С миниатюрным космическим зондом, способным разгоняться до четверти скорости света, мы могли бы достичь Альфы Центавра, ближайшей к нам звезды, через 20-50 лет. Однако без механизма замедления космический зонд мог собирать данные только со звезды и ее планет, когда она пролетала мимо. Физик-теоретик из Университета Гёте во Франкфурте исследовал возможность замедления межзвездных космических кораблей с помощью «магнитных парусов».
Долгое время идея отправки беспилотных космических аппаратов через глубины межзвездного пространства к далеким звездам была чисто утопической. Недавние исследования новых концепций, в том числе в рамках проекта Breakthrough Starshot, показали, что миниатюрные космические зонды можно ускорять с помощью мощных лазеров. Замедлить их снова кажется более сложной задачей, поскольку они не могут быть оснащены тормозными системами по причинам веса. Однако, по мнению профессора Клавдиуса Гроса из Института теоретической физики Франкфуртского университета им. Гёте, с помощью магнитных парусов можно было бы затормозить хотя бы сравнительно медленные космические аппараты..
«Медленный» в данном случае означает скорость движения 1000 километров в секунду, что составляет всего 0,3% от скорости света, но, тем не менее, примерно в 50 раз быстрее, чем у космического корабля «Вояджер», - объясняет Грос. По расчетам Гроса, необходим магнитный парус, чтобы передать импульс космического корабля межзвездному газу. Парус состоит из большой сверхпроводящей петли диаметром около 50 километров. Ток без потерь, индуцируемый в этой петле, затем создает сильное магнитное поле. Затем ионизированный водород в межзвездной среде отражается от магнитного поля зонда, постепенно замедляя его. Эта концепция работает, как смог показать Грос, несмотря на чрезвычайно низкую плотность частиц в межзвездном пространстве (от 0,005 до 0,1 частиц на кубический сантиметр).
Исследования Гроса показывают, что магнитные паруса могут тормозить «медленные» космические корабли весом до 1500 кг. Однако путешествие займет исторические периоды времени, например, около 12 000 лет, чтобы достичь семи известных планет системы TRAPPIST-1. Удивительно, но более медленные крейсерские зонды размером с автомобиль могли быть запущены тем же лазером, что позволило бы, согласно текущим планам, отправлять высокоскоростные космические зонды весом всего в несколько граммов к Альфе Центавра.
Миссии к далеким звездам, которые потребуют тысячи лет, не могут быть и речи для исследовательских миссий. Но ситуация совершенно иная в тех случаях, когда время полета не имеет значения, например, в миссиях, открывающих альтернативные возможности для земной жизни. Такие миссии, которые Грос предложил в 2016 году под названием «Проект Genesis», будут нести одноклеточные организмы либо в виде глубоко замороженных спор, либо закодированных в миниатюрной генной лаборатории. Для зонда Genesis важно не время прибытия, а возможность замедлиться и затем облететь планету-мишень.