I løbet af de sidste ti år har menneskeheden betydeligt fremskyndet tempoet i søgningen efter planeter uden for solsystemet. Nej, på den ene side er dette bestemt vidunderligt - en masse nye videnskabelige oplysninger, men på den anden side - hvad skal vi gøre med alle disse planeter? Selvfølgelig er det nu ikke længere i tvivl om, at menneskeheden en dag bliver en interplanetar art, men det er stadig nødvendigt at leve op til disse tider. Så hvad skal vi gøre hele denne tid? Er det virkelig bare at vente, eller skal vi begynde at forberede os på det nu?
Sådanne spørgsmål, der opstår i det videnskabelige og pseudovidenskabelige miljø, fører til meget interessante og ambitiøse forslag. Et sådant forslag er for eksempel Project Blue-projektet, inden for hvilket det foreslås at oprette et rumteleskop, hvis eneste opgave vil være at direkte observere og studere planeter i konstellationen Alpha Centauri, som vil være det første mål for interstellære flyvninger. Eller for eksempel er Breakthrough Starshot et fælles initiativ fra den berømte teoretiske fysiker Stephen Hawking og den russiske milliardær Yuri Milner, som sætter sig selv til opgave at sende et rumfartøj i nanostørrelse til Alpha Centauri "på hesteryg" på en meget kraftig laserstråle, der kan levere det der på bare 20 år. Men måskedet mest dristige og ambitiøse blandt de forslag, der blev præsenteret for nylig, er "Genesis Project", der sætter sig selv til opgave at befolke planeter uden for solsystemet med "livets frø".
Forslaget blev fremsat af Dr. Claudius Groß, en teoretisk fysiker ved Institut for Teoretisk Fysik ved Johann Wolfgang Goethe Universitet i Frankfurt. I 2016 offentliggjorde Gros en artikel, der beskriver, hvordan mikrobielt liv kunne stimuleres på "delvist beboede eksoplaneter" (dvs. planeter, der kan understøtte livet, men som ikke kan uafhængigt gyde det) ved hjælp af robotopgaver, hvor disse planeter særlige genfabrikker vil blive sendt.
Målet med Project Genesis er at befolke "delvist beboede exoplaneter" med livets frø og derved starte en ny udvikling.
For ikke så længe siden skrev Universe Today-portalen om en af de nyeste undersøgelser af Dr. Gross, hvor han foreslog at bruge et specielt magnetisk sejl som et decelerationssystem til et interstellært rumfartøj, hvilket ville komme meget nyttigt med det samme projekt fra Hawking og Milner. Futurismeportalen var igen i stand til at kontakte Gros og spørge ham mere detaljeret om Project Genesis. Nedenfor finder du svar på de hyppigst stillede spørgsmål. Derudover kan alle læse Grosss detaljerede artikel "Udvikling af økosfærer på forbigående beboelige planeter: Genesis-projektet" ("Udvikling af økosfærer på forbigående beboede planeter: Projekt Genesis"), dog på engelsk.
Hvad er målet med Project Genesis?
Salgsfremmende video:
Rummet er fuld af en lang række eksoplaneter, hver med sin egen unikke størrelse, temperatur og kemiske sammensætning. Målet med Project Genesis er at skabe alternative evolutionære stier til jordisk liv på planeter, selvom de potentielt er beboede, men ikke har deres eget liv. Mange forskere mener, at det enkleste liv ikke er et så sjældent fænomen i universet. Komplekse organismer er meget mindre almindelige i det. Vi ved det ikke med sikkerhed, men i øjeblikket er det denne opfattelse, der har bred støtte.
Under de rette forhold kan et simpelt liv udvikle sig meget hurtigt. Vanskeligheden opstår netop ved at skabe komplekse organismer. På den samme jord tog dette meget tid. Den såkaldte kambriske eksplosion opstod kun for omkring 500 millioner år siden, det vil sige næsten 4 milliarder år efter dannelsen af planeten. Hvis vi kan give planeter mulighed for at fremskynde udviklingsprocessen, så måske ved at gøre det vil vi skabe deres egne kambrianske eksplosioner.
Hvilke planeter skal bo?
De vigtigste kandidater er beboelige "iltplaneter" placeret omkring stjerner af spektral klasse M (røde dværge), den samme TRAPPIST-1, for eksempel. Det er sandsynligt, at den iltrige startatmosfære på disse planeter forhindrede udviklingen af abiogenese, det vil sige den uafhængige fremkomst af liv.
Astronomer i dag leder oftest efter planeter i nærheden af røde dværge. Planeterne for sådanne stjerner vil dog være væsentligt forskellige fra dem, der findes ved siden af de sollignende stjerner. Stjernedannelse tager en vis tid at nå de nødvendige betingelser for starten på en termonuklear reaktion og energiproduktion. For eksempel tog det vores sol cirka 10 millioner år, hvilket er ret hurtigt efter kosmiske standarder. For stjerner som TRAPPIST-1 kan dette dog tage alt fra 100 millioner til 1 milliard år. Og først derefter begynder de at sænke temperaturen og blive mere velegnede til udseendet af liv på planeterne ved siden af dem.
Planeterne omkring TRAPPIST-1 var sandsynligvis (og kan stadig være) meget varme, da selve stjernen forblev varm i meget lang tid. Kraftig UV-stråling i løbet af denne tid opdelte alt vand i deres atmosfære i ilt og brint. Begge disse elementer flygter derefter ud i rummet. Dette sker hurtigere med brint, men ilt bibeholdes som regel. Alle undersøgelser indikerer, at TRAPPIST-1-planeterne har ilt i deres atmosfære, men det er et produkt af kemiske reaktioner, ikke fotosyntese (som vi har på Jorden).
Der er stor sandsynlighed for, at sådanne iltplaneter er helt sterile (livløse), da ilt forbedrer drivhuseffekten. Vi tror, at der kan være milliarder af iltplaneter i vores galakse. Der er ikke noget liv på dem, selvom der kun kræves ilt for et komplekst liv. I science fiction får vi ofte vist planeter med de samme atmosfæriske forhold og liv. Måske vil sådanne planeter om 500 millioner år også vises i vores galakse. Vi kunne opnå dette ved kunstigt at udfylde dem.
Illustration, der viser, hvordan TRAPPIST-1-systemet kan se ud fra siden af planeten TRAPPIST-1f (det største til højre).
Hvilke organismer skal sendes?
Den første bølge ville bestå af encellede autotrofer, der syntetiserer organiske stoffer fra uorganiske. Disse fotosyntetiske organismer er de første led i fødekæden. De er de primære producenter af organisk materiale i biosfæren og vil give mad til heterotrofer, som skal sendes i en anden bølge.
Og hvordan kan de sendes til at bo i andre planeter?
Dette afhænger af det teknologiniveau, vi har til rådighed. Hvis vi gør betydelige fremskridt med hensyn til teknologi, vil vi være i stand til at bruge den såkaldte miniature-genfabrik. Dette projekt vil generelt kræve et stort niveau af miniaturisering. Hvis vi kan mestre det krævede niveau, vil dette være den perfekte løsning. Indsend en hel database med gener, og vælg derefter den mest optimale organisme til genbefolkning. Hvis dette ikke er muligt, skal du bruge frosne gener. Igen afhænger det hele af, hvilket teknologiniveau du har.
Du kan også prøve at sende et kunstigt liv. Syntetisk biologi er et nyt og meget attraktivt felt inden for videnskab, herunder aktiv brug af metoder til omprogrammering af den genetiske kode. Science fiction fortæller os om arter med forskellige genetiske koder. I dag forsøger forskere at få det samme på Jorden. Det ultimative mål bag alt dette er at opnå en ny livsform baseret på en anden genetisk kode. For Jorden ville sådanne fremskridt være ekstremt farlige, men for en anden planet kunne det være gavnligt.
Hvad hvis disse verdener allerede er beboet?
Project Genesis er et projekt om livet, ikke om dets ødelæggelse. Derfor vil vi selvfølgelig gerne undgå en sådan udvikling af begivenheder. De sendte sonder vil få til opgave først at komme ind i de ønskede planets bane. Fra en bane kan vi allerede med sikkerhed finde ud af, om der er komplekse livsformer på en bestemt planet. Project Genesis er primært rettet mod planeter, der altid har været ubeboede. Jorden har været beboet i milliarder af år, men vi er ikke sikre på exoplaneter.
Stjernen oplyser exoplanets atmosfære.
Der er mange eksoplaneter. Hver har sin egen størrelse, temperatur og beboelsespotentiale. Mange af disse planeter kan blive beboelige over tid, måske om en milliard år. Imidlertid kan livet simpelthen ikke have tid nok til at udvikle sig til komplekse former. Du har et valg: Lad alt være, som det er, eller prøv lykken og prøv at hjælpe et kompliceret liv med at dukke op der.
Nogle mennesker tror, at alle bakteriekulturer er meget vigtige. Men der er ingen specielle installationer på Jorden for at beskytte alle bakterier. Samtidig begynder vi af en eller anden grund at bekymre os om planetenes sikkerhed i andre verdener. Så vi siger, at ethvert liv er vigtigere end muligheden for at studere det, ikke? På Mars eksisterede der sandsynligvis også liv ad gangen. Nu er den ikke der, måske med undtagelse af kun nogle få arter af bakterier. De er lige så uvurderlige som dem, der findes på exoplaneterne af interesse for os. Men ikke desto mindre skal vi til Mars, det vil sige, vi er ligeglad med dets planetariske økosystem og sikkerhed og truer disse bakterier i fare. Er der ingen modsætninger her for dig?
Jeg er meget optimistisk med hensyn til opdagelsen af udenjordisk liv, men hvad skal jeg gøre med de planeter, hvor vi ikke finder liv? Genesis-projektet kan være et alternativ til at skabe liv og ikke ødelægge det.
Vil der være nogen fordel for menneskeheden af dette?
Ja og nej. Ja, da vores efterkommere (eller repræsentanter for enhver anden intelligent og teknologisk avanceret civilisation, der vil leve på Jorden på det tidspunkt) vil være i stand til at besøge planeterne i "Projekt Genesis" om 10-100 millioner år (hvilket betragtes som minimumstiden for livet sået på disse planeter kunne tilpasse sig og udfolde sig fuldt ud). Nej, da vi i dette tilfælde vil tale om så fjerne tidsperspektiver, at det ville være irrationelt at tale om "fordele" nu.
Starshot-projektet er et initiativ fra Breakthrough Foundation, der har til formål at bringe menneskeheden ind i sin første interstellære flyvning.
Hvor snart er vi klar til et projekt som dette?
Afsendelse af Genesis-sonderne kræver det samme retningsbestemte energilanseringssystem som den planlagte gennembrud Starshot-mission. Inden for rammerne af sidstnævnte er det planlagt at sende et meget hurtigt, meget lille og meget let, der vejer 1 gram, rumsonde til et andet stjernesystem ved hjælp af et kraftigt rettet lasersystem. Lignende laserteknologi kan bruges til at sende noget større, men som et resultat vil hastigheden på det lancerede objekt være lavere. Relativt lavere, selvfølgelig. Derfor vil alt i sidste ende afhænge af, hvad der er mest optimalt.
En artikel, jeg for nylig skrev om et magnetisk sejl, beskrev en testmission, der kunne bevise, at en sådan tur er mulig. Kort sagt taler det om muligheden for at starte et objekt på størrelse med en bil og veje et ton ud i rummet såvel som at accelerere dette objekt til en hastighed på ca. 1000 km / s. Selvfølgelig er det meget lille for interstellar flyvning i forhold til lysets hastighed, men efter jordiske standarder er det meget hurtigt. Faktum er, at på sådanne langdistanceflyvninger kan du bruge en masse 10.000 gange højere ved at ofre hastigheden og reducere den med omkring 100 gange. Lanceringen af Project Genesis-sonden, der vejer et ton, vil stadig være mulig ved hjælp af de foreslåede teknologier til brug i Breakthrough Starshot-projektet.
Hertil kommer, takket være denne tilgang, løser vi øjeblikkeligt problemet forbundet med behovet for at bygge en ny affyringsrampe. I dette tilfælde vil vi være i stand til at tilpasse og bruge det samme udstyr som i tilfælde af Breakthrough Starshot-projektet. Når det først er bygget, er det eneste, der er tilbage, at foretage en teststart af det magnetiske sejl, og hvis alt ordner sig, så fortsæt til en ny fase af projektet. Realistisk set kan alt dette realiseres i de næste 50-100 år.
Har dette projekt modstandere?
Der er tre hovedaspekter. Den første er religiøs. De religiøse modstandere af Project Genisys siger, at mennesker ikke bør prøve at spille Gud. Imidlertid forstår de ikke eller ønsker ikke at forstå, at Project Genesis ikke er et projekt til at skabe liv. Dette er et projekt, der kan give livet en mulighed for fremtidig udvikling. Ikke på Jorden, men et eller andet sted i rummet.
Ifølge mange undersøgelser kan Mars stadig understøtte livet, hvilket igen kun øger den opvarmede debat om "planetarisk beskyttelse".
Den anden side er tilhængerne af ideen om planetbeskyttelse, der hævder, at vi ikke skal blande os i økosystemet af allerede dannede planeter. Tænk selv, nogle mennesker, der er imod Project Genisys, citerer endda "det første Starfleet-direktiv" fra det fiktive univers af "Star Trek" som et argument. Uanset hvad projekt Genesis understøtter fuldt ud ideen om at beskytte planeter, der allerede er hjemsted for komplekse livsformer eller planeter, hvor komplekst liv kan udvikle sig selv i fremtiden. Målet med Project Genesis er kun de planeter, hvor komplekse livsformer ikke kan vises og udvikle sig alene.
Det tredje argument fra modstanderne af projektet er relateret til det påståede utilstrækkelige niveau af dets potentielle fordel for menneskeheden. For at sige det enkelt mener de, at Project Genesis ikke er i menneskehedens bedste. Hvis vi sætter spørgsmålet i en sådan kant, så prioriteres værdier for visse arter (for eksempel menneskeheden) som regel over alt andet. Det vil sige, alt er godt, der er godt for ens egen art. I dette tilfælde ville de enorme økonomiske omkostninger ved et projekt som Project Genesis virkelig ikke være til fordel for vores egen art, og derfor kan det fra denne position betragtes som meningsløst.
Nikolay Khizhnyak