Zvaigznes, kas atrodas virs mums, ir tik skaistas, ka cilvēki uz tām balstīja pat veselas mitoloģijas. Viņi ir patiesi iespaidīgi, un tagad, kad mēs esam to paveikuši uz Mēness un drīz nonāksim uz Marsa, mūsu dabiskā vēlme būs ceļš uz zvaigznēm.
Šis ceļojums ir bijis pamats neskaitāmiem zinātniskās fantastikas un filmu stāstiem. Daudzi cilvēki jau domā, ka ceļot no zvaigznes uz zvaigzni ir viegli - jums vienkārši jānospiež sprūda, bet ne viss ir tik vienkārši. Vairāki galvenie jautājumi vēl nav jārisina.
Ātrāk nekā gaisma
Daudzi zinātniskās fantastikas kosmosa ceļojumi balstās uz ceļošanu ātrāk nekā gaismas ātrumu. Patiesībā fizika šādu iespēju liedz. Un ap šo būtisko ierobežojumu nav nekā. Pat pārvietošanās tuvu gaismas ātrumam saskaras ar visdažādākajām interesantām relativistiskām problēmām, kas saistītas ar masu un enerģiju. Mūsu vienīgā iespēja ir izmantot portālus - wormholes.
Tārpu caurums ir rūpīgi jāuzrauga, kas šobrīd nav pieejams, un mums kaut kā ir jāizveido otrais tārps tā galamērķī. Nepieciešamība sūtīt kādu uz otru galu, lai izveidotu tārpa caurumu, nav labākais starpzvaigžņu ceļojuma iemesls. Turklāt fiziskas sekas, ceļojot caur pastāvīgu vai pagaidu tārpu caurumu, var iznīcināt jebkuru lietu. Galamērķi var viegli sasniegt plazmas formā.
Reklāmas video:
Teleportācija
Klasiskā teleportācija ir tāda cilvēka klātbūtne, kurš aktivizē ierīci un pazūd, lai atkal parādītos galapunktā. Tomēr patiesībā teleportācija darbojas daudz sarežģītāk, nekā parādīts filmās. Pat ja mēs atzīstam šāda principa iespējamību, padomājiet par to: cilvēks teleportācijas mašīnā tiek izjaukts atomos, fiziski nogādāts galapunktā un no jauna salikts.
Tikai montāžai galamērķī ir vajadzīgas neticamas mašīnas, un elementāri fiziski likumi neļaus mums ar precizitāti manipulēt ar matēriju tik gigantiskā attālumā - tieši līdz otrai zvaigznei. Šāda teleportācija būs iespējama tikai tajās vietās, kur mēs jau esam bijuši. Atomu montāža mums vēl nav pieejama, taču tas ir pilnīgi iespējams. Jums vienkārši jānosūta atomi uz citu zvaigzni, un to var izdarīt gaismas ātrumā - nepārprotami ātrāk nekā ķermeņa nosūtīšana, taču tas joprojām prasīs gadus.
Vēl viena iespēja ir savākt precīzu personas eksemplāru otrā galā un iznīcināt iepriekšējo. Bet diez vai šī iespēja derēs kādam.
Kolonijas kuģis
Ja nav iespējams ceļot ātrāk par gaismas ātrumu, mēs varam būvēt paaudžu kuģus. Gaisma sasniedz tuvāko zvaigzni četros gados, bet smags priekšmets prasīs daudz ilgāku laiku. Lielākajai daļai zvaigžņu būs vajadzīgs vismaz simtiem gadu, lai lidotu. Uz paaudžu kuģiem populācijas var piedzimt un nomirt, līdz daudzus gadus vēlāk tās sasniedz galamērķi. Bet šiem kuģiem ir virkne problēmu.
Pēcnācēji var vienkārši aizmirst par sākotnējo misijas mērķi, jo simtiem gadu tā pārvērtīsies par leģendu. Inteliģenta datorsistēma varētu apmācīt uz kuģa dzimušus cilvēkus, lai izvairītos no šādas kļūmes, taču tomēr ir ļoti grūti paredzēt, kas notiks, kamēr paaudzi aizstās cita paaudze. Ja kaut kas notiks ar kuģi, diez vai paaudze, kas gadu gaitā ir aizmirsusi inženierzinātņu sarežģījumus, varēs kaut ko darīt.
Mātes kuģis
Lai novērstu pēc iespējas lielāku nenoteiktību paaudzes kuģos, var izmantot olu kuģus. Viņi vedīs sasaldētas apaugļotas cilvēku olas, kuras audzēs un audzēs ar sarežģītām mašīnām, kuras darbosies kā viņu mātes, vecāki un pedagogi. Olas var pārvērst cilvēkos, sasniedzot tālu zvaigzni vai planētu, un datori nākamajiem kosmosa iekarotājiem iemācīs visu, kas viņiem jāzina.
Šādu mašīnu projektēšana šobrīd var nebūt iespējama, bet nākotnē - kāpēc gan ne? Jebkurā gadījumā, tāpat kā paaudzes kuģis, olu kuģis nevar palīdzēt cilvēkam, kurš vēlas doties meklēt jaunas zvaigznes. Lauksaimniekiem var nepatikt viņu misija vai viņi var pat piedzimt bez slāpēm pēc ceļojuma.
Ilgmūžība
Alternatīva paaudžu kuģim var būt ģenētiska modifikācija cilvēkiem, kuri var dzīvot simtiem vai tūkstošiem gadu un dzīves laikā ceļot. Visi dzīves jautājumi kosmosā tiktu nokārtoti. Ilgmūžību un nemirstību ir rūpīgi pētījusi zinātne, taču lielākais šķērslis šajos jautājumos ir telomēri - hromosomu gali, kas kļūst īsāki katru reizi, kad jūsu šūnas dalās.
Galu galā telomēru garums tiks apēsts, un šūnas, sadaloties, sāks sabojāt savu dzīvotspējīgo DNS. Tas nozīmē, ka pati DNS satur šūnu dalījumu skaitu, kas var notikt. Šūnas dalās, lai aizstātu vecās vai bojātās šūnas, piemēram, skropstas, ādu vai kuņģa daļas (jūs zināt par augstu skābuma līmeni kuņģī).
Liekas, ka atbilde ir vienkārša: jums jāuzglabā telomēru garums. Bet fakts ir tāds, ka vienīgās pieaugušās šūnas, kas to var izdarīt, ir kancerogēni.
Hibernācija
Tā kā ilgmūžība un jaunā paaudze nav kļuvusi par atbildi uz svarīgu jautājumu, apturēta animācija var palīdzēt. Daudzās filmās un grāmatās cilvēki tika gulēti, lai tos varētu pārvadāt lielos attālumos. Šajā stāvoklī cilvēki nenoveco vai noveco ļoti lēni, tas ir sava veida "miega režīms". Diemžēl arī telomeres ir problēma šeit.
Mūsu ķermeņi vienmēr satur nelielu daudzumu radioaktīvo elementu. Viņi izstaro nelielu daudzumu starojuma, kas mums ir nekaitīgs, jo jaunas šūnas pastāvīgi aizstāj bojātas. Ja cilvēks apturētās animācijas laikā nenoveco, viņa telomēri nesaraujas un šūnas nesadalās. Jebkuri radioaktīvie elementi šajā stāvoklī radīs neatgriezenisku kaitējumu ķermenim, kas galu galā novedīs pie nāves. Pat lēna novecošanās ilgstoši neglābs jūs no radiācijas. Šūnām ir nepieciešams sadalīties parastajā ātrumā.
Kustība
Pat ja tiek atrisinātas cilvēku problēmas, kas saistītas ar ceļošanu uz citām zvaigznēm, pārvietošanās problēmas paliek. Parastās sistēmas ir saistītas ar degvielas vai reaktīvās masas sadedzināšanu, taču nokļūšana citā zvaigznē prasīs neticami daudz degvielas, kas ir ārkārtīgi neefektīvi. Kā risinājumu jūs varat savākt degvielu pa ceļam.
Telpā starp zvaigznēm nav parastu asteroīdu vai planētu, uz kurām varētu nolaisties un saņemt degvielu. Par laimi, telpa nebūt nav vakuums, tajā ir daudz izkliedētu sīku atomu, galvenokārt ūdeņraža. Ja pārvietojaties lielā ātrumā, šos atomus var savākt un izmantot kā degvielu tādās reakcijās kā saplūšana (ja mēs, protams, pie tā nonākam).
Lai savāktu ūdeņradi, jums ir nepieciešams jaudīgs "liekšķere", saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem, 2000 kvadrātkilometru platībā. Šis izmērs ievērojami palielinās kuģa pretestību un samazinās ātrumu līdz parastajai raķetei. Šāda sistēma būtu ļoti neefektīva un neilgtspējīga. Bet viņa tika uzskatīta.
Bojājums
Tuvākā zvaigzne mums ir Alfa Kentauri. Tas atrodas četrus gaismas gadus no Zemes. Būtu nepieciešami 72 miljoni gadu, lai to sasniegtu ar parastu automašīnu ar ātrumu 60 km / h. Pat ja mēs pieņemam, ka šāds automobilis tiks izveidots, šajā periodā visi iespējamie nolietošanās un normāla nolietojuma periodi beigsies, nemaz nerunājot par gandrīz nulles varbūtību, ka ieradīsimies pēc tik ilga laika.
Jums nepieciešams ātrums, pat ja to ierobežo gaismas ātrums. Sakarā ar sīkajiem atomiem, kas izkaisīti visā kosmosā, jebkurš kuģis ar lielu ātrumu tiks bombardēts ar tādu spēku, ka caurdurs pat visizturīgāko tēraudu.
Pastāv divas iespējas: cilvēki vai automašīnas pastāvīgi lāpīs caurumus un salabos bojājumus, kas nozīmē, ka jums būs nepieciešams milzīgs daudzums remonta materiālu, kas jums būs jāņem līdzi, vai arī kuģis tiks izgatavots no elastīgiem materiāliem, kas pats salabos. Tieši šie materiāli tagad tiek izstrādāti kosmosa aģentūrās. Sliktā ziņa ir tā, ka zinātnieki netic šādu materiālu iespējamībai.
Smagums
Mūsu ķermeņa uzbūve ir ļoti atkarīga no gravitācijas. Kad cilvēki nedzīvo parasta zemes gravitācijas apstākļos, viņu organismi sāk ciest. Pēc dažām nedēļām vai mēnešiem kauli kļūst trausli, muskuļi kļūst vāji, un ilgtermiņa sekas parasti ir letālas.
Cilvēki var apkarot šo iedarbību, izmantojot dažādus vingrinājumus un uzturu, taču pēc dažiem gadiem vai gadu desmitiem kosmosā cilvēka ķermenis tiks neatgriezeniski bojāts. Pat relatīvi īsu lidojumu laikā redze pasliktinās. Tieši tā ir problēma, kuru, starp citu, NASA vēlas atrisināt pirms cilvēku nosūtīšanas uz Marsu.
Tā vietā, lai dzīvotu nulles gravitācijā, jūs varat izveidot mākslīgu gravitāciju, pagriežot kosmosa objektu. Diemžēl tas prasīs milzīgu enerģijas un degvielas daudzumu, un pats griešanās neizbēgami radīs nelabumu - īstermiņā. Kas notiks ilgtermiņā, joprojām nav zināms, nav pētīts.
Pārtika, gaiss un ūdens
Cilvēkiem, kas ilgstoši dzīvo uz kuģa, būs nepieciešama dzīvības uzturēšanas sistēma. Viņiem vajadzēs ēst, dzert, elpot, urinēt, defekēt, mazgāt un gulēt. Lielu daļu no tā jau var izdarīt kosmosā, izmantojot pašreizējās tehnoloģijas. Bet garos ceļojumos ūdens un pārtikas daudzums būs pārāk liels, lai jūs varētu ņemt.
Gudrākais risinājums būtu pašpietiekamas ekosistēmas uzņemšana uz kuģa. Augi rada gaisu, tiek veiksmīgi apēsti un patērē cilvēku atkritumus. Jebkura ekosistēma nav pietiekami efektīva, taču tā var pagarināt dzīves laiku pirms ierašanās galapunktā.
Cirkulējošās gāzes nopietni sabojā kuģa aprīkojumu, tomēr to var atrisināt, izveidojot viedus materiālus. Aļģes tiek rūpīgi izpētītas, jo tām ir milzīgs potenciāls ekosistēmu uzturēšanā. Bet viņiem ir arī problēmas - ja jūs ēdat aļģes lielos daudzumos, jūs varat nopietni saindēties. Un atkal - ģenētiskā modifikācija var atrisināt arī šo jautājumu.
Atliek tikai atrisināt iepriekšējās deviņas problēmas.