Какой-то добрый человек сделал для релятивистских межзвездных кораблей оценки необходимой защиты от набегающего межзвездного газа и пыли, и пришел к выводу, что удары пылинок будут столь быстро разрушать носовой щит корабля, что при v/c>0.1 даже для путешествий к ближайшим звездам потребуется щит толщиной в десятки и сотни метров толщиной. Это конечно заметно усложнило бы межзвездные путешествия, но, к счастью, эти оценки неверны.
Подвело доброго человека незнание специфики взаимодействия релятивистских частиц с веществом. А именно, он полагал, что пылинки будут взрываться на поверхности щита. На деле же, с увеличением энергии частицы потери энергии заряженной частицы на единицу пробега в веществе падают, так что вещество становится все более прозрачным для частиц. Минимальные потери наблюдаются при кинетической энергии приблизительно равной 2mc2, что соответствует скорости 0.94с. Потери энергии заряженной частицы при такой скорости составляют около 2 МэВ на см пути (в веществе с плотностью 1 г/см3, для пересчета на другие вещества нужно просто умножить на их плотность).
Так что же произойдет с частицей пыли, если она попадет в вещество на скорости 0.94с? Уже на первом же сантиметре пути с атомов пылинки будут ободраны и застрянут в веществе все электроны. Но ядра, несущие основную энергию, пролетят еще около десяти метров, прежде чем остановиться! Вдоль траектории этого призрака пылинки образуется канал из испарившегося вещества. В качестве материала для щита лучше всего брать графит (для его испарения нужны рекордные 60 кДж/грамм). Энергии среднестатистической пылинки массой 10-13 грамм хватит на испарение 0.3 мг графита. Если бы весь испарившийся графит улетал в космос, то за год терялось бы 300г/см2, т.е. полтора метра толщины щита. Однако, на самом деле канал из испарившегося графита будет гораздо короче, чем путь ядер пылинки. Голые ядра будут отталкиваться друг от друга, из-за чего, как можно прикинуть, их пучек приобретет расходимость порядка 10-4 радиана. Полагая начальный радиус пылинки около 0.5 мкм, получим, что уже спустя 25 см объемной плотности потерь энергии ядер не будет хватать на то, чтобы испарять графит, т.к. вся энергия потратится на его нагрев (для нагрева графита до 4000К без испарения требуется около 3 кДж/г). То есть, на испарение уйдет всего несколько процентов энергии пылинки, так что темпы испарения будут порядка 10 г/см2 на год пути. Но и это количество по большей части останется внутри щита, поскольку радиус канала на начальном этапе трека пылинки будет составлять менее микрометра. Сквозь столь малое отверстие все вещество из 25см-вого канала просто не сможет улетучится. Если сделать щит пористым, испарившийся графит будет расширяться в поры и оседать на их стенках, так что необратимо в космос будет улетать только вещество из поверхностных чешуек. При толщине чешуек 10 мкм можно свести потери до совсем уж пренебрежимо малых 0.3 мг/см2, или 1.5 мкм толщины в год.
Чай, не на экзамене по физике? 
