.

NASA зерттеулері

NASA құрылғаннан бері ғарыш аралық сапарларды зерттеп келеді, маңызды шетел тілдеріндегі мақалаларды аударып, 1960 жылдары синтездік (термоядролық) қозғалтқышты, ал 1970 жылдары лазерлік қозғалтқышты ғарыш аралық сапарларға қолдану бойынша алғашқы зерттеулер жүргізді. 1994 жылы NASA және JPL «жарықтан жылдам (FTL) мәселесін қарастыру үшін жаңа координаттық жүйелерді құру және пайдалану» мақсатында «Жетілді кванттық/салыстырмалылық теориясының қозғалтқыштары бойынша семинар» ұйымдастырды. NASA-ның Breakthrough Propulsion Physics Program (FY 2003 жылы 6 жылдық, $1.2 миллиондық зерттеуден кейін тоқтатылды, себебі «Жақын арада ешқандай маңызды жаңалық күтілмейді») ғарыш аралық сапарлар үшін қажетті жаңалықтарды анықтады. NASA-ның Гленн зерттеу орталығының ғалымы Джеффри Лэндис, жаңа ғарыш саяхаты әдістерін қолдана отырып, лазерлік қуатпен жұмыс істейтін жұлдыздар аралық желкенді кеме 50 жылдың ішінде ұшырылуы мүмкін екенін айтады. «Менің ойымша, біз оны іске асырамыз, мәселе тек қашан және кімде» деді Лэндис сұхбатында. Ракеталар адамдарды ғарыш аралық миссияларға жіберу үшін тым баяу. Оның орнына ол кең желкендері бар ғарыш кемелерін көреді, олар лазерлік сәулелермен жарық жылдамдығының оннан бір бөлігіне дейін жылдамдатылады. Егер мұндай кеме тоқтамай Альфа Центавр жүйесінен өтіп өтетін болса, онда ол шамамен 43 жылда жетеді. Альфа Центаврда тоқтау үшін жылдамдықты азайту саяхатты 100 жылға дейін ұзартуы мүмкін, ал тоқтамайтын сапарда ұшу кезінде жеткілікті дәл және пайдалы байқаулар мен өлшемдер жасау мәселесі туындайды.

100 жылдық ғарыш кемесі зерттеуі

100 жылдық Starship (100YSS) зерттеуі – 100 жылдық Starship көзқарасын ілгерілетуге қабілетті ұйымның ерекшеліктерін бағалау және оның құрылысын қадағалауға арналған бір жылдық жобаның атауы. 2011 және 2015 жылдар аралығында 100YSS-ке қатысты симпозиумдар ұйымдастырылды. NASA-ның Джонсон ғарыш орталығының Харольд ("Сонни") Уайт – 2100 жылға дейін жұлдызаралық сапарды іске асыруды мақсат тұтқан коммерциялық емес Icarus Interstellar қорының мүшесі. 2012 жылғы 100YSS жиынында ол жұлдызаралық сапарларды мүмкін етуге көмектесу үшін ғарыш-уақытты 10 миллионнан бір бөлікке деформациялауға лазерді қолданғанын хабарлады.

Басқа үлгілер

Орион жобасы, адаммен жабдықталған жұлдызаралық кеме (1958–1968 жж.). Дедалус жобасы, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеуші (1973–1978 жж.). Starwisp, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеуші (1985). Лонгшот жобасы, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеуші (1987–1988 жж.). Жұлдыз тұқымы/жұлдызды ұшырғыш, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеушілер флоты (1996). Валькирия жобасы, адаммен жабдықталған жұлдызаралық кеме (2009). Икар жобасы, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеуші (2009–2014 жж.). Күнді суға батырушы, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеуші. Dragonfly жобасы, кішкентай лазерлік жетегімен жұлдызаралық зерттеуші (2013–2015 жж.). Breakthrough Starshot, 2016 жылдың 12 сәуірінде жарияланған, ұшқышсыз жұлдызаралық зерттеушілер флоты. Solar One, сәулелендірілген қуатпен, электромагниттік және ядролық жетегін біріктіретін адаммен жабдықталған ғарыш кемесі (2020).

Жүру мүмкіндігі

Энергия талаптары жұлдызаралық сапарды өте қиын етеді. 2008 жылғы Бірлескен Ұңғымалық Конференциясында бірнеше сарапшылар адамзаттың Күн жүйесінің шегінен тыс жерлерді зерттеуі мүмкін емес деген пікірді білдірді. Ренсселер политехникалық институтының Инженерлік және Ғылым кафедрасының доценті Брайс Н. Кассенти ең жақын жұлдызға зерттеу зондын жіберу үшін бүкіл әлемнің бір жылдық энергия өндірісінен кемінде 100 есе көп энергия қажет екенін айтты. Ұсынылып отырған кейбір технологиялардың триллиондаған долларлық құнына байланысты, саяхатшылар ең жақсы белгілі бағыттарға жете алу үшін жарық жылдамдығының 20 пайызымен 200 жылға дейін саяхаттауы мүмкін. Сонымен қатар, саяхатшылар өздерінің мақсатты жеріне (қандай жолмен болса да) жеткеннен кейін, атмосфера зиянды болмаса, олар мақсатты әлемнің бетіне түсіп, колония құра алмайды. Мұндай сапарды жасау мүмкіндігі, колонияның қалған өмірін герметикалық жағдайда өткізу және ғарыш костюмімен ғана сыртқа шығу перспективасы, көптеген ықтимал бағыттарды тізімнен шығаруы мүмкін. Жарық жылдамдығына жуық жылдамдықпен қозғалып, тіпті құмның бір түйіршігі сияқты ұсақ қозғалмайтын нысанға кездесу өлімге алып келеді. Мысалы, жарық жылдамдығының 90 пайызымен қозғалатын бір грамм материяның кинетикалық энергиясы шағын ядролық бомбаға (шамамен 30 кт TNT) тең келеді. Басты кедергілердің бірі – Жердегі барлық ресурстарға қол жеткізімділік болмаса, барлық басқа мәселелер шешілген жағдайда, мұндай ұзақ сапарға жеткілікті мөлшердегі бортындағы қосалқы бөлшектер мен жөндеу құралдарын қамтамасыз ету болып табылады.

Адамға пайдасы тимейтін жұлдыздар аралық миссиялар

"Breakthrough Starshot" бастамасы бойынша Альфа Центаврға жоғары жылдамдықты зерттеу миссияларын 21-ші ғасырда іске асыру мүмкін деген болжам бар. Балама ретінде, мыңжылдықтар бойы баратын ұшқышсыз, баяу жылдамдықты миссияларды жоспарлауға болады. Мұндай ғарыш зондтары адамзатқа тікелей пайда әкелмейді, себебі Жердегілердің осыдан кейін берілетін ғылыми деректерге қызығушылық танытар-танытпастығын болжау мүмкін емес. Мысалы, "Жаратылыс" миссиясының мақсаты – жарамды, бірақ өзге жағдайда сөлі планеталарға бағытталған панспермия идеясымен бір жасушалы тіршілікті жеткізу. Адамның пайдасына емес, салыстырмалы түрде баяу жылдамдықпен қозғалатын "Жаратылыс" зондтарын магниттік қанатты пайдаланып тоқтатуға болады. Осылайша, адамзатқа пайдасы жоқ ұшқышсыз миссияларды жүзеге асыру мүмкін.

Жерге ұқсас планеталардың ашылуы

2016 жылдың 24 тамызында Проксима Центаврдың 4,2 жарық жылы қашықтықта орналасқан, өмір сүруге қолайлы аймағында айналып жүретін, Жер шарымен шамалас экзопланета – Проксима Центавр b ашылғаны жарияланды. Бұл, Күн жүйесінен тыс, әзірге табылған ең жақын, потенциалды түрде өмірге жарамды экзопланета. 2017 жылдың ақпан айында NASA өзінің Spitzer ғарыш телескопы арқылы TRAPPIST 1 жүйесінде, Күн жүйесінен 40 жарық жылы қашықтықта орналасқан, өте салқын жұлдыздың айналасында Жер шарымен салыстырылатын жеті планетаны тапқанын хабарлады. Олардың үшеуі өмір сүруге қолайлы аймақта орналасқан, яғни, тасты планетада сұйық су болуының ықтималдығы жоғары. Бұл ашылу, Күн жүйесінен тыс бір жұлдыздың айналасында табылған ең көп санындағы өмір сүруге қолайлы аймақтағы планеталар бойынша жаңа рекордты орнатты. Осы жеті планетаның барлығы да тиісті атмосфералық жағдайлар болған жағдайда сұйық суға ие болуы мүмкін, бірақ өмір сүруге қолайлы аймақтағы үш планетада мұндай мүмкіндіктер жоғары.