То је главна научна фантастика и нешто о чему су многи маштали у једном или другом тренутку: идеја о слању свемирских бродова са колонистима и пресађивању семена човечанства међу звезде. Између откривања нових светова, постајања међузвездне врсте и можда чак проналажења изванземаљских цивилизација сан о ширењу изван Сунчевог система је онај који не може ускоро постати стварност!
Научници су деценијама размишљали о томе како човечанство може једног дана да постигне овај узвишени циљ. А низ концепата које су смислили представљају читав низ предности и недостатака. Ове предности и недостатке изнели су у недавној студији Мартина Браддоцка, члана Астрономског друштва Мансфиелд и Суттон, члана Краљевског биолошког друштва и сарадника Краљевског астрономског друштва.
Студија под називом „Концепти за дубока свемирска путовања: од варљивих погона и хибернације до светских бродова и криогенике“ недавно је објављена у научном часопису Актуелна кретања у биомедицинском инжењерству и биознанствима (публикација Јунипер Јоурналс). Као што Браддоцк у својој студији указује, питање како би људска бића могла да истражују суседне звездане системе постало је релевантније последњих година захваљујући открићима егзопланета.
Као што смо прегледали у претходном чланку, „Колико би требало да се путује до најближе звезде?“, Постоје бројни предложени и теоријски начини путовања између нашег Сунчевог система и других звезда у галаксији. Међутим, осим укључене технологије и времена које је потребно, постоје и биолошке и психолошке импликације на људске посаде које би требало претходно узети у обзир.
А захваљујући начину на који је интересовање јавности за истраживање свемира обновило последњих година, анализе трошкова и користи свих могућих метода постају све неопходније. Као што је др. Браддоцк рекао за Спаце Магазине путем е-маила:
„Међузвездна путовања постала су релевантнија због заједничког напора да се кроз све свемирске агенције пронађу начини за одржавање здравља људи у„ кратким “(2-3 год) свемирским путовањима. С мисија на Марсу, које је разумно видљиво, смрт Степхена Хавкинга истакнула је једно његово много уверења да бисмо требали колонизирати дубоки свемир и одлучност Елона Муска да минимизира отпад на свемирским путовањима, заједно с препорођеним визијама „привитка“ додатака ИСС-у (Бигелов проширив модул) дочарава неке маштовите концепте. “
Све речено, др. Браддоцк у својој студији сматра пет принципа средстава за постављање посада мисија на друге звездане системе. Ту спадају супер-луминални (ака / ФТЛ) режими путовања, хибернације или стационарни режими, занемарљива инжењеринга старења (ака. Анти-агинг) инжењеринг, светски бродови који могу да подрже више генерација путника (ака. Генерација бродова) и киогене технологије замрзавања.
Предности путовања ФТЛ-ом су предности очигледне, и иако у овом тренутку то остаје у потпуности теоретски, постоје концепти који се данас истражују. Угледни ФТЛ концепт - познат као Алцубиерре Варп Дриве - тренутно се истражује од стране многих организација, што укључује Фондацију Тау Зеро и Напредну лабораторију за физику пропулзије: Орао (АППЛ: Е) у НАСА-овом свемирском центру Јохнсон.
Да би се то сажето разградило, ова метода свемирског путовања укључује растезање тканине простора-времена у таласу који би (у теорији) проузроковао да се простор испред брода стеже, а простор иза њега прошири. Брод би тада возио овом регијом, познатом као "варп буббле", кроз свемир. Будући да се брод не креће унутар мјехурића, већ се вози док се сама регија креће, конвенционални релативистички ефекти попут временске дилатације не би се примјењивали.
Као што др. Бранноцк указује, предности таквог погонског система укључују могућност постизања "очигледног" ФТЛ путовања без кршења закона релативности. Поред тога, брод који путује у варб мехур не би морао да се брине да ће се сударити са свемирским остацима и не би постојала горња граница максималне достигнуте брзине. Нажалост, недостаци ове методе путовања су подједнако очигледни.
Они укључују чињеницу да тренутно не постоје познате методе за прављење варп мјехурића у простору простора који га још не садржи. Поред тога, потребна би била изузетно велика енергија да би се створио овај ефекат, а не постоји познати начин да брод изађе из основе из балона након што уђе. Укратко, ФТЛ је за сада чисто теоретски концепт и нема назнака да ће у блиској будућности прећи са теорије на праксу.
"Прва [стратегија] је ФТЛ путовање, али друге стратегије прихватају да је ФТЛ путовање врло теоретско и да је једна опција продужење људског живота или судјеловање у више-генерацијским путовањима", рекао је др. Браддоцк. „Последње би се могло постићи у будућности, имајући у виду спремност за пројектовање довољно великог заната и развој погонске технологије за постизање 0,1 к ц“.
Другим речима, најверљивији концепти за међузвездна свемирска путовања вероватно неће достићи брзину светлости већу од десет процената. – око 29.979.245,8 м / с (~ 107.925.285 км / х; 67.061.663 мпх). Ово је још увек врло високи поредак с обзиром да је до сада била најбржа мисија Хелиос 2 мисије, која је постигла максималну брзину од преко 66.000 м / с (240.000 км / х; 150.000 мпх). Ипак, то пружа реалистичнији оквир за рад.
Кад су у питању јединице за хибернацију и застој, предности (и недостаци) су непосредније. За почетак је та технологија остварива и обимно проучава краће временске оквире и за људе и за животиње. У овом другом случају, природни циклуси хибернације дају најубедљивији доказ да хибернација може трајати месецима без инцидената.
Слабости се, међутим, своде на све непознанице. На пример, постоје вероватни ризици атрофије ткива који су последица дугог времена проведеног у микрогравитацијском окружењу. Ово би се могло ублажити вештачком гравитацијом или другим средствима (као што је електростимулација мишића), али потребно је велико клиничко истраживање пре него што се то покуша. Ово отвара читав низ етичких питања, јер би такви тестови представљали сопствене ризике.
Стратегије за конструисану занемарљиву старосну снагу (СЕНС) су још један пут, који људима нуди потенцијал да се супроставе ефектима дуготрајног свемирског лета преокрећући процес старења. Осим што осигурава да ће иста генерација која се укрцала на брод бити та која ће га упутити до одредишта, ова техника такође има потенцијал покретања истраживања терапије матичним ћелијама овде на Земљи.
Међутим, у контексту дуготрајних свемирских летова, вероватно ће бити потребно више третмана (или непрекидних третмана током процеса путовања) да би се постигло потпуно подмлађивање. Претходно ће бити потребна и значајна количина истраживања како би се тестирао процес и позабавили појединим компонентама старења, што ће опет довести до бројних етичких питања.
Затим постоје светски бродови (ака. Генерација бродова), где би се користили самостојећи и самоодрживи свемирски брод, довољно велик да прими неколико генерација свемирских путника. Ти се бродови ослањају на конвенционално покретање и зато им је потребно вековима (или миленијумима) да би достигли други звездан систем. Непосредне предности овог концепта су у томе што би он испунио два главна циља истраживања свемира, а то би било одржавање људске колоније у свемиру и омогућавање путовања на потенцијално прихватљиву егзопланету.
Поред тога, брод генерације би се ослањао на погонске концепте који су тренутно изводљиви, а хиљаданска посада умножила би шансе за успешно колонизацију друге планете. Наравно, трошкови изградње и одржавања тако великих свемирских бродова били би неразумни. Ту су и морални и етички изазови слања људских посада у дубоки свемир током тако дугих временских периода.
На пример, да ли постоји гаранција да се посада не би полудела и убила једна другу? И последње, постоји чињеница да би се у међувремену на Земљи развијали новији, напреднији бродови. То значи да би бржи брод, који би касније кренуо са Земље, био у стању да престигне брод генерације пре него што стигне до другог система звезда. Зашто трошити толико на брод ако постоји вероватноћа да ће застарјети пре него што икада стигне до свог одредишта?
И на крају, постоји криогеника, концепт који се интензивно истражио у последњих неколико деценија као могуће средство за продужење живота и свемирска путовања. На много начина, овај концепт је проширење технологије хибернације, али има користи од великог броја недавних достигнућа. Непосредна предност ове методе је у томе што она сноси сва тренутна ограничења која намећу технологија и релативистички Универзум.
У основи, није важно да ли је ФТЛ (или брзина већа од 0,10) ц) могући су или колико ће трајати путовање јер посада спава и савршено је очувана током трајања. Поврх свега, технологија већ делује, што показују и недавни помаци где су ткива органа, па чак и цели организми загревани и витрификовани након криогеног замрзавања.
Међутим, ризици су такође већи него код хибернације. На пример, још увек нису познати дугорочни ефекти криогеног замрзавања на физиологију и централни нервни систем животиња вишег реда и људи. То значи да ће бити потребна опсежна испитивања и испитивања људи пре него што је икада покушао, што још једном поставља бројне етичке изазове.
На крају, постоји пуно непознаница повезаних са било којим и свим потенцијалним методама међузвездног путовања. Слично томе, потребно је много више истраживања и развоја пре него што можемо са сигурношћу рећи који је од њих најпоузданији. У међувремену, др. Браддоцк признаје да је много вероватније да ће свако међузвездно путовање укључити роботске истраживаче који користе телеприсутну технологију да би нам показао друге светове - иако они не поседују исту привлачност.
"Скоро сигурно, и ово се односи на рани концепт фон Ноуманнових репликацијских сонди (умањено за репликацију!"), Рекао је. „Коцка Сатс или слично можда постижу овај циљ, али вероватно неће ангажовати јавну машту скоро онолико колико путују људским свемиром. Вјерујем да је Сир Мартин Реес предложио концепт уређаја полу-људског типа АИ ... такође на неки начин. "
Тренутно постоји само једна предложена мисија за слање међузвезданог свемирског брода у оближњи систем звезда. Ово би био Бреактхроугх Старсхот, предлог да се за само 20 година у Алфа Центаури пошаљу ласерски на једрилицу. Након што је убрзао до 4,4704,000 м / с (160,934,400 км / х; 100 милиона мпх) 20% брзине светлости, овај би брод извео летњу Алпха Центаури-а и такође могао да емитује кућне слике Прокиме б.
Поред тога, све мисије које укључују одлазак у спољни Сунчев систем састоје се од роботских орбитера и сонди, а све предложене мисије посаде усмерене су на слање астронаута на Месец и на Марс. Ипак, човечанство тек почиње са свемирским истраживањима и сигурно морамо завршити истраживање сопственог Сунчевог система пре него што ћемо моћи да размотримо истраживање изван њега.
На крају ће требати много времена и стрпљења пре него што почнемо да се бавимо оним Куиперовим појасом и Оортовим облаком да видимо шта је тамо.
