Zvijezde iznad nas su toliko lijepe da su ljudi čak i gradili čitave mitologije na njima. Oni su uistinu spektakularni, a sada kada smo stigli na Mjesec i uskoro stigli na Mars, naš će prirodni nagon biti put do zvijezda.
Ovo putovanje osnovalo je bezbroj znanstvenih fantastika i filmskih priča. Mnogi već misle da je putovanje od zvijezde do zvijezde jednostavno - trebate samo pritisnuti okidač, ali nije sve tako jednostavno. Nekoliko glavnih problema ostaje riješiti.
Brže od svjetlosti
Mnoga svemirska putovanja u znanstvenoj fantastici temelje se na putovanjima bržim od brzine svjetlosti. U stvarnosti, fizika sprječava takvu mogućnost. I nema načina da se oko ovog temeljnog ograničenja. Čak se i putovanje blizu brzine svjetlosti suočava sa svim vrstama zanimljivih relativističkih problema povezanih s masom i energijom. Naša jedina opcija je korištenje portala - crvotočina.
Crvotočnu rupu treba pomno nadgledati, što je trenutno izvan našeg dosega i trebamo nekako stvoriti drugu crvotočinu na njenom odredištu. Potreba da se nekoga pošalje na drugi kraj da stvori crvotočina nije najbolji razlog za prvo međuzvjezdano putovanje. Osim toga, fizički učinci tijekom putovanja kroz stalnu ili privremenu crvotoču mogu dovesti do uništenja bilo koje materije. U plazmi možete lako doći do svog odredišta.
Promotivni video:
teleportacija
Klasična teleportacija uključuje prisutnost osobe koja aktivira uređaj i nestane kako bi se ponovo pojavila na odredištu. Međutim, u stvarnosti teleportacija djeluje mnogo složenije nego što je prikazano u filmovima. Čak i ako priznamo mogućnost takvog načela, razmislite o tome: osoba se rastavlja na atome u teleportacijskom stroju, fizički se transportira do odredišta i ponovno sastavlja.
Sama montaža zahtijeva nevjerojatne strojeve na odredištu, a elementarni fizički zakoni spriječit će nas da manipuliramo materijom precizno na tako gigantskoj udaljenosti - sve do druge zvijezde. Takva teleportacija bit će moguća samo na onim mjestima gdje smo već bili. Sastavljanje atoma nam još nije dostupno, ali sasvim je moguće. Samo trebate poslati atome drugoj zvijezdi, a to se može učiniti brzinom svjetlosti - očito brže od slanja tijela, ali još će trebati godine.
Druga je mogućnost prikupiti točnu kopiju osobe na drugom kraju i uništiti prethodnu. Ali ova opcija vjerojatno neće nikome odgovarati.
Brod kolonije
Ako putovanje brže od brzine svjetlosti nije moguće, možemo graditi brodove generacija. Svjetlost dosegne najbližu zvijezdu za četiri godine, ali teški će predmet trajati mnogo duže. Većini zvijezda trebat će najmanje stotine godina da lete. Na brodovima generacija, populacije se mogu rađati i umrijeti sve dok, mnogo godina kasnije, ne stignu na svoje odredište. Ali ti brodovi imaju niz problema.
Potomci mogu jednostavno zaboraviti na izvornu svrhu misije, jer će se ona pretvoriti u legendu stotinama godina. Inteligentni računalni sustav mogao bi osposobiti ljude rođene na brodu da izbjegnu takav neuspjeh, ali ipak, vrlo je teško predvidjeti što će se dogoditi dok generaciju zamijeni druga generacija. Ako se s brodom nešto dogodi, teško da će generacija koja je tijekom godina zaboravila intricitet inženjerstva moći bilo što učiniti.
Matični brod
Da bi se uklonila što veća nesigurnost na generacijskim brodovima, mogu se koristiti brodovi s jajima. Oni će nositi smrznuta oplođena ljudska jajašca koja će uzgajati i uzgajati složene mašine, koje će djelovati kao njihove majke, roditelji i odgajatelji. Jaja se mogu pretvoriti u ljude kada stignu do udaljene zvijezde ili planeta, a računala će buduće osvajače svemira podučavati svemu što moraju znati.
Projektiranje takvih strojeva možda trenutno nije moguće, ali u budućnosti - zašto ne? U svakom slučaju, kao i brod generacije, brod jaja ne može pomoći osobi koja želi ići u potrazi za novim zvijezdama. Poljoprivrednim ljudima možda se ne sviđa njihova misija ili će se možda roditi bez žeđi za putovanjem.
Dugovječnost
Alternativa brodu generacija može biti genetska modifikacija ljudi koji mogu živjeti stotinama ili tisućama godina i putovati tokom svog života. Sva pitanja života u svemiru bila bi riješena. Dugovječnost i besmrtnost pomno proučavaju znanosti, ali najveća prepreka u tim stvarima su telomeri - krajevi kromosoma koji se kraće svaki put kada se stanice podijele.
Na kraju će se dužina telomera pojesti, a stanice će početi oštećivati vlastitu održivu DNK dok se dijele. To znači da sam DNK sadrži broj staničnih podjela koje se mogu pojaviti. Stanice se dijele i zamjenjuju stare ili oštećene stanice poput trepavica ili kože ili dijelova želuca (znate o visokoj kiselosti u želucu).
Čini se da je odgovor jednostavan: trebate pohraniti duljinu telomera. Ali činjenica je da su jedine stanice odraslih koje to mogu učiniti kancerogeni.
hibernacija
Budući da dugovječnost i nova generacija nisu postali odgovor na važno pitanje, suspendirana animacija može pomoći. U mnogim filmovima i knjigama ljudi su spavali kako bi se prevozili na velike udaljenosti. U ovom stanju ljudi ne ostare ili ostare vrlo sporo, ovo je svojevrsni "način spavanja". Nažalost, telomeri su i ovdje problem.
Naša tijela uvijek sadrže malu količinu radioaktivnih elemenata. Oni emitiraju male količine zračenja, što je za nas bezopasno, jer nove stanice neprestano zamjenjuju oštećene. Ako osoba ne ostari tijekom suspendirane animacije, njegovi se telomeri ne smanjuju i stanice se ne dijele. Bilo koji radioaktivni elementi u ovom stanju će nanijeti trajnu štetu tijelu, što će u konačnici dovesti do smrti. Čak i sporo starenje neće vas spasiti od zračenja duži vremenski period. Potrebno je da se stanice podijele uobičajenom brzinom.
Pokret
Čak i ako se riješe ljudski problemi putovanja drugim zvijezdama, problemi kretanja ostaju. Uobičajeni sustavi uključuju gorivo ili mlaznu masu, ali dolazak do druge zvijezde zahtijevao bi nevjerojatne količine goriva, što je krajnje neučinkovito. Kao rješenje, na putu možete sakupljati gorivo.
U prostoru između zvijezda nema običnih asteroida ili planeta koji bi mogli sletjeti i dobiti gorivo. Srećom, prostor je daleko od vakuuma, sadrži mnogo raspršenih sitnih atoma, uglavnom vodika. Ako se krećete velikom brzinom, ti se atomi mogu sakupljati i koristiti kao gorivo u reakcijama poput fuzije (ako dođemo, naravno).
Da biste sakupljali vodik, potrebna vam je snažna "lopata", prema preliminarnim proračunima, površine 2000 kvadratnih kilometara. Ova veličina značajno će povećati otpor broda i smanjiti brzinu na uobičajenu raketu. Takav bi sustav bio vrlo neučinkovit i neodrživ. Ali smatrana je.
Šteta
Najbliža zvijezda za nas je Alpha Centauri. Nalazi se na četiri svjetlosne godine od Zemlje. Bilo bi potrebno 72 milijuna godina da ga dostignete u redovnom automobilu pri brzini od 60 km / h. Čak i ako pretpostavimo da će takav automobil nastati, tijekom ovog razdoblja sva razdoblja propadanja i uobičajena habanja istječu, a da ne spominjemo gotovo nultu vjerojatnost dolaska nakon toliko dugo vremena.
Potrebna vam je brzina, čak i ako je ona ograničena brzinom svjetlosti. Zbog sitnih atoma razasutih po svemiru, svaki će brod velikom brzinom biti bombardiran takvom snagom da probija čak i najizdržljiviji čelik.
Postoje dvije mogućnosti: ljudi ili automobili neprestano će zakrpati rupe i popraviti štetu, što znači da će vam trebati ogromna količina materijala za popravak koji ćete morati ponijeti sa sobom, ili će brod biti izrađen od elastičnih materijala koji će se popraviti sam. Upravo se ti materijali sada razvijaju u svemirskim agencijama. Loša vijest je da znanstvenici ne vjeruju u mogućnost takvih materijala.
Gravitacija
Naša tjelesna struktura jako ovisi o gravitaciji. Kada ljudi ne žive u uvjetima zemljine gravitacije, njihovi organizmi počinju patiti. Nakon nekoliko tjedana ili mjeseci, kosti postaju krhke, mišići postaju slabi, a dugoročne posljedice uglavnom su kobne.
Ljudi se mogu boriti protiv tih učinaka raznim vježbanjem i dijetom, ali nakon nekoliko godina ili desetljeća u svemiru, ljudsko tijelo će biti nepovratno oštećeno. Čak i tijekom relativno kratkih letova, vid se strašno pogoršava. Upravo je to problem koji NASA želi usput riješiti prije nego što ljude pošalje na Mars.
Umjesto da živite u nultu gravitaciju, možete stvoriti umjetnu gravitaciju rotiranjem svemira. Nažalost, to će zahtijevati ogromnu količinu energije i goriva, a sam završetak neminovno uzrokuje mučninu - u kratkom roku. Što će se dugoročno dogoditi još uvijek nije poznato, još nije proučeno.
Hrana, zrak i voda
Ljudima koji dugo žive na brodu trebat će sustav za održavanje života. Trebat će jesti, piti, disati, urinirati, defecirati, oprati i spavati. Mnogo toga se već može učiniti u prostoru s trenutnom tehnologijom. Ali na dugim putovanjima, količina vode i hrane postat će previše da ponesete sa sobom.
Najpametnije rješenje bilo bi uzeti samoodrživ ekosustav na brod. Biljke proizvode zrak, uspješno se jedu i konzumiraju ljudski otpad. Svaki ekosustav nije dovoljno učinkovit, ali može produljiti životni vijek prije dolaska na odredište.
Brodska oprema bila bi ozbiljno oštećena zbog plinova koji bi cirkulirali, no to bi se moglo riješiti stvaranjem pametnih materijala. Alge se pažljivo proučavaju jer imaju ogroman potencijal u održavanju ekosustava. Ali imaju i problema - ako jedete alge u velikim količinama, možete se ozbiljno otrovati. I opet - genetska modifikacija može riješiti i ovo pitanje.
Ostalo je samo riješiti prethodnih devet problema.