Почему человечество хочет полететь к Проксиме Центавра — ближайшей звезде с планетой

Проксима Центавра — самая близкая к Солнцу звезда. Она находится всего примерно в 4,25 светового года от Земли, но именно это «всего» и заставляет астрономов и инженеров мечтать о том, что однажды человечество сможет отправить туда космический аппарат.

В последние годы Проксима регулярно оказывается в центре внимания. У звезды обнаружили планету примерно земной массы, расположенную в обитаемой зоне, а проекты вроде Breakthrough Starshot рассматривают систему Альфа Центавра как одну из первых целей для настоящего межзвёздного полёта.

В 2026 году появился еще один необычный проект — Fermi Explorer Mission. Его авторы предлагают уже к 2029 году отправить к Альфа Центавра небольшой космический аппарат с использованием существующих технологий. Правда, такой зонд будет добираться до ближайшей звёздной системы около 80 000 лет.

Даже несмотря на небольшое расстояние по космическим меркам, Проксима Центавра находится очень далеко от Земли. Почему же именно Проксима Центавра настолько интересна?

Ближайшая звезда — но не совсем обычная

Проксима Центавра — красный карлик, значительно меньше и холоднее Солнца. Это ближайшая к нам звезда после Солнца, однако не стоит путать ее с самой яркой звездой созвездия Центавра.

Проксима входит в гравитационно связанную систему Альфа Центавра, где две более массивные звезды — Альфа Центавра A и B — образуют тесную пару. Проксима находится значительно дальше от них, но считается третьим компонентом системы.

Для земного наблюдателя вся эта система расположена примерно в 4,25 светового года от нас. В космических масштабах это буквально соседняя звёздная система. В человеческих — всё еще чудовищное расстояние. Поэтому радиосигнал, отправленный к Проксиме, достигнет её через 4,25 года, а ответный сигнал потребует ещё столько же времени. Минимальный цикл связи составит около 8,5 года.

Для реального космического аппарата задача намного сложнее.

У Проксимы есть планета, похожая на Землю

Главная причина популярности Проксимы появилась в 2016 году. Астрономы обнаружили возле звезды планету Proxima Centauri b. Она имеет массу примерно 1,05 массы Земли и обращается вокруг своей звезды всего за 11,2 земных суток. Расстояние до звезды составляет около 0,049 астрономической единицы. На первый взгляд это звучит как почти идеальная цель для поиска внеземной жизни.

Proxima b находится в так называемой обитаемой зоне — области вокруг звезды, где при подходящих условиях на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Именно поэтому после открытия планету сразу стали рассматривать как один из наиболее интересных потенциально пригодных для жизни миров за пределами Солнечной системы.

Но слово «обитаемая» здесь необходимо понимать осторожно. Мы пока не знаем, есть ли у Proxima b атмосфера и существует ли на ее поверхности жидкая вода. Кроме того, планета находится очень близко к красному карлику. Вероятно, она всегда обращена к своей звезде одной стороной, а сама Проксима Центавра способна проявлять вспышечную активность.

Поэтому Proxima b вполне может оказаться совершенно негостеприимным миром. Но даже сама возможность существования там подходящих для жизни условий делает эту планету невероятно важной для науки.

У Проксимы есть не одна планета

За прошедшие годы астрономы нашли свидетельства существования и других планет вокруг Проксимы.

На сегодняшний день в системе подтверждены две планеты — Proxima b и Proxima d, а Proxima c остается кандидатом, существование которого требует дальнейшего подтверждения. По данным NASA Exoplanet Archive, Proxima d имеет минимальную массу около 0,26 массы Земли и совершает оборот вокруг звезды всего за 5,12 суток. Об обнаружении этой планеты ESO сообщила в феврале 2022 года.

Таким образом, ближайшая к нам звезда оказалась не просто одинокой красной точкой на небе. Вокруг нее существует сложная планетная система, которую мы только начинаем изучать.

И это делает Проксиму особенно привлекательной целью для будущих исследований.

Почему хотят лететь именно туда

Причина очень проста: Проксима ближе остальных. Если человечество когда-нибудь решится на настоящий межзвёздный полёт, логично сначала выбрать звезду, до которой можно добраться за минимальное время. И здесь возникает важное отличие от обычных космических миссий.

До Марса современные аппараты добираются месяцами. До внешних планет — годами. Но до ближайшей звезды обычный космический аппарат летел бы десятки тысяч лет.

Например, при скоростях, доступных современным межпланетным аппаратам, путешествие к Проксиме заняло бы время, сопоставимое с существованием многих человеческих цивилизаций.

Поэтому для межзвёздного полёта потребуется совершенно другой принцип движения.

Лазерный парус вместо огромного двигателя

Один из самых известных проектов — Breakthrough Starshot. Его идея радикально отличается от традиционной космонавтики. Вместо большого космического корабля предлагается создать крошечные аппараты массой в несколько граммов, прикрепленные к сверхтонким световым парусам.

Мощная лазерная установка на Земле должна разгонять такие аппараты до скорости, составляющей значительную долю скорости света. Целевой показатель проекта — около 20% скорости света. При такой скорости путь до системы Альфа Центавра занял бы примерно два десятилетия.

На первый взгляд это уже похоже на настоящий межзвёздный полёт: зонд стартует сегодня, через несколько десятилетий достигает другой звезды, делает снимки и передает данные обратно на Землю.

Но именно здесь возникает другая сложность.

Добраться — еще не значит остановиться

Представим, что человечество действительно научилось разгонять зонд до 20% скорости света. Он летит к Проксиме около 20 лет. А дальше возникает неприятный вопрос: как затормозить?

Если просто направить аппарат на звезду, он пронесется через систему на огромной скорости. На проведение подробных наблюдений останутся считанные часы или даже минуты.

Остановить такой аппарат обычным двигателем практически невозможно: для этого понадобится колоссальный запас энергии и топлива. Поэтому инженеры рассматривают совершенно другие варианты. Например, использование светового давления самих звезд для торможения и изменения траектории аппарата. Такие концепции уже изучались теоретически для полетов к системе Альфа Центавра.

Но пока это только концепции, а не готовая технология.

И поэтому первый межзвёздный аппарат, скорее всего, будет не «кораблем», который прилетит к другой звезде и выйдет там на орбиту, а маленьким быстрым зондом, который совершит пролёт и продолжит движение в межзвёздное пространство.

А что такое тогда Fermi Explorer?

На фоне таких амбициозных проектов особенно интересно выглядит инициатива, появившаяся в 2026 году. Fermi Explorer Mission предлагает отправить к системе Альфа Центавра небольшой аппарат, используя технологии, которые существуют уже сегодня. Проект ориентируется на запуск до конца 2029 года и предполагает стоимость всей миссии менее 15 млн долларов.

Но есть подвох. Аппарат будет использовать электрическую тягу и двигаться настолько медленно по сравнению со скоростью света, что путешествие до Альфа Центавра займет около 80 000 лет.

На первый взгляд это выглядит абсурдно. Зачем запускать аппарат, который не достигнет цели в течение всей обозримой истории человечества?

Но смысл проекта именно в том, чтобы впервые создать аппарат, который намеренно направляется к другой звёздной системе. Даже если его прибытия никто из ныне живущих людей не увидит, сама попытка станет экспериментом над идеей межзвёздного исследования. 

Это уже не полёт к Марсу или к Плутону. Если проект будет реализован, это станет первой попыткой отправить созданный человеком аппарат по траектории, рассчитанной именно на достижение другой звёздной системы

Что мы увидим на Проксиме

Если когда-нибудь межзвёздный зонд действительно доберется до Проксимы, его главной целью почти наверняка станет Proxima b.

Ученые захотят узнать, есть ли у планеты атмосфера, из чего она состоит, насколько сильно ее поверхность подвергается воздействию излучения звезды и существуют ли там условия, которые хотя бы теоретически допускают появление жизни.

Но даже отсутствие жизни стало бы важнейшим результатом. Мы наконец получили бы возможность сравнить другой каменистый мир с Землей не только по косвенным признакам, но и непосредственно исследовать его окружающую среду.

А если там найдутся хотя бы потенциальные признаки биологической активности, значение такого открытия будет трудно переоценить.

Проксима — не вторая Земля

При этом важно отметить, что Proxima b не будет «второй Землей». Мы пока не знаем даже того, есть ли у нее атмосфера. Расположение в обитаемой зоне говорит только о том, что при определенных условиях на поверхности может существовать жидкая вода. Оно не означает, что планета действительно пригодна для жизни.

Более того, красные карлики могут быть довольно суровыми хозяевами для своих планет. Проксима Центавра значительно холоднее Солнца, поэтому ее обитаемая зона расположена гораздо ближе к звезде. Планета, находящаяся там, получает совсем другой уровень воздействия от своей звезды, чем Земля получает от Солнца.

Поэтому вопрос «есть ли жизнь на Proxima b?» сегодня остается совершенно открытым. И именно это делает ее такой интересной.

Почему Проксима может стать первым шагом к звездам

Человечество пока находится в самом начале космической эры. Мы научились отправлять аппараты за пределы Солнечной системы, но ни один созданный человеком объект еще не достиг другой звезды.

Проксима Центавра находится достаточно близко, чтобы стать естественной первой целью. У нее есть планеты. Одна из них расположена в обитаемой зоне. Сама система находится всего в нескольких световых годах от Земли. И уже сегодня существуют проекты, которые пытаются придумать способ отправить туда первый зонд.

Но самое интересное заключается в другом.

Первый межзвёздный полёт может оказаться не путешествием к другой планете, а путешествием к другой звезде.

Возможно, Проксима Центавра станет для человечества тем же, чем Луна стала для первых космических программ: ближайшей целью, которая еще недавно казалась недостижимой. Только на этот раз речь идет не о нескольких сотнях тысяч километров. Речь идет о четырех с лишним световых годах.

И если однажды созданный человеком аппарат действительно достигнет Проксимы, это будет означать не просто успех отдельной миссии. Это будет момент, когда человечество впервые физически прикоснется к другой звёздной системе.