Za posledných desať rokov ľudstvo výrazne zrýchlilo tempo hľadania planét mimo slnečnej sústavy. Nie, na jednej strane je to určite skvelé - veľa nových vedeckých informácií, ale na druhej - čo budeme robiť so všetkými týmito planétami? Samozrejme, teraz nie je pochýb o tom, že sa ľudstvo jedného dňa stane medziplanetárnym druhom, je však stále potrebné žiť v týchto časoch. Čo máme teda robiť celý ten čas? Je to naozaj len na počkanie, alebo by sme sa na to mali začať pripravovať teraz?
Takéto otázky, ktoré sa objavujú vo vedeckom a pseudovedeckom prostredí, vedú k veľmi zaujímavým a ambicióznym návrhom. Takýmto návrhom je napríklad projekt Project Blue, v rámci ktorého sa navrhuje vytvorenie vesmírneho ďalekohľadu, ktorého jedinou úlohou bude priame pozorovanie a štúdium akýchkoľvek planét v súhvezdí Alfa Centauri, ktoré bude prvým cieľom medzihviezdnych letov. Alebo napríklad Breakthrough Starshot je spoločnou iniciatívou slávneho teoretického fyzika Stephena Hawkinga a ruského miliardára Jurija Milnera, ktorý si kladie za úlohu vyslať kozmickú loď s veľkosťou nano k Alpha Centauri „obkročmo“na veľmi silnom laserovom lúči, ktorý ju tam dokáže dopraviť za pouhých 20 rokov. Ale možnonajodvážnejším a najambicióznejším spomedzi nedávno predložených návrhov je „Projekt Genesis“, ktorý si kladie za úlohu osídľovať planéty mimo slnečnej sústavy „semenami života“.
Návrh predložil Dr. Claudius Groß, teoretický fyzik z Ústavu pre teoretickú fyziku na Univerzite Johanna Wolfganga Goetheho vo Frankfurte. V roku 2016 Gros publikoval článok, ktorý popisuje, ako je možné stimulovať šírenie mikrobiálneho života na „čiastočne obývaných exoplanétach“(teda planétach, ktoré môžu podporovať život, ale nie sú schopné ho plodiť) pomocou robotických misií, v ktorých tieto planéty fungujú. pošlú sa špeciálne továrne na gény.
Cieľom projektu Genesis je osídlenie „čiastočne obývaných exoplanét“semenami života, a tým zahájenie novej evolúcie.
Nie je to tak dávno, čo portál Universe Today písal o jednej z najnovších štúdií Dr. Grossa, v ktorej navrhol použitie špeciálnej magnetickej plachty ako spomaľovacieho systému pre medzihviezdnu kozmickú loď, čo by sa veľmi hodilo rovnakému projektu Hawkinga a Milnera. Portálu Futurism sa zase podarilo skontaktovať Grossa a podrobnejšie sa ho opýtať na Project Genesis. Ďalej nájdete odpovede na najčastejšie otázky. Okrem toho si každý môže prečítať Grossov podrobný článok „Rozvoj ekosfér na prechodne obývateľných planétach: Projekt Genesis“(„Vývoj ekosfér na prechodne obývaných planétach: Projekt Genesis“), aj keď v angličtine.
Aký je cieľ projektu Genesis?
Propagačné video:
Vesmír je plný širokej škály exoplanét, z ktorých každá má svoju vlastnú jedinečnú veľkosť, teplotu a chemické zloženie. Cieľom projektu Genesis je vytvoriť alternatívne evolučné cesty pozemského života na planétach, hoci sú potenciálne obývané, ale nemajú svoj vlastný život. Mnoho vedcov verí, že najjednoduchší život nie je vo vesmíre až tak zriedkavým javom. Zložité organizmy sú v ňom oveľa menej bežné. Nevieme to naisto, ale momentálne má práve tento názor širokú podporu.
Za správnych podmienok sa jednoduchý život môže vyvinúť veľmi rýchlo. Ťažkosti vznikajú práve pri vytváraní zložitých organizmov. Na tej istej Zemi to trvalo obrovské množstvo času. K takzvanej kambrickej explózii došlo iba pred asi 500 miliónmi rokov, teda takmer 4 miliardy rokov po vzniku planéty. Ak môžeme dať planétam príležitosť na urýchlenie procesu evolúcie, potom možno tým vytvoríme ich vlastné kambrické výbuchy.
Ktoré planéty obývať?
Hlavnými kandidátmi sú obývateľné „kyslíkové planéty“umiestnené okolo hviezd spektrálnej triedy M (červení trpaslíci), napríklad rovnakého TRAPPIST-1. Je pravdepodobné, že počiatočná atmosféra týchto planét bohatá na kyslík zabránila rozvoju abiogenézy, teda nezávislému vzniku života.
Astronómovia dnes najčastejšie hľadajú planéty v blízkosti červených trpaslíkov. Planéty takýchto hviezd sa však budú výrazne líšiť od planét nachádzajúcich sa vedľa hviezd podobných slnku. Tvorba hviezd trvá určitý čas, kým dosiahne potrebné podmienky pre začatie termonukleárnej reakcie a výrobu energie. Napríklad nášmu Slnku trvalo asi 10 miliónov rokov, čo je podľa kozmických štandardov dosť rýchle. U hviezd ako TRAPPIST-1 to však môže trvať od 100 miliónov do 1 miliardy rokov. A až potom začnú znižovať svoju teplotu a stanú sa vhodnejšími pre vzhľad života na planétach, ktoré sa nachádzajú vedľa nich.
Planéty okolo TRAPPIST-1 boli s najväčšou pravdepodobnosťou (a stále môžu byť) veľmi horúce, pretože samotná hviezda zostávala horúca veľmi dlho. Silné UV žiarenie počas tejto doby rozdelilo všetku vodu v ich atmosfére na kyslík a vodík. Oba tieto prvky potom unikajú do vesmíru. Pri vodíku sa to deje rýchlejšie, ale kyslík sa zvyčajne zadržuje. Všetky štúdie naznačujú, že planéty TRAPPIST-1 majú vo svojej atmosfére kyslík, ale je to produkt chemických reakcií, nie fotosyntézy (ako máme na Zemi).
Existuje veľká pravdepodobnosť, že také kyslíkové planéty sú úplne sterilné (bez života), pretože kyslík zvyšuje skleníkový efekt. Veríme, že v našej galaxii môžu byť miliardy kyslíkových planét. Nie je na nich život, aj keď len na zložitý život je potrebný kyslík. V sci-fi sa nám často ukazujú planéty s rovnakými atmosférickými podmienkami a životom. Možno sa o 500 miliónov rokov také planéty objavia aj v našej galaxii. To by sme mohli dosiahnuť ich umelým osídlením.
Ilustrácia znázorňujúca, ako by systém TRAPPIST-1 mohol vyzerať zo strany planéty TRAPPIST-1f (najväčší na pravej strane).
Aké organizmy poslať?
Prvá vlna by pozostávala z jednobunkových autotrofov syntetizujúcich organické látky z anorganických. Tieto fotosyntetické organizmy sú prvými článkami v potravinovom reťazci. Sú primárnymi producentmi organických látok v biosfére a zabezpečia potravu pre heterotrofy, ktoré by sa mali dostať v druhej vlne.
A ako ich možno poslať, aby obývali iné planéty?
To bude závisieť od úrovne technológie, ktorú máme k dispozícii. Ak urobíme významný technologický pokrok, budeme môcť využívať takzvanú miniatúrnu génovú továreň. Tento projekt bude vo všeobecnosti vyžadovať veľkú úroveň miniaturizácie. Ak zvládneme požadovanú úroveň, bude to perfektné riešenie. Odošlite celú databázu génov a potom vyberte najoptimálnejší organizmus na repopuláciu. Ak to nie je možné, použite zmrazené gény. Opäť všetko závisí od toho, akú úroveň technológie máte.
Môžete tiež skúsiť poslať umelý život. Syntetická biológia je nová a veľmi atraktívna oblasť vedy vrátane aktívneho využívania metód na preprogramovanie genetického kódu. Sci-fi nám hovorí o druhoch s rôznymi genetickými kódmi. Vedci sa dnes snažia získať to isté na Zemi. Konečným cieľom za týmto všetkým je získanie novej formy života založenej na inom genetickom kóde. Pre Zem by bol takýto pokrok mimoriadne nebezpečný, pre inú planétu by to však mohlo byť prospešné.
Čo ak sú tieto svety už obývané?
Project Genesis je projekt o živote, nie o jeho ničení. Preto by sme sa samozrejme chceli vyhnúť takémuto vývoju udalostí. Poslané sondy dostanú za úlohu najskôr vstúpiť na obežnú dráhu požadovaných planét. Z obežnej dráhy už môžeme s istotou zistiť, či na konkrétnej planéte existujú zložité formy života. Projekt Genesis je primárne zameraný na planéty, ktoré vždy zostali neobývané. Zem bola obývaná miliardy rokov, ale nie sme si istí exoplanétami.
Hviezda osvetľuje atmosféru exoplanéty.
Existuje veľké množstvo exoplanét. Každá z nich má svoju vlastnú veľkosť, teplotu a potenciál obývateľnosti. Mnohé z týchto planét sa môžu časom stať obývateľnými, možno o miliardu rokov. Život však jednoducho nemusí mať dostatok času na to, aby sa vyvinul do zložitých foriem. Máte na výber: nechať všetko tak, ako to je, alebo skúsiť šťastie a pokúsiť sa pomôcť, aby sa tam objavil komplikovaný život.
Niektorí ľudia si myslia, že všetky bakteriálne kultúry sú veľmi dôležité. Na Zemi však neexistujú žiadne špeciálne inštalácie na ochranu všetkých baktérií. Zároveň sa z nejakého dôvodu začíname obávať o planetárnu bezpečnosť iných svetov. Takže hovoríme, že každý život je dôležitejší ako možnosť študovať ho, nie? Na Marse s najväčšou pravdepodobnosťou súčasne existoval aj život. Teraz tam nie je, možno s výnimkou iba niekoľkých druhov baktérií. Sú rovnako neoceniteľné ako tie, ktoré možno nájsť na exoplanétach, ktoré nás zaujímajú. Ale napriek tomu sa chystáme ísť na Mars, to znamená, že sa prakticky nestaráme o jeho planetárny ekosystém a bezpečnosť, čo ohrozuje tieto baktérie. Nie sú tu pre vás nejaké rozpory?
Som veľmi optimistický v súvislosti s objavom mimozemského života, ale čo s tými planétami, kde nenájdeme život? Projekt Genesis môže byť alternatívou k vytvoreniu života, nie k jeho zničeniu.
Bude z toho mať ľudstvo nejaký úžitok?
Áno a nie. Áno, pretože naši potomkovia (alebo predstavitelia akejkoľvek inej inteligentnej a technologicky vyspelej civilizácie, ktorá v tom čase bude žiť na Zemi) budú môcť navštíviť planéty projektu Genesis za 10 - 100 miliónov rokov (čo sa považuje za minimálny čas pre život zasiaty na týchto planétach sa mohol úplne prispôsobiť a rozvinúť). Nie, pretože v tomto prípade budeme hovoriť o tak vzdialených časových perspektívach, že by bolo nerozumné hovoriť teraz o „výhodách“.
Projekt Starshot je iniciatívou prielomovej nadácie, ktorej cieľom je priviesť ľudstvo na prvý medzihviezdny let.
Ako skoro budeme pripravení na takýto projekt?
Odoslanie sond Genesis si bude vyžadovať rovnaký systém vypúšťania smerovej energie ako plánovaná misia Breakthrough Starshot. V rámci posledne menovaného sa plánuje vyslať veľmi rýchlu, veľmi malú a veľmi ľahkú vesmírnu sondu s hmotnosťou 1 gram do iného hviezdneho systému pomocou výkonného smerového systému laserov. Podobnou laserovou technológiou je možné poslať aj niečo väčšie, ale vo výsledku bude rýchlosť spusteného objektu pomalšia. Relatívne nižšia, samozrejme. Preto nakoniec všetko bude závisieť od toho, čo je najoptimálnejšie.
Článok, ktorý som nedávno napísal na magnetickej plachte, popisoval testovaciu misiu, ktorá by dokázala, že je takáto cesta možná. Stručne povedané, hovorí sa o možnosti vypustiť do priestoru objekt s veľkosťou automobilu a s hmotnosťou jednej tony a tiež ho urýchliť na rýchlosť asi 1 000 km / s. Samozrejme, pre medzihviezdny let vo vzťahu k rýchlosti svetla je to veľmi malé, ale podľa pozemských štandardov je to veľmi rýchle. Faktom je, že na takýchto diaľkových letoch môžete obetovaním rýchlosti a približne 100-násobným znížením použiť 10 000-krát vyššiu hmotnosť. Spustenie sondy Project Genesis s hmotnosťou tony bude stále možné pomocou technológií navrhnutých na použitie v projekte Breakthrough Starshot.
Vďaka tomuto prístupu navyše okamžite riešime problém spojený s potrebou postaviť novú štartovaciu plochu. V takom prípade budeme schopní prispôsobiť a použiť rovnaké vybavenie ako v prípade projektu Breakthrough Starshot. Len čo je postavené, zostáva len vykonať testovacie vypustenie magnetickej plachty, a ak všetko vyjde, pokračovať do novej fázy projektu. Reálne sa to všetko dá zrealizovať v najbližších 50 - 100 rokoch.
Má tento projekt oponentov?
Existujú tri hlavné aspekty. Prvý je náboženský. Náboženskí odporcovia projektu Genesis tvrdia, že ľudia by sa nemali pokúšať hrať na Boha. Nerozumejú však alebo nechcú pochopiť, že Projekt Genesis nie je projektom vytvárania života. Toto je projekt, ktorý môže poskytnúť životu príležitosť pre budúci rozvoj. Nie na Zemi, ale niekde vo vesmíre.
Podľa mnohých štúdií môže Mars stále podporovať život, čo zase len zvyšuje búrlivú debatu o „ochrane planéty“.
Druhou stranou sú navrhovatelia myšlienky planetárnej ochrany, ktorí tvrdia, že by sme nemali zasahovať do ekosystému už sformovaných planét. Popremýšľajte sami, niektorí ľudia, ktorí sú proti Project Genisys, dokonca uvádzajú ako argument „prvú smernicu Hviezdnej flotily“z fiktívneho vesmíru „Star Treku“. Project Genesis však plne podporuje myšlienku ochrany planét, ktoré už sú domovom zložitých foriem života, alebo planét, kde sa v budúcnosti môže zložitý život rozvíjať sám. Cieľom projektu Genesis sú iba tie planéty, kde sa zložité formy života nemôžu samy objaviť a rozvíjať.
Tretí argument odporcov projektu súvisí s údajne nedostatočnou úrovňou jeho potenciálneho prínosu pre ľudstvo. Zjednodušene povedané, veria, že projekt Genesis nie je v najlepšom záujme ľudstva. Ak položíme otázku na takúto hranicu, potom sú prioritné hodnoty pre určité druhy (napríklad ľudstvo) spravidla spravidla nadradené všetkým ostatným. To znamená, že všetko je dobré, čo je dobré pre jeho vlastný druh. V takom prípade by obrovské finančné náklady projektu, ako je Project Genesis, skutočne neboli v prospech nášho vlastného druhu, a preto ho z tejto pozície možno považovať za nezmyselné.
Nikolay Khizhnyak