Какое расстояние до звездной системы Альфа Центавра? Возможно ли долететь до Альфы Центавра?
Альфа Центавра — цель полетов космических кораблей во многих произведениях, принадлежащих к жанру научной фантастики. Это ближайшая к нам звезда относится к небесному рисунку, воплощающему легендарного кентавра Хирона, согласно греческой мифологии, бывшего учителем Геракла и Ахилла.
Современные исследователи, как и писатели, неустанно возвращаются в мыслях к этой звездной системе, поскольку она не только первый кандидат на длительную космическую экспедицию, но и возможный обладатель населенной планеты.
Структура
Звездная система Альфа Центавра включает в себя три космических объекта: две звезды с аналогичным названием и обозначениями А и В, а также Проксиму Центавра. Для подобных звезд характерно близкое расположение двух компонентов и удаленное — третье. Проксима является как раз последним. Расстояние до Альфа Центавра со всеми ее элементами составляет примерно 4,3 световых года. Звезд, расположенных ближе к Земле, на данный момент нет. При этом быстрее всего лететь до Проксимы: нас разделяют всего 4,22 световых года.
Солнечные родственники
Альфа Центавра А и В отличаются от компаньонки не только расстоянием до Земли. Они в отличие от Проксимы во многом похожи на Солнце. Альфа Центавра А или Ригель Кентаврус (в переводе означает «нога Кентавра») более яркий компонент пары. Толиман А, как еще называют эту звезду, — желтый карлик. С Земли его отлично видно, так как он обладает нулевой звездной величиной. Этот параметр делает ее четвертой в списке самых ярких точек ночного неба. Размер объекта практически также совпадает с солнечным.
Звезда Альфа Центавра В уступает нашему светилу по массе (примерно 0,9 от величин соответствующего параметра Солнца). Она относится к объектам первой звездной величины, а уровень ее светимости приблизительно в два раза меньше, чем у главной звезды нашего кусочка Галактики. Расстояние между двумя соседними компаньонами составляет 23 астрономические единицы, то есть они расположены в 23 раза дальше друг от друга, чем Земля от Солнца. Толиман А и Толиман В вместе вращаются вокруг одного центра масс с периодом в 80 лет.
Недавнее открытие
Ученые, как уже говорилось, возлагают немалые надежды на обнаружение жизни в окрестностях звезды Альфа Центавра. Планеты, предположительно существующие здесь, могут походить на Землю аналогично тому, как сами компоненты системы напоминают наше светило. До недавнего времени, однако, подобных космических тел вблизи звезды обнаружено не было. Расстояние не позволяет непосредственно наблюдать планеты. Получение доказательств существования землеподобного объекта стало возможным только с усовершенствованием техники.
С помощью метода лучевых скоростей ученые смогли обнаружить совсем небольшие колебания Толимана В, возникающие под воздействием гравитационных сил планеты, вращающейся вокруг него. Таким образом, были получены доказательства существования, по крайней мере, одного подобного объекта в системе. Колебания, вызываемые планетой, проявляются в виде ее смещения на 51 см в секунду вперед и затем назад. В условиях Земли подобное движение пусть даже самого большого тела было бы очень заметно. Однако на расстоянии 4,3 световых лет обнаружение такого колебания кажется невозможным. Тем не менее, оно было зарегистрировано.
Сестра Земли
Найденная планета обращается вокруг Альфы Центавра В за 3,2 дня. Она расположена очень близко к звезде: радиус орбиты в десять раз меньше соответствующего параметра, характерного для Меркурия. Масса этого космического объекта близка к земной и составляет примерно 1,1 от массы Голубой планеты. На этом схожесть заканчивается: близкое расположение, по мнению ученых, позволяет предположить, что возникновение жизни на планете невозможно. Энергия светила, достигающая ее поверхности, слишком сильно нагревает ее.
Ближайшая
Третья составляющая звездной системы, делающая знаменитым все созвездие, — Альфа Центавра С или Проксима Центавра. Название космического тела в переводе означает «ближайшая». Проксима стоит от своих компаньонов на расстоянии, равном 13 000 световых лет. Это объект одиннадцатой звездной величины, красный карлик, маленький (примерно в 7 раз меньше Солнца) и очень тусклый. Увидеть его невооруженным глазом невозможно. Для Проксимы характерно «беспокойное» состояние: звезда способна за несколько минуть изменить величину своего блеска в два раза. Причина такого «поведения» во внутренних процессах, протекающих в недрах карлика.
Двойственное положение
Проксима на протяжении долгого времени считалась третьим элементов системы Альфа Центавра, делающим оборот вокруг пары А и В примерно за 500 лет. Однако в последнее время набирает силу мнение, что красный карлик не имеет к ним отношения, и взаимодействие трех космических тел — временное явление.
Поводом для сомнений стали данные, гласившие, что сплоченная пара звезд не имеет достаточной силы гравитационного притяжения, чтобы удерживать еще и Проксиму. Полученные в начале 90-х годов прошлого века сведения долго нуждались в дополнительных подтверждениях. Последние наблюдения и вычисления ученых однозначного ответа не дали. По предположениям, Проксима все-таки может быть частью тройной системы и двигаться вокруг общего гравитационного центра. При этом ее орбита должна походить на вытянутый овал, причем самая удаленная точка от центра — та, в которой звезду наблюдают сейчас.
Проекты
Как бы то ни было, а именно к Проксиме планируется долететь в первую очередь, когда это станет возможным. Путешествие до Альфы Центавра при современном уровне развития космической техники может продлиться больше 1000 лет. Такой временной отрезок просто немыслим, потому ученые активно занимаются поисками вариантов его сокращения.
Группа исследователей NASA во главе с Гарольдом Уайтом разрабатывает проект «Скорость», результатом которого должен стать новый двигатель. Его особенность будет заключаться в возможности преодоления скорости света, благодаря чему полет от Земли до ближайшей звезды составит всего две недели. Подобное чудо техники станет настоящим шедевром сплоченной работы физиков-теоретиков и экспериментаторов. Пока, однако, корабль, преодолевающий скорость света, — дело будущего. По оценкам Марка Миллиса, некогда работавшего в NASA, подобные технологии, при условии существующей на данный момент скорости движения прогресса, станут реальностью не раньше чем через двести лет. Сокращение срока возможно, только если будет сделано открытие, способное кардинально изменить существующие представления о космических полетах.
Сейчас Проксима Центавра и ее компаньоны остаются амбициозной целью, недостижимой в ближайшем будущем. Техника, тем не менее, постоянно совершенствуется, и новые сведения о характеристиках звездной системы — тому наглядные доказательства. Уже сегодня ученые могут многое из того, о чем 40-50 лет назад и мечтать не приходилось.
Источник
Что такое Alpha Centauri, расстояние и время полета от Земли
Тем, кто только недавно занялся изучением космоса, заинтересовался звездами, будет полезно узнать о том, что такое Альфа Центавра, какие ее особенности и как далеко она находится от Земли.
Альфа Центавра: что это, основная информация
Альфа Центавра – это на самом деле не одна звезда, а космическая звездная система из трех объектов, наиболее близкая к Солнцу. В основном ее увидеть могут астрономы Южного полушария, проведя визуально линию вдоль горизонтальной части созвездия Южный Крест. Она входит в тройку самых ярких на небе, которую реально увидеть невооруженным глазом. Прежде всего, это касается двух ее составляющих альфа Центавра A и B, сливающихся воедино. При этом их характеристики несколько схожи, что их невозможно различить друг от друга без оборудования. Если обзавестись простым телескопом, то можно увидеть небольшое расстояние между ними, составляющее 23 астрономические единицы (под 1 астрономической единицей подразумевается расстояние от Земли до Солнца – 149,6 миллиона км). Третий компонент практически невидим – красный карлик Альфа Центавра C (Проксима Центавра), его отделяет от звезд A и B 2,2 градуса. Рассмотрим каждый из элементов системы отдельно.
Центавра A имеет другие, менее распространенные названия:
- Ригель Кентаурус – с арабского означает «нога Центавра». Учитывая принадлежность Альфа Центавры созвездию Центавра (Кентавра), греки могли с этим названием определить расположение объекта;
- Бунгула – вероятно взято с латинского, и обозначает «копыто»;
- Толиман – наиболее редкий вариант, используемый преимущественно астрологами. Если считать, что истоки имени исходят с арабского, то переводится как «Страусы».
Относительно Солнца космическое тело на 0,08 тяжелее и больше в радиусе в 1,2 раза. Светит гораздо ярче, отличается бело-желтым свечением, а температура на ней может достигать 5753 К.
Звезда Альфа Центавра B тоже имеет дополнительные названия: Хадар – переводится с арабского как «низ», и Агена – в переводе с латыни «колено», что также указывает на ее размещение относительно созвездия Кентавра. В отличие от предыдущей составляющей системы, данная меньше Солнца приблизительно на 12%, светит вполовину менее ярко, а также холоднее – температура достигает 5250 К. Имеет бело-голубое свечение. Хоть часто и упоминается, что звезда Альфа сильно перекрывает Бету, конкретно их взаимосвязь и позволяет им выделяться. Взаимное притяжение влияет не только на происходящие на их поверхностях процессы, но и на возникновение новых планет. Вторая вращается вокруг первой по орбите в виде сильно вытянутого эллипса за относительно быстрый период – 80 лет.
Существует мнение, что система Альфа Центавра смогла миллиарды лет назад «притянуть» к себе третий компонент из соседней галактики – Проксиму Центавра. Имя звезды означает «ближайшая», присвоено в связи с тем, что она ближе остальных находится к Солнцу. Несколько раз были отмечены мощные вспышки, произведенные красным карликом. По своим параметрам он тусклее и меньше Солнца, масса составляет 0,123 от массы Солнца, радиус – 0,14 от радиуса Солнца, но в качестве источника рентгеновского излучения может похвастаться десятикратной мощностью. Температура звезды достигает всего лишь 2883 К, что достаточно мало для обогрева космических объектов, находящихся поблизости. Поэтому, казалось бы, невозможно образование планет рядом. Тем не менее, в 2016 году была обнаружена вращающаяся вокруг нее планета Альфа Центавра C b, или Проксима Центавра b.
Альфа Центавра: планеты и космическая жизнь
Экзопланета Проксима Центавра b является ближайшей до Земли из ныне известных, расположена на расстоянии приблизительно в 40 триллионов км. Она найдена методом доплеровской спектроскопии, или радиальных скоростей. Вокруг звезды вращается в 7,3 миллионах км, орбитальный период равен приблизительно 11,2 земным суткам. При этом получаемого тепла достаточно для того чтобы вода на планете находилась в жидком состоянии, не превращаясь в вечный лед. Равновесная температура – 234 К. К сожалению, на данный момент имеется довольно мало данных об экзопланете, чтобы судить о том, возможна ли на ней внеземная жизнь.
Но это не первое обнаружение в системе Альфа Центавра планеты. До этого в 2012 году астрономы объявили об Alpha Centauri Bb, вращающейся вокруг Беты, и на тот момент именно она считалась ближайшей до Солнечной системы. Однако, уже спустя 3 года опровергнут факт ее существования, ошибочное предположение возникло лишь из-за особенностей обработки данных.
В 2019 году запустился проект по поиску планет у двойной системы звезд AB.
Расстояние от Земли до Альфа Центавра: как долго лететь
Расстояния в космических масштабах измеряются в световых годах, то есть какую дистанцию пройдет свет в вакууме за это время. Например, один световой год говорит о том, что за 365 дней свет пройдет 9640 миллиардов км.
Расстояние до Альфа Центавра от Солнца составляет 4,37 световых лет, поэтому звездная система – главная цель для совершения межзвездных полетов на данный момент. Однако, сказать точно, за какое земное время можно добраться до нее, невозможно, так как зависит от скорости объекта, который будет для этого запущен. Рассмотрим несколько примеров современных технологий, которые могли бы быть применены для подобных путешествий.
В плане экономии для космического полета к Alpha Centauri стоит рассматривать двигатель, основанный на ионном движении. Миссия SMART-1 Европейского космического агентства позволила добраться до Луны за 13 месяцев, а Deep Space 1 – до кометы Боррелли за 20 месяцев. Максимальная скорость, развитая на данный момент ионным двигателем – 56 тысяч км/ч. Если учитывать именно ее, то применяя этот способ, доставка объекта на звездную систему Альфа Центавра займет более 80 тысяч лет.
Более действенным методом считается использование гравитационного маневра. В настоящее время самым быстрым беспилотным космическим кораблем считается «Helios 2», развившим скорость до 253 тысяч км/ч. Но учитывая, что она составляет лишь 0,02% от скорости света, то в результате несложных расчетов выходит, что он доберется до звездной системы Альфа Центавра лишь через 18 тысяч лет.
Еще один вариант, как преодолеть расстояние от земли до Альфа Центавра — это электромагнитный двигатель EM Drive. Основная идея технологии состоит в преобразовании электроэнергии в тягу. Ее применение позволит космическому аппарату долететь до звездной системы за 13 тысяч лет.
В 2016 году миллиардер Юрий Мильнер и физик Стивен Хокинг предложили проект Breakthrough Starshot, главной целью которого и является добраться до звезд Центавра. Предполагается, что будут созданы космические мини-корабли StarChip размерами с флешку, оснащенные встроенными камерами, сенсорами, источниками питания и другим необходимым оборудованием. Они будут отправлены при помощи большого светового паруса, его ширина составит несколько метров, а толщина – лишь пару сотен атомов. На Земле будут расположены лазерные установки с общей мощностью в 100 ГВт. Они, в свою очередь, способствуют разгону скорости кораблей до 216 миллионов км/ч посредством фокусировки световых лучей на описанные паруса.
1000 описанных конструкций будут запущены одновременно, тем самым повысятся шансы, что, хотя бы одна из них доберется до конечной цели. Точные сроки проекта не были названы, но можно попробовать рассчитать их самостоятельно. На построение StarChip может уйти пара десятков лет, после чего столько же времени будет затрачено на сам полет, а также стоит прибавить несколько лет для передачи информации. В целом, получаются довольно обнадеживающие результаты расчета: возможно, уже через полвека человечество увидит первые фото Альфы Центавра.
Источник