Hviezdy nad nami sú také krásne, že ľudia na nich dokonca postavili celé mytológie. Sú skutočne veľkolepé a teraz, keď sme sa dostali na Mesiac a čoskoro sa dostaneme na Mars, naša prirodzená potreba bude cestou k hviezdam.
Táto cesta vytvorila základ nespočetných sci-fi a filmových príbehov. Mnoho ľudí si už myslí, že cestovanie z hviezdy na hviezdu je ľahké - stačí stlačiť spúšť, ale nie všetko je také jednoduché. Je potrebné vyriešiť niekoľko hlavných problémov.
Rýchlejšie ako svetlo
Mnohé vesmírne cestovanie v sci-fi je založené na cestovaní rýchlejšie ako rýchlosť svetla. V skutočnosti fyzika takejto možnosti bráni. A toto základné obmedzenie neexistuje. Dokonca aj cestovanie blízko rýchlosti svetla čelí mnohým zaujímavým relativistickým problémom súvisiacim s hmotou a energiou. Našou jedinou možnosťou je použitie portálov - červí diery.
Červiu dieru je potrebné dôkladne monitorovať, čo je v súčasnosti mimo nášho dosahu, a musíme nejakým spôsobom vytvoriť druhú červiu dierku v jej mieste určenia. Potreba poslať niekoho na druhý koniec, aby sa vytvorila červia diera, nie je najlepším dôvodom prvej medzihviezdnej cesty. Okrem toho môžu fyzické účinky pri cestovaní cez stálu alebo dočasnú červiu dieru viesť k zničeniu akejkoľvek záležitosti. Môžete ľahko dosiahnuť svoj cieľ v plazme.
Propagačné video:
teleportácie
Klasická teleportácia zahŕňa prítomnosť osoby, ktorá aktivuje zariadenie a zmizne, aby sa znova objavila v cieľovom mieste. V skutočnosti však teleportácia funguje oveľa komplikovanejšie, ako je uvedené vo filmoch. Aj keď pripúšťame možnosť takého princípu, premýšľajte o tom: človek je v teleportačnom stroji rozobraný na atómy, fyzicky prepravený na miesto určenia a znovu zložený.
Samotná montáž vyžaduje neuveriteľné stroje v cieľovom mieste a základné fyzikálne zákony nám zabránia v presnej manipulácii s hmotou v takej obrovskej vzdialenosti - až po inú hviezdu. Takáto teleportácia bude možná iba na miesta, kde sme už boli. Zhromaždenie atómov zatiaľ nemáme, ale je to celkom možné. Potrebujete iba poslať atómy inej hviezde, a to sa dá urobiť rýchlosťou svetla - zreteľne rýchlejšie ako odoslanie tela, ale stále to bude trvať roky.
Ďalšou možnosťou je zhromaždiť presnú kópiu osoby na druhom konci a zničiť predchádzajúcu. Táto možnosť však nie je vhodná pre nikoho.
Koloniálna loď
Ak nie je možné cestovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla, môžeme stavať lode generácií. Svetlo dosiahne najbližšiu hviezdu za štyri roky, ale ťažký predmet bude trvať oveľa dlhšie. Väčšina hviezd bude trvať najmenej stovky rokov. Na lodiach generácií sa populácie môžu rodiť a umierať dovtedy, kým sa o mnoho rokov neskôr nedostanú na miesto určenia. Ale tieto lode majú množstvo problémov.
Potomkovia môžu jednoducho zabudnúť na pôvodný účel misie, pretože sa stane stovkou rokov legendou. Inteligentný počítačový systém by mohol vyškoliť ľudí narodených na lodi, aby sa vyhli takémuto zlyhaniu, napriek tomu je veľmi ťažké predpovedať, čo sa stane, keď bude generácia nahradená inou generáciou. Ak sa lodi niečo stane, sotva generácia, ktorá zabudne na zložitosť inžinierstva v priebehu rokov, bude schopná urobiť čokoľvek.
Materská loď
Na odstránenie čo najväčšej neistoty na generačných lodiach sa môžu použiť vaječné lode. Budú mať mrazené oplodnené ľudské vajíčka, ktoré sa budú pestovať a pestovať pomocou komplikovaných strojov, ktoré budú pôsobiť ako ich matky, rodičia a vychovávatelia. Po dosiahnutí vzdialenej hviezdy alebo planéty môžu byť vajcia zmenené na človeka a počítače naučia budúcich dobyvateľov vesmíru všetko, čo je potrebné vedieť.
Navrhovanie takýchto strojov nemusí byť možné v súčasnosti, ale v budúcnosti - prečo nie? V každom prípade, rovnako ako loď generácie, nemôže loď vajec pomôcť človeku, ktorý chce ísť hľadať nové hviezdy. Farmárskym ľuďom sa ich misia nemusí páčiť, alebo sa môžu dokonca narodiť bez túžby po cestovaní.
dlhovekosť
Alternatívou k lodi generácií môže byť genetická modifikácia ľudí, ktorí môžu žiť stovky alebo tisíce rokov a cestovať v priebehu svojich životov. Všetky otázky života vo vesmíre by sa vyriešili. Dlhovekosť a nesmrteľnosť sú vedecky pozorne študované, ale najväčšou prekážkou v týchto veciach sú teloméry - konce chromozómov, ktoré sa skracujú zakaždým, keď sa vaše bunky delia.
Nakoniec sa dĺžka telomérov zožerie a bunky sa začnú po rozdelení poškodiť vlastnou životaschopnou DNA. To znamená, že samotná DNA obsahuje počet delení buniek, ktoré sa môžu vyskytnúť. Bunky sa delia, aby nahradili staré alebo poškodené bunky, ako sú mihalnice alebo koža alebo časti žalúdka (viete o vysokej kyslosti v žalúdku).
Zdá sa, že odpoveď je jednoduchá: musíte uložiť dĺžku telomérov. Faktom však je, že jedinými dospelými bunkami, ktoré to dokážu, sú karcinogény.
hibernácie
Keďže dlhovekosť a nová generácia sa nestali odpoveďou na dôležitú otázku, môže pozastavená animácia pomôcť. V mnohých filmoch a knihách ľudia spali, aby sa mohli prepravovať na veľké vzdialenosti. V tomto stave ľudia nestarnú alebo starnú veľmi pomaly, jedná sa o akýsi „spánkový režim“. Bohužiaľ, teloméry sú tu tiež problémom.
Naše telá vždy obsahujú malé množstvo rádioaktívnych prvkov. Vyžarujú malé množstvo žiarenia, ktoré je pre nás neškodné, pretože nové bunky neustále nahrádzajú poškodené bunky. Ak osoba nestarne počas pozastavenej animácie, jej teloméry sa nezmršťujú a bunky sa nerozdeľujú. Akékoľvek rádioaktívne prvky v tomto stave spôsobia telu trvalé poškodenie, ktoré nakoniec povedie k smrti. Ani pomalé starnutie vás na dlhé časové obdobie nezachráni pred žiarením. Je potrebné, aby sa bunky delili obvyklou rýchlosťou.
pohyb
Aj keď sú ľudské problémy s cestovaním k iným hviezdam vyriešené, problémy s pohybom pretrvávajú. Konvenčné systémy zahŕňajú spaľovanie paliva alebo prúdovej hmoty, ale prechod na inú hviezdu by vyžadoval neuveriteľné množstvo paliva, čo je mimoriadne neefektívne. Ako riešenie môžete zbierať palivo po ceste.
V priestore medzi hviezdami nie sú obyčajné asteroidy alebo planéty, na ktoré by mohli pristáť a získať palivo. Našťastie, vesmír nie je zďaleka vákuum, obsahuje veľa rozptýlených malých atómov, väčšinou vodík. Ak sa pohybujete vysokou rýchlosťou, tieto atómy sa môžu zhromažďovať a používať ako palivo pri reakciách, ako je napríklad fúzia (ak sa k nej samozrejme dostaneme).
Na zhromažďovanie vodíka potrebujete výkonný „kopček“podľa predbežných výpočtov o rozlohe 2000 štvorcových kilometrov. Táto veľkosť výrazne zvýši odpor lode a zníži rýchlosť na konvenčnú raketu. Takýto systém by bol vysoko neefektívny a neudržateľný. Ale ona bola braná do úvahy.
poškodenie
Najbližšia hviezda k nám je Alpha Centauri. Nachádza sa štyri svetelné roky od Zeme. Dosiahnutie bežného automobilu rýchlosťou 60 km / h by trvalo 72 miliónov rokov. Aj keď predpokladáme, že takéto auto bude vytvorené, počas tohto obdobia vyprší všetky mysliteľné obdobia zániku a normálneho opotrebenia, nehovoriac o takmer nulovej pravdepodobnosti príchodu po takom dlhom čase.
Potrebujete rýchlosť, aj keď je obmedzená rýchlosťou svetla. Pretože malé atómy sú rozptýlené po celom vesmíre, každá loď pri vysokej rýchlosti bude bombardovaná takou silou, že prepichne aj najodolnejšiu oceľ.
Existujú dve možnosti: ľudia alebo autá budú neustále opravovať otvory a opravovať poškodenia, čo znamená, že budete potrebovať obrovské množstvo opravných materiálov, ktoré budete musieť nosiť so sebou, alebo loď bude vyrobená z elastických materiálov, ktoré sa opravia samy. Práve tieto materiály sa teraz vyvíjajú vo vesmírnych agentúrach. Zlá správa je, že vedci neveria v možnosť takýchto materiálov.
Gravitácia
Štruktúra nášho tela je silne závislá od gravitácie. Keď ľudia nežijú v podmienkach gravitácie obyčajnej Zeme, ich organizmy začnú trpieť. Po niekoľkých týždňoch alebo mesiacoch sa kosti stávajú krehkými, svaly sú slabé a dlhodobé následky sú zvyčajne fatálne.
Ľudia môžu bojovať proti týmto účinkom prostredníctvom rôznych cvičení a stravy, ale po niekoľkých rokoch alebo desaťročiach v priestore bude ľudské telo nezvratne poškodené. Aj pri relatívne krátkych letoch sa videnie veľmi zhoršuje. To je presne ten problém, ktorý chce NASA mimochodom vyriešiť skôr, ako pošle ľudí na Mars.
Namiesto toho, aby ste žili v nulovej gravitácii, môžete vytvoriť umelú gravitáciu otáčaním vesmírneho objektu. Bohužiaľ to bude vyžadovať obrovské množstvo energie a paliva a samotné odstreďovanie nevyhnutne spôsobí nevoľnosť - v krátkodobom horizonte. To, čo sa stane z dlhodobého hľadiska, stále nie je známe, sa neskúmalo.
Potraviny, vzduch a voda
Ľudia, ktorí žijú na lodi dlhšiu dobu, budú potrebovať systém podpory života. Budú musieť jesť, piť, dýchať, močiť, vyprázdňovať, umývať a spať. Veľa z toho už možno urobiť vo vesmíre so súčasnou technológiou. Ale na dlhých cestách bude množstvo vody a jedla príliš veľa na to, aby ste si vzali so sebou.
Najchytrejším riešením by bolo vziať na palubu sebestačný ekosystém. Rastliny produkujú vzduch, úspešne sa konzumujú a spotrebúvajú ľudský odpad. Každý ekosystém je dostatočne neefektívny, ale pred príchodom na miesto určenia môže predĺžiť jeho životnosť.
Lodné vybavenie by bolo vážne poškodené plynmi, ktoré by cirkulovali, to by sa však dalo vyriešiť vytvorením inteligentných materiálov. Riasy sa podrobne študujú, pretože majú obrovský potenciál pri udržiavaní ekosystémov. Majú však aj problémy - ak jete riasy vo veľkom množstve, môžete sa sami vážne otravovať. A opäť - túto otázku môže vyriešiť aj genetická modifikácia.
Zostáva už len vyriešiť predchádzajúcich deväť problémov.