Είναι ένα βασικό επιστημονικό μυθιστόρημα και κάτι που πολλοί άνθρωποι έχουν φανταστεί για μια στιγμή ή την άλλη: την ιδέα της αποστολής διαστημοπλοίων με αποίκους και τη μεταφύτευση του σπόρου της ανθρωπότητας μεταξύ των αστεριών. Μεταξύ της ανακάλυψης νέων κόσμων, της ύπαρξης ενός διαστρικού είδους και ίσως ακόμη και της εξεύρεσης εξωγήιων πολιτισμών, το όνειρο της εξάπλωσης πέρα από το Ηλιακό Σύστημα είναι αυτό που δεν μπορεί να γίνει πραγματικότητα σύντομα!
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν σκεφτεί πώς η ανθρωπότητα μπορεί να φτάσει μια μέρα στην επίτευξη αυτού του υψηλού στόχου. Και το φάσμα των εννοιών που έχουν παρουσιάσει παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Αυτά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αναφέρθηκαν σε μια πρόσφατη μελέτη από τον Martin Braddock, μέλος της Αστρονομικής Εταιρείας Mansfield και Sutton, συνεργάτη της Βασιλικής Εταιρείας Βιολογίας και συνεργάτη της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Η μελέτη, με τίτλο «Έννοιες για ταξίδια σε βάθος διαστήματος: Από οδηγούς στρέβλωσης και αδρανοποίηση έως παγκόσμια πλοία και κρυογονική», πρόσφατα εμφανίστηκε στο επιστημονικό περιοδικό Τρέχουσες τάσεις στη Βιοϊατρική Μηχανική και τις Βιοεπιστήμες (έκδοση Juniper Journals). Όπως δείχνει ο Braddock στη μελέτη του, το ζήτημα του πώς τα ανθρώπινα όντα θα μπορούσαν να εξερευνήσουν τα γειτονικά αστρικά συστήματα έχει γίνει πιο σχετικό τα τελευταία χρόνια χάρη στις ανακαλύψεις του εξωπλανήτη.
Όπως αναθεωρήσαμε σε ένα προηγούμενο άρθρο, «Πόσο καιρό θα χρειαζόταν να ταξιδέψω στο κοντινότερο αστέρι;», υπάρχουν πολλοί προτεινόμενοι και θεωρητικοί τρόποι να ταξιδέψουμε μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και άλλων αστεριών στον γαλαξία. Ωστόσο, πέρα από τη σχετική τεχνολογία, και τον χρόνο που θα χρειαζόταν, υπάρχουν επίσης οι βιολογικές και ψυχολογικές επιπτώσεις για τα ανθρώπινα πληρώματα που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη εκ των προτέρων.
Και χάρη στον τρόπο με τον οποίο το δημόσιο ενδιαφέρον για την εξερεύνηση του διαστήματος ανανεώθηκε τα τελευταία χρόνια, οι αναλύσεις κόστους-οφέλους όλων των πιθανών μεθόδων καθίστανται όλο και πιο απαραίτητες. Όπως είπε ο Δρ Braddock στο Space Magazine μέσω email:
«Τα διαστημικά ταξίδια έχουν γίνει πιο συναφή λόγω της συντονισμένης προσπάθειας εύρεσης τρόπων σε όλα τα διαστημικά γραφεία για τη διατήρηση της ανθρώπινης υγείας σε« σύντομα »(2-3 χρόνια) διαστημικά ταξίδια. Με τις αποστολές του Άρη εύλογα στη θέα, ο θάνατος του Stephen Hawking υπογραμμίζει τις πεποιθήσεις του ότι πρέπει να αποικίσουμε το βαθύ διάστημα και την αποφασιστικότητα του Elon Musk να ελαχιστοποιήσουμε τα απόβλητα στα διαστημικά ταξίδια, μαζί με τα αναγεννημένα οράματα των αξεσουάρ «μπουλονιών» στο ISS (το Bigelow επεκτάσιμο ενότητα) δημιουργεί μερικές ευφάνταστες έννοιες. "
Όπως είπε, ο Δρ. Braddock θεωρεί πέντε βασικά μέσα για την προσέλκυση αποστολών σε άλλα αστρικά συστήματα στη μελέτη του. Σε αυτά περιλαμβάνονται τα ταξίδια υπερ-φωτισμού (aka / FTL), τα συστήματα αδρανοποίησης ή στάσης, η αμελητέα μηχανική γήρανσης (γνωστός και ως αντι-γήρανση), τα παγκόσμια πλοία που μπορούν να υποστηρίξουν πολλές γενιές ταξιδιωτών (γνωστά και ως πλοία παραγωγής) και τεχνολογίες παγώματος κυανογόνου.
Για τα ταξίδια FTL, τα πλεονεκτήματα είναι προφανή και ενώ παραμένει εντελώς θεωρητικό σε αυτό το σημείο, υπάρχουν έννοιες που διερευνώνται σήμερα. Μια αξιοσημείωτη ιδέα FTL - γνωστή ως το Alcubierre Warp Drive - αυτή τη στιγμή ερευνάται από πολλούς οργανισμούς, οι οποίοι περιλαμβάνουν το Ίδρυμα Tau Zero και το Advanced Propulsion Physics Laboratory: Eagleworks (APPL: E) στο Johnson Space Center της NASA.
Για να το σπάσει εν συντομία, αυτή η μέθοδος του διαστημικού ταξιδιού περιλαμβάνει το τέντωμα του ιστού του χωροχρόνου σε ένα κύμα που (θεωρητικά) θα προκαλούσε τη συστολή του χώρου μπροστά από ένα πλοίο και του χώρου πίσω από αυτό. Στη συνέχεια, το πλοίο θα οδηγούσε σε αυτήν την περιοχή, γνωστή ως «φούσκα στημόνι», μέσω του διαστήματος. Δεδομένου ότι το πλοίο δεν κινείται μέσα στη φυσαλίδα, αλλά μεταφέρεται καθώς κινείται η ίδια η περιοχή, δεν θα ισχύουν συμβατικά σχετικιστικά αποτελέσματα όπως η διαστολή του χρόνου.
Όπως υποδεικνύει ο Δρ Brannock, τα πλεονεκτήματα ενός τέτοιου συστήματος προώθησης περιλαμβάνουν το να επιτυγχάνουμε «φαινομενικά» ταξίδια FTL χωρίς να παραβιάζουμε τους νόμους της Σχετικότητας. Επιπλέον, ένα πλοίο που ταξιδεύει σε μια φούσκα στημονιού δεν χρειάζεται να ανησυχεί για τη σύγκρουση με διαστημικά συντρίμμια και δεν θα υπάρχει ανώτατο όριο στη μέγιστη δυνατή ταχύτητα. Δυστυχώς, τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου ταξιδιού είναι εξίσου προφανή.
Σε αυτά περιλαμβάνεται το γεγονός ότι προς το παρόν δεν υπάρχουν γνωστές μέθοδοι δημιουργίας φυσαλίδας στημονιού σε μια περιοχή χώρου που δεν περιέχει ήδη μία. Επιπλέον, θα απαιτηθούν εξαιρετικά υψηλές ενέργειες για να δημιουργηθεί αυτό το αποτέλεσμα, και δεν υπάρχει κανένας γνωστός τρόπος για ένα πλοίο να εξέλθει από τη φυσαλίδα στημονιού μόλις εισέλθει. Εν ολίγοις, το FTL είναι μια καθαρά θεωρητική ιδέα προς το παρόν και δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι θα μετακινηθεί από τη θεωρία στην πρακτική στο εγγύς μέλλον.
«Η πρώτη [στρατηγική] είναι τα ταξίδια FTL, αλλά οι άλλες στρατηγικές δέχονται ότι το ταξίδι FTL είναι πολύ θεωρητικό και ότι μια επιλογή είναι να επεκτείνει την ανθρώπινη ζωή ή να συμμετάσχει σε ταξίδια πολλαπλών γενεών», δήλωσε ο Δρ. Braddock. "Το τελευταίο θα μπορούσε να επιτευχθεί στο μέλλον, δεδομένης της προθυμίας να σχεδιάσει ένα αρκετά μεγάλο σκάφος και την ανάπτυξη της τεχνολογίας πρόωσης για να επιτύχει 0,1 x c."
Με άλλα λόγια, οι πιο εύλογες έννοιες για διαστημικό ταξίδι στο διάστημα δεν είναι πιθανό να επιτύχουν ταχύτητες άνω του δέκα τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός – περίπου 29.979.245,8 m / s (~ 107.925.285 km / h, 67.061.663 mph). Αυτό είναι ακόμα ένα πολύ ψηλή παραγγελία θεωρώντας ότι η ταχύτερη αποστολή μέχρι σήμερα ήταν η Ήλιος 2 αποστολή, η οποία πέτυχε μέγιστη ταχύτητα άνω των 66.000 m / s (240.000 km / h, 150.000 mph). Ωστόσο, αυτό παρέχει ένα πιο ρεαλιστικό πλαίσιο για να εργαστείτε μέσα.
Όσον αφορά τα σχήματα αδρανοποίησης και στάσης, τα πλεονεκτήματα (και τα μειονεκτήματα) είναι πιο άμεσα. Για αρχάριους, η τεχνολογία είναι εφικτή και έχει μελετήσει εκτενώς σε μικρότερα χρονικά διαστήματα τόσο για τον άνθρωπο όσο και για τα ζώα. Στην τελευταία περίπτωση, οι φυσικοί κύκλοι αδρανοποίησης παρέχουν τις πιο συναρπαστικές ενδείξεις ότι η αδρανοποίηση μπορεί να διαρκέσει για μήνες χωρίς συμβάν.
Τα μειονεκτήματα, ωστόσο, καταλήγουν σε όλα τα άγνωστα. Για παράδειγμα, υπάρχουν οι πιθανοί κίνδυνοι ατροφίας ιστού που προκύπτουν από παρατεταμένες χρονικές περιόδους που δαπανάται σε περιβάλλον μικροβαρύτητας. Αυτό θα μπορούσε να μετριαστεί με τεχνητή βαρύτητα ή με άλλα μέσα (όπως η ηλεκτροδιέγερση των μυών), αλλά απαιτείται σημαντική κλινική έρευνα προτού γίνει αυτό. Αυτό εγείρει ένα πλήθος ηθικών ζητημάτων, καθώς τέτοιες δοκιμασίες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν τους δικούς τους κινδύνους.
Οι στρατηγικές για μηχανική αμελητέα γήρανση (SENS) είναι μια άλλη οδός, προσφέροντας τη δυνατότητα στα ανθρώπινα όντα να αντιμετωπίσουν τις επιπτώσεις της μεγάλης διάρκειας διαστημικής πτήσης αναστρέφοντας τη διαδικασία γήρανσης. Εκτός από τη διασφάλιση ότι η ίδια γενιά που επιβιβάστηκε στο πλοίο θα είναι αυτή που θα φτάσει στον προορισμό του, αυτή η τεχνική έχει επίσης τη δυνατότητα να οδηγήσει την έρευνα για τη θεραπεία βλαστικών κυττάρων εδώ στη Γη.
Ωστόσο, στο πλαίσιο της μεγάλης διάρκειας διαστημικής πτήσης, πολλές θεραπείες (ή συνεχείς καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας ταξιδιού) θα ήταν πιθανώς απαραίτητες για την πλήρη αναζωογόνηση. Θα χρειαζόταν επίσης σημαντική έρευνα εκ των προτέρων για τη δοκιμή της διαδικασίας και την αντιμετώπιση των επιμέρους συστατικών της γήρανσης, οδηγώντας για μια ακόμη φορά σε μια σειρά ηθικών ζητημάτων.
Στη συνέχεια, υπάρχουν παγκόσμια σκάφη (γνωστά και ως γενικά πλοία), όπου θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αυτόνομα και αυτοσυντηρούμενα διαστημόπλοια αρκετά μεγάλα για να φιλοξενήσουν αρκετές γενιές διαστημικών ταξιδιωτών. Αυτά τα πλοία θα βασίζονταν στη συμβατική πρόωση και, συνεπώς, χρειάζονταν αιώνες (ή χιλιετίες) για να φτάσουν σε άλλο σύστημα αστεριών. Τα άμεσα πλεονεκτήματα αυτής της έννοιας είναι ότι θα εκπληρώσει δύο βασικούς στόχους της εξερεύνησης του διαστήματος, που θα ήταν η διατήρηση μιας ανθρώπινης αποικίας στο διάστημα και η άδεια ταξιδιού σε έναν δυνητικά κατοικήσιμο εξωπλανήτη.
Επιπλέον, ένα πλοίο γενιάς θα βασίζονταν σε προωστικές έννοιες που είναι επί του παρόντος εφικτές και ένα πλήρωμα χιλιάδων θα πολλαπλασιάσει τις πιθανότητες επιτυχούς αποικισμού ενός άλλου πλανήτη. Φυσικά, το κόστος κατασκευής και συντήρησης τόσο μεγάλων διαστημοπλοίων θα ήταν απαγορευτικό. Υπάρχουν επίσης οι ηθικές και ηθικές προκλήσεις της αποστολής ανθρώπινων πληρωμάτων σε βαθύ διάστημα για τόσο μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Για παράδειγμα, υπάρχει καμία εγγύηση ότι το πλήρωμα δεν θα τρελαίνει και θα σκοτώνει το ένα το άλλο; Και τέλος, υπάρχει το γεγονός ότι στο μέλλον θα αναπτυχθούν νεότερα, πιο προηγμένα πλοία στη Γη. Αυτό σημαίνει ότι ένα ταχύτερο πλοίο, το οποίο θα αναχωρούσε αργότερα από τη Γη, θα ήταν σε θέση να προσπεράσει ένα πλοίο γενιάς πριν φτάσει σε άλλο σύστημα αστεριών. Γιατί να ξοδέψετε τόσα πολλά σε ένα πλοίο όταν είναι πιθανό να καταστεί άνευ αντικειμένου προτού φτάσει στον προορισμό του;
Τέλος, υπάρχει η κρυογονική, μια έννοια που έχει διερευνηθεί εκτενώς τις τελευταίες δεκαετίες ως πιθανό μέσο για επέκταση ζωής και διαστημικά ταξίδια. Με πολλούς τρόπους, αυτή η ιδέα αποτελεί επέκταση της τεχνολογίας αδρανοποίησης, αλλά επωφελείται από μια σειρά πρόσφατων εξελίξεων. Το άμεσο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι αντιπροσωπεύει όλους τους τρέχοντες περιορισμούς που επιβάλλονται από την τεχνολογία και ένα σχετικιστικό Σύμπαν.
Βασικά, δεν έχει σημασία αν FTL (ή ταχύτητες πέρα από 0,10 ντο) είναι δυνατόν ή πόσο καιρό θα διαρκέσει ένα ταξίδι αφού το πλήρωμα θα κοιμάται και θα διατηρείται τέλεια για όλη τη διάρκεια. Επιπλέον, γνωρίζουμε ήδη ότι η τεχνολογία λειτουργεί, όπως αποδεικνύεται από τις πρόσφατες εξελίξεις, όπου οι ιστοί οργάνων και ακόμη και ολόκληροι οργανισμοί θερμάνθηκαν και υαλοποιήθηκαν αφού καταψύχθηκαν κρυογονικά.
Ωστόσο, οι κίνδυνοι είναι επίσης μεγαλύτεροι από ό, τι με την αδρανοποίηση. Για παράδειγμα, οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις της κρυογονικής κατάψυξης στη φυσιολογία και το κεντρικό νευρικό σύστημα ζώων και ανθρώπων υψηλότερης τάξης δεν είναι ακόμη γνωστές. Αυτό σημαίνει ότι θα απαιτηθούν εκτεταμένες δοκιμές και δοκιμές σε ανθρώπους προτού επιχειρήσουν ποτέ, κάτι που θέτει και πάλι μια σειρά ηθικών προκλήσεων.
Στο τέλος, υπάρχουν πολλά άγνωστα που σχετίζονται με οποιαδήποτε και όλες τις πιθανές μεθόδους διαστρικών ταξιδιών. Ομοίως, απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα και ανάπτυξη για να μπορέσουμε να πούμε με ασφάλεια ποια από αυτές είναι η πιο εφικτή. Εν τω μεταξύ, ο Δρ Braddock παραδέχεται ότι είναι πολύ πιο πιθανό ότι οποιαδήποτε διαστρικά ταξίδια θα περιλαμβάνει ρομποτικούς εξερευνητές που χρησιμοποιούν τεχνολογία τηλεπαρουσίας για να μας δείξουν άλλους κόσμους - αν και αυτοί δεν έχουν την ίδια γοητεία.
«Σχεδόν σίγουρα, και αυτό επανεξετάζει την αρχική ιδέα των ανιχνευτών αναπαραγωγής von Neumann (μείον την αντιγραφή!)», Είπε. «Τα Cube Sats ή παρόμοια μπορεί να επιτύχουν αυτόν τον στόχο, αλλά πιθανότατα δεν θα προσελκύσουν τη δημόσια φαντασία όσο το ανθρώπινο διαστημικό ταξίδι. Πιστεύω ότι ο Sir Martin Rees πρότεινε την ιδέα μιας συσκευής τύπου ημι-ανθρώπου AI… επίσης κάπως μακριά ».
Επί του παρόντος, υπάρχει μόνο μία προτεινόμενη αποστολή για την αποστολή ενός διαστρικού διαστημικού σκάφους σε ένα κοντινό αστρικό σύστημα. Αυτό θα ήταν το Breakthrough Starshot, μια πρόταση για την αποστολή ενός νανοκρόφου με ιστιοπλοΐα με λέιζερ στην Alpha Centauri σε μόλις 20 χρόνια. Αφού επιταχύνθηκε στα 4.4704.000 m / s (160.934.400 km / h, 100 εκατομμύρια mph) 20% της ταχύτητας του φωτός, αυτό το σκάφος θα πραγματοποιούσε μια πτήση Alpha Centauri και θα μπορούσε επίσης να μεταφέρει εγχώριες εικόνες του Proxima b.
Πέρα από αυτό, όλες οι αποστολές που περιλαμβάνουν την αποστολή στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα αποτελούνται από ρομποτικούς τροχιακούς τροχούς και ανιχνευτές και όλες οι προτεινόμενες αποστολές πληρώνονται με στόχο την αποστολή αστροναυτών πίσω στη Σελήνη και στον Άρη. Ωστόσο, η ανθρωπότητα μόλις ξεκινά με την εξερεύνηση του διαστήματος και σίγουρα πρέπει να ολοκληρώσουμε την εξερεύνηση του ηλιακού μας συστήματος πριν μπορέσουμε να εξετάσουμε την εξερεύνηση πέρα από αυτό.
Στο τέλος, θα χρειαστεί πολύς χρόνος και υπομονή για να μπορέσουμε να ξεκινήσουμε να ξεφεύγουμε πέρα από το Kuiper Belt και το Oort Cloud για να δούμε τι υπάρχει εκεί έξω.
