В результате детальной проработки проекта была предложена двухступенчатая схема корабля. Каждая ступень имеет свой собственный взрывной движитель. В шести сферических сбрасываемых баках первой, наиболее тяжелой, ступени запасено 46 тыс. т топлива. В четырех таких же баках второй ступени содержится 4 тыс. т топлива. Несмотря на то, что вторая ступень по размерам меньше первой, она является «сердцем» корабля, поскольку на ее борту находится полезный груз с приборами и роботами-смотрителями. Полезный груз размещен в головной части второй ступени, защищенной от бомбардировки межзвездной пылью большим плоским экраном из бериллия толщиной 7 мм. В состав полезного груза входят восемнадцать вспомогательных космических зондов, каждый из которых имеет свою собственную двигательную установку, именно они и будут исследовать планетную систему. Управлять полетом в течение всей экспедиции должен мощный бортовой компьютер с большой емкостью памяти и зачатками «искусственного интеллекта», поскольку ему понадобится принимать оперативные решения без вмешательства человека. Ремонтом систем и аппаратов, входящих в состав полезной нагрузки, займутся роботы-смотрители «Варден» (“Warden” с англ. «Надзиратель»). На борту разместят двух таких роботов с изотопными источниками энергии, собственными двигательными установками, манипуляторами и наборами чувствительных элементов. Каждый робот будет иметь автономный электронный «мозг», а для решения более сложных задач или получения исходных данных будут использоваться каналы микроволновой связи с главным компьютером экспедиции.
Во время пролета мимо звезды Барнарда корабль рискует столкнуться с каким-либо крупным метеороидом – на релятивистских скоростях это приведет к мгновенной гибели зонда. Чтобы защитить его, предполагается создать на расстоянии 200 км впереди корабля искусственное плотное облако намагниченной пыли – его состав будет поддерживаться космическим аппаратом небольших размеров, который получил название «Пылевой жук». Любой крупный объект на трассе полета сначала столкнется с пылевым облаком, и при этом произойдет столь интенсивное выделение энергии, что тела с массой до полутонны будут разрушены и испарятся практически мгновенно. За время, пока в эту зону войдет «Дедал» (около пяти тысячных долей секунды), шальной метеороид окажется рассеян, и бериллиевому экрану останется лишь обеспечить защиту от образовавшейся при взрыве плазмы.
После пролета мимо звезды Барнарда начнется передача информации в Солнечную систему. В конструкции корабля «Дедал» предусмотрено четыре ядерных реактора, вырабатывающих энергию для работы радиостанции мощностью 5 мегаватт. Потребуется около трех лет для неоднократной передачи всей информации со скоростью 10 килобит/с и шесть лет для достижения Земли сигналами. Добавим сюда продолжительность экспедиции от момента старта до встречи с целью (49 лет) и найдем, что пройдет почти 60 лет, пока будут получены какие-либо научные данные со звездолета. Кроме того, на конструирование, изготовление, испытания и заправку топливом такого корабля потребуется от 15 до 20 лет. Так что период между началом разработки проекта и получением научных данных может превысить 80 лет (т. е. время человеческой жизни).
Главный результат проекта «Дедал» – доказанная возможность межзвездных перелетов. Принятая схема зонда и многие конструктивные решения не потеряли своей актуальности. Материалы проекта используются в образовательных программах, по нему делают курсовые и дипломные работы. «Дедал» рассматривают в первую очередь, когда заходит речь об очередной идее достижения звезд. К примеру, с 1987 по 1988 годы агентство НАСА и Военно-морская академия США прорабатывали совместный проект «Лонгшот» (“Longshot” с англ. «Дальний выстрел»»), предполагающий запуск к Альфе Центавра зонда с ядерным двигателем. Особенно подчеркивалось, что в «Лонг-шот» используются существующие технологии, хотя и требующие некоторого развития. При первоначальной мощности 300 киловатт ядерный реактор должен давать энергию лазерам, которые применяются для начала термоядерного синтеза, как и на «Дедале». Звездолет «Лонгшот» имеет стартовую массу 396 т, включая 264 т топлива (гелий-3 и дейтерий). Разница в организации миссии состояла в том, что «Лонгшот» должен был выйти на орбиту вокруг звезды, тогда как «Дедал» совершил бы пролет мимо нее. Согласно новому проекту, полет до выхода на орбиту Альфа Центавра В занял бы около ста лет при максимальной скорости 13 411 км/с (примерно 4,5 % световой).
Сегодня «Дедал» породил еще одну «дочернюю» разработку – «Икар» (“Icarus”), над которым с сентября 2009 года трудится организация американских ученых “Tau Zero Foundation”, одним из основателей и президентом которой является физик Марк Миллис из НАСА. Также в проекте принимают участие члены Британского межпланетного общества. Конкретная цель нового межзвездного зонда, проектируемого по той же взрыволетной схеме, не определена – решено, что он должен летать к любой звезде в пределах 15 световых лет. Кроме того, обсуждение планов по возрождению проекта «Дедал» проходило на симпозиумах, организуемых в рамках программы «Столетний звездолет» (“100 Year Starship”), которую инициировало НАСА при поддержке Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA).
Может показаться, что все проекты взрыволетов так и останутся на бумаге, ведь Договор о запрещении испытаний в трех средах является серьезным препятствием на пути осуществления этих амбициозных планов. Однако не следует забывать, что любой договор – это всего лишь слова, записанные на бумаге, и он может быть отменен. Сегодня действие Договора 1963 года фактически приостановлено, ведь к нему так и не присоединились Франция, Китай и новоиспеченные члены «ядерного» клуба. Его должен был заменить Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, открытый для подписания в сентябре 1996 года. Но его не торопятся ратифицировать даже в США, а правительства Индии, Пакистана и КНДР категорически отказались подписывать его.
Российская Федерация не только подписала, но и ратифицировала Договор 1996 года. Возможно, мы поторопились. Взрыволеты – единственное реальное средство достижения релятивистских скоростей, и их особый статус стоило бы оговорить в этом документе. Получается, что Соединенные Штаты
Америки еще имеют возможность использовать взрыволетную технологию, а мы – уже нет. На месте наших политиков я бы задумался о том, чтобы вообще денонсировать международные договоры, ставящие Россию в ущербное положение. Например, вышли США из Договора по противоракетной обороне – никто им даже возразить не посмел. Чем мы хуже?..
6.5. Корабли поколений
Как видите, даже самому быстрому из взрыволетных зондов придется добираться до ближайших звезд больше сорока лет. Если туда же отправить корабль с экипажем, его путешествие займет всю жизнь космонавтов. Допустим, завтра такая необходимость возникла. Тогда впору будет задуматься о строительстве «корабля поколений».
Первым идею межзвездного корабля, рассчитанного на длительность полета, превышающую жизнь поколения, высказал Константин Циолковский. Он верил, будто бы в космосе существуют инопланетные цивилизации, развитые настолько, что обладают способностью создавать и уничтожать целые миры. Глобальная цель этих цивилизаций – уменьшение страданий живых существ в масштабах Вселенной, а наша Земля – нечто вроде тихой оранжереи на окраине, в которой проводится эксперимент по выращиванию новых биологических видов. Если мы не сумеем уменьшить «страдания» до приемлемого уровня, инопланетяне явятся и уничтожат нас как сорную траву. Чтобы этого не произошло, необходимо выйти в новый ареал обитания – в космос. Только в космосе, в автономных городах-сферах, лучшие сыны человечества получат среду для комфортабельного существования без болезней и боли. Выход в космос, по мнению Циолковского, позволит решить еще и проблему перенаселения Земли. В начале ХХ века считалось, что потребности человечества из-за роста его численности увеличиваются куда быстрее, чем производство. Из-за этого к концу века должны были закончиться не только возможности для расширения производства, но и невосполнимые ресурсы. К счастью, пессимистические прогнозы не оправдались.
В 1926 году Циолковский, обобщив свои теоретические соображения, составил «План завоевания межпланетных пространств». Согласно этому плану, первоначально на околоземной орбите нужно смонтировать «обширные поселения», существующие за счет солнечной энергии. Затем человечество двинется с ближайших орбит в пояс астероидов, которые можно использовать для строительства космических кораблей и городов. После того как будет проведена разведка ближайших звезд, летающие города-астероиды пустятся в межзвездное плавание, которое может продлиться десятки или даже сотни лет. Для Циолковского не имело значения, сколько поколений сменится на таком звездолете за время рейса. Главное – цель будет достигнута и люди расселятся по Галактике.
Идея «кораблей поколений» столь далека от практической реализации, что всерьез ее никто не рассматривал вплоть до начала 1960-х годов. Однако именно в этот период ученые, находясь под впечатлением от советского космического прорыва, стали делать осторожные, но куда более оптимистичные прогнозы по поводу сроков осуществления первой межзвездной экспедиции. Тогда же появились и проекты летающих городов, способных обеспечить всем необходимым сотню-другую космонавтов.
Наиболее реалистичный проект «корабля поколений» предложил американский физик Фримен Дайсон, участвовавший в проекте «Орион». В 1959 году он подготовил записку для руководства проекта, в которой впервые описал межзвездный корабль на взрыволетном принципе. Корабль представлял собой огромную полусферическую конструкцию с щитом-толкателем, за которым должны были рваться атомные бомбы, разгоняющие его до скорости 10 000 км/с. Этот корабль мог добраться до ближайших к нам звезд системы Альфа Центавра за 150 лет. Главной целью полета должно было стать сохранение человеческой культуры – к Альфе Центавра предполагалось отправить не обычных колонистов, а тысячу лучших представителей земной цивилизации, в том случае если на Земле разразится глобальный катаклизм.