Реальные космические аппараты совсем не похожи на звездолеты из фильмов. У них нет бесконечных запасов гиперматерии или еще какого-нибудь фантастического топлива для путешествий любой продолжительности.
Космический аппарат имеет ограниченный запас топлива, а его движение подчиняется законам орбитальной механики. Тем не менее человечеству удалось довольно неплохо освоить космические полеты и отправить зонды ко всем планетам Солнечной системы, а некоторые — даже к ее границам.
Только пять земных аппаратов обладают достаточной скоростью и движутся по необходимой траектории для выхода в межзвездное пространство. «Вояджер-1» и «Вояджер-2» уже вышли за пределы гелиосферы — области, где солнечный ветер доминирует над межзвездной средой. «Пионер-10» и «Пионер-11» следуют за ними, хотя и медленнее. Замыкает список космический аппарат «Новые горизонты», который продолжает мчаться к внешним границам пояса Койпера после посещения карликовой планеты Плутон десятилетие назад.
При запуске ракеты в космос первое условие успеха — достижение скорости, достаточной для преодоления земного притяжения. Для Земли это минимум 11,2 километра в секунду (40 320 километров в час), без учета необходимости преодолевать сопротивление воздуха. Чтобы ракета не сгорела из-за трения, ускорение постепенно увеличивается с набором высоты.
Достичь такого ускорения непросто — нужно разогнать огромную массу, включая массу самого топлива. Но человеческая изобретательность позволила найти способы повышения эффективности запусков, например, осуществляя их вблизи экватора, где вращение Земли дает дополнительный импульс.
После успешного запуска аппарату потребуется еще больше скорости для побега от Солнца. Любой объект, стартующий с Земли, наследует скорость нашей планеты вокруг звезды — именно поэтому мы остаемся на орбите. Английский писатель Дуглас Адамс, создатель знаменитой серии книг «Автостопом по галактике», описывал полет как умение бросить свое тело на землю и промахнуться — именно это и делают объекты, вращающиеся вокруг других тел.
Спутники Земли находятся в постоянном свободном падении к нашей планете, но движутся достаточно быстро, чтобы «промахиваться». Земля падает к Солнцу, но благодаря своей скорости также «промахивается». Когда космический корабль взлетает с нашей планеты, полезно использовать эту скорость как преимущество. Аппарату нужно развить скорость чуть более 42 километров в секунду относительно Солнца, чтобы покинуть Солнечную систему.
Все пять аппаратов, отправленных за пределы системы, превысили эту скорость, причем быстрейшим оказался зонд «Новые горизонты». По мере удаления от Солнца гравитация нашей звезды замедляет их, но поскольку расстояние увеличивается, необходимая для побега скорость снижается. Так что их уже ничто не остановит.
Два аппарата уже вышли за пределы гелиосферы, остальные три идут по их следам. Покинуть Солнечную систему — непростая задача для человечества, но мы, определенно, способны на это.
