Hvězdy nad námi jsou tak krásné, že lidé na nich dokonce postavili celé mytologie. Jsou opravdu velkolepé a nyní, když jsme se dostali na Měsíc a brzy se dostaneme na Mars, naše přirozená touha bude cestou ke hvězdám.
Tato cesta vytvořila základ nespočetných sci-fi a filmových příběhů. Mnoho lidí si již myslí, že cestování z hvězdy do hvězdy je snadné - stačí stisknout spoušť, ale ne všechno je tak jednoduché. Zbývá vyřešit několik hlavních otázek.
Rychleji než světlo
Mnoho vesmírných cest ve sci-fi je založeno na cestování rychleji, než je rychlost světla. Ve skutečnosti fyzika takové možnosti zabraňuje. A toto základní omezení neexistuje. Dokonce i cestování blízko rychlosti světla čelí nejrůznějším zajímavým relativistickým problémům spojeným s hmotou a energií. Naší jedinou možností je použití portálů - červí díry.
Červí díru je třeba pečlivě sledovat, což je v současné době mimo náš dosah, a musíme nějakým způsobem vytvořit druhou červí díru v jejím místě určení. Potřeba poslat někoho na druhý konec k vytvoření červí díry není nejlepším důvodem pro první mezihvězdnou cestu. Kromě toho mohou fyzické účinky při cestování přes permanentní nebo dočasnou červí díru vést ke zničení jakékoli záležitosti. Můžete snadno dosáhnout cíle v plazmě.
Propagační video:
Teleportace
Klasická teleportace zahrnuje přítomnost osoby, která zařízení aktivuje a zmizí, aby se znovu objevila v cíli. Ve skutečnosti však teleportace funguje mnohem komplikovaněji, než je uvedeno ve filmech. I když připustíme možnost takového principu, přemýšlejte o tom: osoba je v teleportačním stroji rozebrána na atomy, fyzicky převezena na místo určení a znovu sestavena.
Samotné shromáždění vyžaduje neuvěřitelné stroje v místě určení a základní fyzikální zákony nám zabrání v přesnosti manipulace s hmotou v takové obrovské vzdálenosti - až k jiné hvězdě. Taková teleportace bude možná pouze na místa, kde jsme již byli. Shromáždění atomů zatím není k dispozici, ale je to docela možné. Stačí poslat atomy na jinou hvězdu, a to lze provést rychlostí světla - jasně rychleji než odeslání těla, ale bude to trvat roky.
Další možností je shromáždit přesnou kopii osoby na druhém konci a zničit předchozí. Tato možnost však pravděpodobně nebude vyhovovat nikomu.
Koloniální loď
Pokud není možné cestovat rychleji, než je rychlost světla, můžeme stavět lodě generací. Světlo dosáhne nejbližší hvězdy za čtyři roky, ale těžký předmět bude trvat mnohem déle. Většina hvězd bude trvat nejméně stovky let. Na lodích generací se populace mohou rodit a umírat, dokud se o mnoho let později nedostanou na místo určení. Ale tyto lodě mají řadu problémů.
Potomci mohou jednoduše zapomenout na původní účel mise, protože se z nich stane po staletí legenda. Inteligentní počítačový systém by mohl školit lidi narozené na lodi, aby se vyhnuli takovému selhání, ale přesto je velmi obtížné předvídat, co se stane, když bude generace nahrazena jinou generací. Pokud se lodi něco stane, stěží generace, která zapomene na složitost inženýrství v průběhu let, bude schopna udělat cokoli.
Mateřská loď
Pro odstranění co největší nejistoty u generačních lodí lze použít vaječné lodě. Budou mít zmrzlá oplodněná lidská vejce, která budou pěstována a chována pomocí komplikovaných strojů, které budou působit jako jejich matky, rodiče a vychovatelé. Vejce mohou být přeměněna na člověka po dosažení vzdálené hvězdy nebo planety a počítače naučí budoucí dobyvatele vesmíru vše, co je třeba vědět.
Navrhování takových strojů nemusí být možné v tuto chvíli, ale v budoucnu - proč ne? V každém případě, stejně jako loď generace, nemůže loď vajec pomoci člověku, který chce jít hledat nové hvězdy. Hospodářským lidem se jejich poslání nelíbí, nebo se dokonce mohou narodit bez touhy po cestování.
Dlouhověkost
Alternativou k lodi generací může být genetická modifikace lidí, kteří mohou žít stovky nebo tisíce let a cestovat v průběhu svého života. Všechny otázky života ve vesmíru by byly vyřešeny. Dlouhověkost a nesmrtelnost jsou vědou pečlivě studovány, ale největší překážkou v těchto věcech jsou telomery - konce chromozomů, které se zkracují pokaždé, když se vaše buňky dělí.
Nakonec se délka telomerů sníží a buňky se začnou při dělení poškodit svou vlastní životaschopnou DNA. To znamená, že samotná DNA obsahuje počet buněčných dělení, které mohou nastat. Buňky se dělí, aby nahradily staré nebo poškozené buňky, jako jsou řasy nebo kůže nebo části žaludku (víte o vysoké kyselosti v žaludku).
Zdá se, že odpověď je jednoduchá: musíte uložit délku telomer. Faktem však je, že jedinými dospělými buňkami, které to dokážou, jsou karcinogeny.
Hibernace
Protože dlouhověkost a nová generace se nestaly odpovědí na důležitou otázku, může pozastavená animace pomoci. V mnoha filmech a knihách lidé spali, aby byli přepraveni na velké vzdálenosti. V tomto stavu lidé nestárnou, nebo stárnou velmi pomalu, jedná se o jakýsi „spánkový režim“. Bohužel, telomery jsou také problémem.
Naše těla vždy obsahují malé množství radioaktivních prvků. Vyzařují malá množství záření, což je pro nás neškodné, protože nové buňky neustále nahrazují poškozené. Pokud člověk během animace pozastaví, jeho těla se nezmršťují a buňky se nerozdělují. Jakékoli radioaktivní prvky v tomto stavu způsobí trvalé poškození těla, což nakonec povede k smrti. Ani pomalé stárnutí vás po dlouhou dobu nezachrání před zářením. Je nutné, aby se buňky dělily obvyklou rychlostí.
Pohyb
I když jsou lidské problémy s cestováním k jiným hvězdám vyřešeny, problémy s pohybem přetrvávají. Konvenční systémy zahrnují spalování paliva nebo tryskové hmoty, ale dostat se k jiné hvězdě by vyžadovalo neuvěřitelné množství paliva, což je mimořádně neefektivní. Jako řešení můžete sbírat palivo po cestě.
V prostoru mezi hvězdami neexistují žádné obyčejné asteroidy nebo planety, na které by se mohlo přistát a získat palivo. Naštěstí prostor zdaleka není vakuum, obsahuje mnoho rozptýlených malých atomů, většinou vodík. Pokud se pohybujete vysokou rychlostí, mohou být tyto atomy shromažďovány a použity jako palivo při reakcích, jako je fúze (pokud se k tomu samozřejmě dostaneme).
Chcete-li sbírat vodík, potřebujete výkonný „kopeček“, podle předběžných výpočtů, 2000 čtverečních kilometrů v oblasti. Tato velikost výrazně zvýší odpor lodi a sníží rychlost na konvenční raketu. Takový systém by byl vysoce neefektivní a neudržitelný. Ale byla zvažována.
Poškození
Nejbližší hvězdou k nám je Alpha Centauri. Nachází se čtyři světelné roky od Země. Trvalo by 72 miliónů let, než by bylo dosaženo běžným automobilem rychlostí 60 km / h. I když předpokládáme, že takové auto bude vytvořeno, během tohoto období vyprší všechna myslitelná období rozpadu a normálního opotřebení, nemluvě o téměř nulové pravděpodobnosti příjezdu po tak dlouhé době.
Potřebujete rychlost, i když je omezena rychlostí světla. Kvůli malým atomům rozptýleným v celém vesmíru bude jakákoli loď při vysoké rychlosti bombardována takovou silou, že propíchne i nejodolnější ocel.
Existují dvě možnosti: lidé nebo auta budou neustále opravovat díry a opravovat poškození, což znamená, že budete potřebovat obrovské množství opravných materiálů, které budete muset vzít s sebou, nebo loď bude vyrobena z elastických materiálů, které se opraví samy. Právě tyto materiály se nyní vyvíjejí v kosmických agenturách. Špatnou zprávou je, že vědci nevěří v možnost takových materiálů.
Gravitace
Naše struktura těla je silně závislá na gravitaci. Když lidé nežijí v podmínkách gravitace obyčejné Země, jejich organismy začnou trpět. Po několika týdnech nebo měsících jsou kosti křehké, svaly oslabené a dlouhodobé následky jsou obvykle fatální.
Lidé mohou proti těmto účinkům bojovat prostřednictvím různých cvičení a stravy, ale po několika letech nebo desetiletích ve vesmíru bude lidské tělo nevratně poškozeno. I při relativně krátkých letech se vidění strašně zhoršuje. To je přesně ten problém, který chce NASA mimochodem vyřešit, než pošle lidi na Mars.
Místo toho, abyste žili v nulové gravitaci, můžete vytvořit umělou gravitaci otáčením vesmírného objektu. Bohužel to bude vyžadovat obrovské množství energie a paliva a samotné otáčení nevyhnutelně způsobí nevolnost - v krátkodobém horizontu. To, co se stane v dlouhodobém horizontu, je stále neznámé, nebylo studováno.
Jídlo, vzduch a voda
Lidé žijící na lodi delší dobu budou potřebovat systém podpory života. Budou muset jíst, pít, dýchat, močit, vyprázdnit, umýt a spát. Hodně z toho může být již provedeno ve vesmíru se současnou technologií. Ale na dlouhých cestách bude množství vody a jídla příliš velké na to, abyste si s sebou vzali.
Nejchytřejším řešením by bylo vzít na palubu soběstačný ekosystém. Rostliny produkují vzduch, úspěšně sežerou a spotřebovávají lidský odpad. Jakýkoli ekosystém je dostatečně neefektivní, ale může prodloužit délku života, než dorazí do cíle.
Vybavení lodi by bylo těžce poškozeno plyny, které by cirkulovaly, to by však bylo možné vyřešit vytvořením inteligentních materiálů. Řasy jsou podrobně studovány, protože mají obrovský potenciál v udržování ekosystémů. Ale také mají problémy - pokud budete jíst řasy ve velkém množství, můžete se sami vážně otrávit. A opět - genetická modifikace může tento problém vyřešit také.
Zbývá pouze vyřešit předchozích devět problémů.