Stjernerne over os er så smukke, at mennesker endda bygget hele mytologier baseret på dem. De er virkelig spektakulære, og nu, hvor vi har nået til Månen og snart kommer til Mars, vil vores naturlige trang være stien til stjernerne.
Denne rejse har dannet grundlaget for utallige science fiction og filmhistorier. Mange mennesker synes allerede, at det er let at rejse fra stjerne til stjerne - du skal bare trykke på udløseren, men ikke alt er så enkelt. Der er stadig flere store spørgsmål, der skal behandles.
Hurtigere end lys
Mange rumrejser inden for science fiction er baseret på rejser hurtigere end lysets hastighed. I virkeligheden forhindrer fysik en sådan mulighed. Og der er ingen måde at omgå denne grundlæggende begrænsning. Selv rejser tæt på lyshastighed står over for alle mulige interessante relativistiske problemer relateret til masse og energi. Vores eneste mulighed er at bruge portaler - ormehuller.
Ormhullet skal overvåges nøje, hvilket i øjeblikket er uden for vores rækkevidde, og vi skal på en eller anden måde oprette et andet ormehul til dets destination. Behovet for at sende nogen til den anden ende for at skabe et ormhul er ikke den bedste grund til den første interstellare rejse. Derudover kan fysiske effekter, når man rejser gennem et permanent eller midlertidigt ormhul, føre til ødelæggelse af ethvert stof. Du kan nemt nå din destination i plasmaform.
Salgsfremmende video:
teleportation
Klassisk teleportering involverer tilstedeværelsen af en person, der aktiverer enheden og forsvinder for at dukke op igen på destinationen. Men i virkeligheden fungerer teleportering meget mere kompliceret end vist i filmene. Selv hvis vi indrømmer muligheden for et sådant princip, skal du tænke over det: en person adskilles i atomer i en teleporteringsmaskine, fysisk transporteres til en destination og samles igen.
Montering alene kræver utrolige maskiner på destinationen, og elementære fysiske love vil forhindre os i at manipulere stof med præcision i en sådan gigantisk afstand - helt op til en anden stjerne. En sådan teleportering vil kun være mulig på de steder, hvor vi allerede har været. Atomsamling er endnu ikke tilgængelig for os, men det er meget muligt. Du skal bare sende atomer til en anden stjerne, og dette kan gøres med lysets hastighed - klart hurtigere end at sende en krop, men det vil stadig tage år.
En anden mulighed er at samle en nøjagtig kopi af personen i den anden ende og ødelægge den forrige. Men denne mulighed er sandsynligvis ikke nogen.
Koloniskib
Hvis du kører hurtigere end lysets hastighed ikke er mulig, kan vi bygge generationer af skibe. Lys når den nærmeste stjerne på fire år, men en tung genstand vil tage meget længere tid. De fleste stjerner vil tage mindst hundreder af år at flyve. På generationers skibe kan populationer fødes og dø, indtil de mange år senere når deres destination. Men disse skibe har en række problemer.
Efterkommere kan simpelthen glemme det oprindelige formål med missionen, da det vil blive en legende i hundreder af år. Et intelligent computersystem kunne træne mennesker, der er født på et skib, til at undgå en sådan fiasko, men alligevel er det meget vanskeligt at forudsige, hvad der vil ske, mens en generation erstattes af en anden generation. Hvis der sker noget med skibet, vil næppe en generation, der har glemt de komplicerede teknikker gennem årene, kunne gøre noget.
Moderskib
For at fjerne så meget usikkerhed som muligt i generationskibe, kan ægskibe bruges. De vil bære frosne befrugtede menneskelige æg, som vil blive dyrket og opdrættet med detaljerede maskiner, der fungerer som deres mødre, forældre og undervisere. Æg kan omdannes til mennesker, når de når en fjern stjerne eller planet, og computere vil lære fremtidige erobrere af rummet alt hvad der er at vide.
At designe sådanne maskiner er muligvis ikke muligt i øjeblikket, men i fremtiden - hvorfor ikke? Under alle omstændigheder, ligesom skibet af en generation, kan skibet af æg ikke hjælpe en person, der vil gå på jagt efter nye stjerner. Landbrugsfolk kan måske ikke lide deres mission, eller de kan endda blive født uden tørst efter rejser.
Holdbarhed
Et alternativ til generationsskibet kan være den genetiske modifikation af mennesker, der kan leve i hundreder eller tusinder af år og rejse i løbet af deres liv. Alle spørgsmål om livet i rummet ville blive afgjort. Levetid og udødelighed studeres omhyggeligt af videnskab, men den største hindring i disse spørgsmål er telomerer - enderne på kromosomer, der bliver kortere, hver gang dine celler deler sig.
Til sidst vil telomerernes længde blive spist væk, og celler vil begynde at skade deres eget levedygtige DNA, når de deler sig. Dette betyder, at DNA i sig selv indeholder antallet af celledelinger, der kan forekomme. Celler deler sig for at erstatte gamle eller beskadigede celler som øjenvipper, hud eller dele af maven (du ved om høj surhed i maven).
Det ser ud til, at svaret er enkelt: du skal gemme længden af telomerer. Men faktum er, at de eneste voksne celler, der kan gøre dette, er kræftfremkaldende stoffer.
dvaletilstand
Da levetid og den nye generation ikke er blevet svaret på et vigtigt spørgsmål, kan suspenderet animation hjælpe. I mange film og bøger blev folk holdt i søvn for at blive transporteret over lange afstande. I denne tilstand ældes folk ikke, eller de ældes meget langsomt, dette er en slags "søvntilstand". Desværre er telomerer også et problem her.
Vores kroppe indeholder altid en lille mængde radioaktive elementer. De udsender små mængder stråling, hvilket er ufarligt for os, da nye celler konstant erstatter beskadigede. Hvis en person ikke ældes under suspenderet animation, krymper hans telomerer ikke, og celler deler sig ikke. Alle radioaktive elementer i denne tilstand vil forårsage permanent skade på kroppen, hvilket i sidste ende vil føre til død. Selv langsom aldring vil ikke spare dig for stråling i lange perioder. Det er nødvendigt, at cellerne deler sig med den sædvanlige hastighed.
Bevægelse
Selv hvis de menneskelige problemer med rejse til andre stjerner er løst, forbliver bevægelsesproblemer. Konventionelle systemer involverer forbrænding af brændstof eller jetmasse, men at komme til en anden stjerne ville kræve utrolige mængder brændstof, hvilket er ekstremt ineffektivt. Som en løsning kan du samle brændstof undervejs.
I rummet mellem stjernerne er der ingen almindelige asteroider eller planeter at lande på og få brændstof. Heldigvis er pladsen langt fra et vakuum; den indeholder mange spredte små atomer, for det meste brint. Hvis du bevæger dig i høj hastighed, kan disse atomer opsamles og bruges som brændstof i reaktioner som fusion (hvis vi kommer til det, selvfølgelig).
For at indsamle brint kræver du en kraftig "scoop" ifølge de foreløbige beregninger, 2000 kvadratkilometer i området. Denne størrelse vil øge skibets modstand markant og reducere hastigheden til en konventionel raket. Et sådant system ville være meget ineffektivt og uholdbart. Men hun blev overvejet.
Skade
Den nærmeste stjerne for os er Alpha Centauri. Det er placeret fire lysår fra Jorden. Det ville tage 72 millioner år at nå det i en almindelig bil ved 60 km / t. Selv hvis vi antager, at en sådan bil vil blive oprettet, udløber i denne periode alle tænkelige perioder med forfald og normalt slid, for ikke at nævne den næsten nul sandsynlighed for at ankomme efter så lang tid.
Du har brug for hastighed, selvom det er begrænset af lysets hastighed. På grund af de små atomer, der er spredt over rummet, bombarderes ethvert skib med høj hastighed med en sådan kraft, at de gennemgår selv det mest holdbare stål.
Der er to muligheder: mennesker eller biler vil konstant lappe huller og reparere skader, hvilket betyder, at du har brug for en enorm mængde reparationsmaterialer, som du bliver nødt til at bære med dig, eller så bliver skibet lavet af elastiske materialer, der reparerer sig selv. Det er disse materialer, der nu udvikles hos rumfartsbureauer. Den dårlige nyhed er, at forskere ikke tror på muligheden for sådanne materialer.
Tyngdekraft
Vores kropsstruktur er stærkt afhængig af tyngdekraften. Når mennesker ikke lever under betingelserne for almindelig jordens tyngdekraft, begynder deres organismer at lide. Efter et par uger eller måneder bliver knogler sprøde, musklerne bliver svage, og de langsigtede konsekvenser er generelt dødelige.
Mennesker kan bekæmpe disse effekter gennem forskellige former for motion og diæt, men efter et par år eller årtier i rummet vil den menneskelige krop blive ødelagt irreversibelt. Selv under relativt korte flyvninger forværres synet frygteligt. Dette er nøjagtigt det problem, som NASA vil løse, forresten, før de sender folk til Mars.
I stedet for at leve i tyngdekraften, kan du skabe kunstig tyngdekraft ved at dreje et rumobjekt. Desværre vil dette kræve en enorm mængde energi og brændstof, og selve centrifugeringen vil uundgåeligt forårsage kvalme - på kort sigt. Hvad der vil ske på lang sigt er stadig ukendt, er ikke undersøgt.
Mad, luft og vand
Mennesker, der bor på et skib i en længere periode, har brug for et livsstøttesystem. De bliver nødt til at spise, drikke, indånde, urinere, affæle, vaske og sove. Meget af dette kan allerede gøres i rummet med den nuværende teknologi. Men på lange rejser vil mængden af vand og mad blive for meget til at tage med dig.
Den smarteste løsning ville være at tage et selvbærende økosystem ombord på skibet. Planter producerer luft, spises med succes og forbruger menneskeligt affald. Ethvert økosystem er ineffektivt nok, men det kan forlænge levetiden, før den ankommer til destinationen.
Skibets udstyr ville blive alvorligt beskadiget af de gasser, der ville cirkulere, men dette kunne løses ved at skabe smarte materialer. Alger studeres nøje, da de har et enormt potentiale i at opretholde økosystemer. Men de har også problemer - hvis du spiser alger i store mængder, kan du alvorligt forgifte dig selv. Og igen - genetisk modifikation kan også løse dette problem.
Det eneste, der er tilbage, er at løse de foregående ni problemer.