Stjernene over oss er så vakre at folk til og med bygde hele mytologier basert på dem. De er virkelig spektakulære, og nå som vi har kommet oss til månen og snart kommer til Mars, vil vår naturlige trang være veien til stjernene.
Denne reisen har dannet grunnlaget for utallige science fiction og filmhistorier. Mange tror allerede at det er enkelt å reise fra stjerne til stjerne - du trenger bare å trykke på avtrekkeren, men ikke alt er så enkelt. Flere store spørsmål gjenstår å ta opp.
Raskere enn lett
Mange romfart innen science fiction er basert på reiser raskere enn lysets hastighet. I virkeligheten forhindrer fysikk en slik mulighet. Og det er ingen vei rundt denne grunnleggende begrensningen. Selv å reise nær lyshastigheten står overfor alle slags interessante relativistiske problemer relatert til masse og energi. Vårt eneste alternativ er å bruke portaler - ormehull.
Ormhullet må overvåkes nøye, noe som for øyeblikket er utenfor vår rekkevidde, og vi må på en eller annen måte lage et andre ormhull på bestemmelsesstedet. Behovet for å sende noen til den andre enden for å lage et ormhull er ikke den beste grunnen til den første interstellare reisen. I tillegg kan fysiske effekter når du reiser gjennom et permanent eller midlertidig ormhull føre til ødeleggelse av alle saker. Du kan enkelt nå din destinasjon i plasmaform.
Salgsfremmende video:
teleporte
Klassisk teleportering innebærer tilstedeværelse av en person som aktiverer enheten og forsvinner for å dukke opp igjen på destinasjonen. Imidlertid fungerer i virkeligheten teleportering mye mer komplisert enn vist i filmene. Selv om vi innrømmer muligheten for et slikt prinsipp, bør du tenke på det: en person blir demontert til atomer i en teleporteringsmaskin, fysisk fraktet til en destinasjon og satt sammen på nytt.
Montering alene krever utrolige maskiner på destinasjonen, og elementære fysiske lover vil forhindre oss i å manipulere materie med presisjon i en så gigantisk avstand - helt frem til en annen stjerne. Slik teleportering vil bare være mulig de stedene vi allerede har vært. Montering av atomer er ennå ikke tilgjengelig for oss, men det er fullt mulig. Du trenger bare å sende atomer til en annen stjerne, og dette kan gjøres med lysets hastighet - tydelig raskere enn å sende en kropp, men det vil fortsatt ta år.
Et annet alternativ er å samle en eksakt kopi av personen i den andre enden, og ødelegge den forrige. Men dette alternativet passer neppe til noen.
Kolonibåt
Hvis du reiser raskere enn lysets hastighet ikke er mulig, kan vi bygge generasjoner av skip. Lys når den nærmeste stjernen på fire år, men en tung gjenstand vil ta mye lengre tid. De fleste stjerner vil ta minst hundrevis av år å fly. På generasjoners skip kan bestander bli født og dø til de mange år senere når målet. Men disse skipene har en rekke problemer.
Etterkommere kan ganske enkelt glemme oppdragets opprinnelige formål, siden det vil bli en legende i hundrevis av år. Et intelligent datasystem kan trene folk født på et skip for å unngå en slik fiasko, men likevel er det veldig vanskelig å forutsi hva som vil skje mens en generasjon blir erstattet av en annen generasjon. Hvis det skjer noe med skipet, vil knapt en generasjon som har glemt intrikatene med engineering gjennom årene kunne gjøre noe.
Moderskip
For å eliminere så mye usikkerhet som mulig i generasjonsskip, kan eggskip brukes. De vil bære frosne befruktede menneskelige egg, som vil bli dyrket og oppdratt av omfattende maskiner, som vil fungere som deres mødre, foreldre og lærere. Egg kan gjøres om til mennesker når de når en fjern stjerne eller planet, og datamaskiner vil lære fremtidige erobrere av verdensrommet alt det er å vite.
Å designe slike maskiner er kanskje ikke mulig for øyeblikket, men i fremtiden - hvorfor ikke? I alle fall, som skipet av en generasjon, kan ikke skipet med egg hjelpe en person som vil gå på jakt etter nye stjerner. Oppdrettsfolk liker kanskje ikke oppdraget sitt, eller de kan til og med bli født uten tørst etter reise.
Longevity
Et alternativ til generasjonsskipet kan være genetisk modifisering av mennesker som kan leve i hundrevis eller tusenvis av år og reise i løpet av livet. Alle spørsmål om livet i verdensrommet ville bli avgjort. Levetid og udødelighet blir nøye studert av vitenskap, men den største hindringen i disse spørsmålene er telomerer - endene på kromosomer som blir kortere hver gang cellene dine deler seg.
Etter hvert vil telomerene bli spist bort, og celler vil begynne å skade sitt eget levedyktige DNA når de deler seg. Dette betyr at DNA i seg selv inneholder antall celledelinger som kan oppstå. Celler deler seg for å erstatte gamle eller skadede celler som øyevipper, eller hud, eller deler av magen (du vet om høy surhet i magen).
Det ser ut til at svaret er enkelt: du må lagre lengden på telomerene. Men faktum er at de eneste voksne cellene som kan gjøre dette er karsinogener.
Dvale
Siden levetid og den nye generasjonen ikke har blitt svaret på et viktig spørsmål, kan suspendert animasjon hjelpe. I mange filmer og bøker ble folk sovnet for å bli transportert over lange avstander. I denne tilstanden eldes ikke folk, eller blir de veldig sakte, er dette en slags "søvnmodus". Dessverre er telomerer et problem også her.
Kroppene våre inneholder alltid en liten mengde radioaktive elementer. De avgir små mengder stråling, noe som er ufarlig for oss, siden nye celler stadig erstatter skadede. Hvis en person ikke eldes under suspendert animasjon, krymper ikke hans telomerer og celler deler seg ikke. Eventuelle radioaktive elementer i denne tilstanden vil forårsake permanent skade på kroppen, noe som til slutt vil føre til død. Selv langsom aldring vil ikke redde deg fra stråling på lengre tid. Det er nødvendig at cellene deler seg med vanlig hastighet.
Bevegelse
Selv om de menneskelige problemene med å reise til andre stjerner er løst, gjenstår problemer med bevegelse. Konvensjonelle systemer innebærer å brenne drivstoff eller jetmasse, men å komme til en annen stjerne vil ta utrolige mengder drivstoff, noe som er ekstremt ineffektivt. Som en løsning kan du samle drivstoff underveis.
I rommet mellom stjernene er det ingen vanlige asteroider eller planeter å lande på og få drivstoff. Heldigvis er plassen langt fra et vakuum, og den inneholder mange spredte bittesmå atomer, for det meste hydrogen. Hvis du beveger deg med høy hastighet, kan disse atomene samles og brukes som drivstoff i reaksjoner som fusjon (hvis vi kommer til det, selvfølgelig).
For å samle hydrogen trenger du et kraftig "scoop", i henhold til foreløpige beregninger, 2000 kvadratkilometer i området. Denne størrelsen vil øke skipets motstand betydelig og redusere hastigheten til en konvensjonell rakett. Et slikt system vil være svært ineffektivt og uholdbart. Men hun ble vurdert.
Skader
Den nærmeste stjernen for oss er Alpha Centauri. Det ligger fire lysår fra Jorden. Det vil ta 72 millioner år å nå den i en vanlig bil i 60 km / t. Selv om vi antar at en slik bil vil bli opprettet, vil i løpet av denne perioden alle tenkelige perioder med forfall og normal slitasje utløpe, for ikke å snakke om den nesten null sannsynligheten for å ankomme etter så lang tid.
Du trenger hastighet, selv om det er begrenset av lysets hastighet. På grunn av de bittesmå atomene som er spredt utover verdensrommet, vil ethvert skip i høy hastighet bli bombardert med så kraft at de vil stikke hull til og med det mest holdbare stål.
Det er to alternativer: mennesker eller biler vil stadig lappe hull og reparere skader, noe som betyr at du vil trenge en enorm mengde reparasjonsmateriell som du må ta med deg, eller skipet vil være laget av elastiske materialer som vil reparere seg selv. Det er disse materialene som nå utvikles hos romfartsbyråer. Den dårlige nyheten er at forskere ikke tror på muligheten for slike materialer.
Gravity
Kroppsstrukturen vår er sterkt avhengig av tyngdekraften. Når mennesker ikke lever i forholdene til den vanlige jordens tyngdekraft, begynner deres organismer å lide. Etter noen uker eller måneder blir bein sprø, musklene blir svake, og de langsiktige konsekvensene er generelt dødelige.
Mennesker kan bekjempe disse effektene gjennom en rekke trening og kosthold, men etter noen år eller tiår i verdensrommet, vil menneskekroppen bli irreversibelt skadet. Selv under relativt korte flyreiser forverres synet veldig. Dette er nøyaktig problemet som NASA ønsker å løse, forresten, før de sender folk til Mars.
I stedet for å leve i tyngdekraften, kan du lage kunstig tyngdekraft ved å rotere et romobjekt. Dessverre vil dette kreve en enorm mengde energi og drivstoff, og selve spinnet vil uunngåelig forårsake kvalme - på kort sikt. Hva som vil skje på lang sikt er fremdeles ukjent, har ikke blitt studert.
Mat, luft og vann
Mennesker som bor på et skip i en lengre periode vil trenge et livsstøttesystem. De vil trenge å spise, drikke, puste, tisse, tømme, vaske og sove. Mye av dette kan allerede gjøres i verdensrommet med dagens teknologi. Men på lange reiser vil mengden vann og mat bli for mye å ta med seg.
Den smarteste løsningen ville være å ta et selvopprettholdende økosystem ombord på skipet. Planter produserer luft, spises med hell og forbruker menneskelig avfall. Ethvert økosystem er ineffektivt, men det kan forlenge levetiden før du ankommer destinasjonen.
Skipets utstyr ville bli hardt skadet av gassene som sirkulerte, men dette kunne løses ved å lage smarte materialer. Alger blir studert nøye, da de har et enormt potensial i å opprettholde økosystemer. Men de har også problemer - hvis du spiser alger i store mengder, kan du alvorlig forgifte deg selv. Og igjen - genetisk modifisering kan løse dette problemet også.
Det eneste som gjenstår er å løse de ni foregående problemene.
