Tähtimme yläpuolella ovat niin kauniita, että ihmiset jopa rakensivat niiden perusteella kokonaisia mytologioita. Ne ovat todella mahtavia, ja nyt kun olemme päässeet kuuhun ja pääsemme pian Marsille, luonnollinen halu on polku tähtiin.
Tämä matka on muodostanut perustan lukemattomalle tieteiskirjallisuudelle ja elokuvajutuille. Monet ihmiset ajattelevat jo, että matkustaminen tähtiä kohti on helppoa - sinun on vain painettava liipaisinta, mutta kaikki ei ole niin yksinkertaista. Useita tärkeitä kysymyksiä on vielä käsiteltävä.
Nopeampi kuin valo
Monet tieteiskirjallisuuden avaruusmatkat perustuvat valon nopeutta nopeampaan matkustamiseen. Todellisuudessa fysiikka estää tällaisen mahdollisuuden. Ja tätä perustavaa rajoitusta ei voida kiertää. Jopa matkustaminen lähellä valonopeutta kohtaa kaikenlaisia mielenkiintoisia relativistisia ongelmia, jotka liittyvät massaan ja energiaan. Ainoa vaihtoehto on käyttää portaaleja - madonreikiä.
Matoreikä on tarkkailtava tarkkaan, mikä on tällä hetkellä ulottumattomissamme, ja meidän on luotava jotenkin toinen matoreikä määränpäähänsä. Tarve lähettää joku toiseen päähän madonreiän luomiseksi ei ole paras syy ensimmäiseen tähtienväliseen matkaan. Lisäksi fyysiset vaikutukset pysyvän tai väliaikaisen matoreiän läpi matkustettaessa voivat johtaa minkä tahansa aineen tuhoutumiseen. Pääset helposti määränpäähän plasmamuodossa.
Mainosvideo:
teleportaatio
Klassiseen teleportaatioon liittyy henkilö, joka aktivoi laitteen ja katoaa näkyäkseen uudelleen määränpäässä. Todellisuudessa teleportaatio toimii paljon monimutkaisempana kuin elokuvissa näytetään. Vaikka myöntäisimme tällaisen periaatteen mahdollisuuden, ajatelkaa sitä: henkilö puretaan atomiksi teleportaation koneessa, kuljetetaan fyysisesti määränpäähän ja kootaan uudelleen.
Pelkästään kokoonpano vaatii uskomattomia koneita määräpaikkaan, ja fyysiset fyysiset lait estävät meitä manipuloimasta ainetta tarkkuudella niin jättiläisellä etäisyydellä - toiseen tähtiin asti. Tällainen teleportointi on mahdollista vain niihin paikkoihin, joissa olemme jo olleet. Atomien kokoonpano ei ole vielä käytettävissä, mutta se on täysin mahdollista. Sinun tarvitsee vain lähettää atomit toiseen tähtiin, ja tämä voidaan tehdä valon nopeudella - selvästi nopeammin kuin ruumiin lähettäminen, mutta se vie silti vuosia.
Toinen vaihtoehto on kerätä tarkka kopio henkilöstä toisessa päässä ja tuhota edellinen. Mutta tämä vaihtoehto tuskin sopii kenellekään.
Siirtomaa-alus
Jos valonopeutta nopeampi matkustaminen ei ole mahdollista, voimme rakentaa sukupolvien aluksia. Valo saavuttaa lähimmän tähden neljän vuoden aikana, mutta raskas esine vie paljon kauemmin. Suurimmalla osalla tähtiä kuluu ainakin satoja vuosia. Sukupolvien aluksilla populaatiot voivat syntyä ja kuolla, kunnes monta vuotta myöhemmin ne saavuttavat määränpäähänsä. Mutta näillä aluksilla on monia ongelmia.
Jälkeläiset voivat yksinkertaisesti unohtaa operaation alkuperäisen tarkoituksen, koska se muuttuu legendaksi satojen vuosien ajan. Älykäs tietokonejärjestelmä voisi kouluttaa laivalla syntyneitä ihmisiä välttämään tällaisen vian, mutta silti on erittäin vaikea ennustaa, mitä tapahtuu, kun sukupolvi korvataan toisella sukupolvella. Jos alukselle tapahtuu jotain, tuskin sukupolvi, joka on vuosien varrella unohtanut tekniikan monimutkaisuuden, kykene tekemään mitään.
Tukialus
Muna-aluksia voidaan käyttää mahdollisimman monen epävarmuuden poistamiseksi sukupolvien aluksissa. He kuljettavat pakastettuja hedelmöitettyjä munia, joita kasvatetaan ja kasvatetaan erikoislaitteilla, jotka toimivat heidän äitinsä, vanhempiensa ja kasvattajiensa keskuudessa. Munat voidaan muuttaa ihmisiksi saavuttaessaan kaukainen tähti tai planeetta, ja tietokoneet opettavat tuleville avaruuden valloittajille kaiken mitä on tiedettävä.
Tällaisten koneiden suunnittelu ei ehkä ole mahdollista tällä hetkellä, mutta tulevaisuudessa - miksi ei? Joka tapauksessa, kuten sukupolven alus, munanlaiva ei voi auttaa henkilöä, joka haluaa mennä etsimään uusia tähtiä. Maanviljelijöille ei ehkä pidä tehtävästään tai he voivat jopa syntyä ilman janoa matkustaa.
Pitkäikäisyys
Vaihtoehto sukupolvien alukselle voi olla satojen tai tuhansien vuosien ajan elävien ja elämänsä aikana matkustavien ihmisten geneettinen muuntaminen. Kaikki avaruuselämän kysymykset ratkaistaan. Pitkäikä ja kuolemattomuus tutkitaan huolellisesti tieteessä, mutta suurin este näissä asioissa on telomeerit - kromosomien päät, jotka lyhenevät joka kerta kun solusi jakautuvat.
Lopulta telomeerien pituus syö, ja solut alkavat vaurioittaa omaa elinkelpoista DNA: taan jakautuessaan. Tämä tarkoittaa, että DNA sisältää itsessään mahdollisen solujakautumisen määrän. Solut jakautuvat korvaamaan vanhat tai vaurioituneet solut, kuten silmäripset, iho tai vatsan osat (tiedät vatsan korkeasta happamuusasteesta).
Vaikuttaa siltä, että vastaus on yksinkertainen: sinun on tallennettava telomeerin pituus. Mutta tosiasia on, että ainoat aikuiset solut, jotka voivat tehdä tämän, ovat syöpää aiheuttavia aineita.
lepotilan
Koska pitkäikäisyys ja uusi sukupolvi eivät ole tulleet vastaukseksi tärkeään kysymykseen, keskeytetty animaatio voi auttaa. Monissa elokuvissa ja kirjoissa ihmiset nukkuivat voidakseen kuljettaa pitkiä matkoja. Tässä tilassa ihmiset eivät ikää tai vanhenevat hyvin hitaasti, tämä on eräänlainen "lepotila". Valitettavasti myös telomeerit ovat ongelma tässä.
Kehomme sisältää aina pienen määrän radioaktiivisia alkuaineita. Ne lähettävät pieniä määriä säteilyä, mikä on meille vaaratonta, koska uudet solut korvaavat jatkuvasti vaurioituneita. Jos ihminen ei ikääntyä keskeytetyn animaation aikana, hänen telomeerit eivät kutistu ja solut eivät jakaudu. Kaikki tässä tilassa olevat radioaktiiviset alkuaineet aiheuttavat pysyvää haittaa keholle, mikä johtaa viime kädessä kuolemaan. Jopa hidas ikääntyminen ei pelasta sinua säteilyltä pitkään. On välttämätöntä, että solut jakautuvat tavanomaisella nopeudella.
liike
Vaikka ihmisille aiheutuvat matkustaminen muihin tähtiin ratkaistaan, liikkumisongelmat säilyvät. Perinteisiin järjestelmiin kuuluu polttaa polttoainetta tai suihkumassaa, mutta toiseen tähtiin pääsy vie uskomattomia määriä polttoainetta, mikä on erittäin tehotonta. Ratkaisuna voit kerätä polttoainetta matkan varrella.
Tähtien välisessä tilassa ei ole tavallisia asteroideja tai planeettoja, joille voi laskeutua ja saada polttoainetta. Onneksi tila ei ole kaukana tyhjiöstä, se sisältää monia siroteltuja pieniä atomeja, lähinnä vetyä. Jos liikut suurella nopeudella, nämä atomit voidaan kerätä ja käyttää polttoaineena reaktioissa, kuten fuusio (jos tietenkin pääset siihen).
Vedyn keräämistä varten tarvitaan alustavien laskelmien mukaan tehokas "kauha", joka on 2000 neliökilometriä. Tämä koko lisää merkittävästi laivan vastustusta ja vähentää nopeutta tavanomaiseen rakettiin. Tällainen järjestelmä olisi erittäin tehoton ja kestämätön. Mutta häntä pidettiin.
Vahingoittaa
Lähin tähti meille on Alpha Centauri. Se sijaitsee neljän valovuoden päässä maasta. Kesti 72 miljoonaa vuotta saavuttaa se normaalilla autolla nopeudella 60 km / h. Vaikka oletamme, että tällainen auto luodaan, tänä aikana kaikki mahdolliset rappeutumisajat ja normaali kuluminen loppuu, puhumattakaan melkein nolla todennäköisyydestä saapua niin pitkän ajan jälkeen.
Tarvitset nopeuden, vaikkakin valon nopeus rajoittaisi sitä. Avaruuteen hajallaan olevien pienten atomien takia kaikkia suurilla nopeuksilla varustettuja aluksia pommitetaan sellaisella voimalla, että ne lävistävät jopa kestävimmän teräksen.
On olemassa kaksi vaihtoehtoa: ihmiset tai autot korjaavat jatkuvasti reikiä ja korjaavat vaurioita, mikä tarkoittaa, että tarvitset valtavan määrän korjausmateriaaleja, jotka sinun on otettava mukaasi, tai laiva valmistetaan joustavista materiaaleista, jotka korjaavat itsensä. Juuri näitä materiaaleja kehitetään nyt avaruusjärjestöissä. Huono uutinen on, että tutkijat eivät usko tällaisten materiaalien mahdollisuuteen.
painovoima
Kehomme rakenne on voimakkaasti riippuvainen painovoimasta. Kun ihmiset eivät asu normaalin maan painovoiman olosuhteissa, heidän organisminsa alkavat kärsiä. Muutaman viikon tai kuukauden kuluttua luista tulee hauraita, lihaksista tulee heikkoja ja pitkäaikaisvaikutukset ovat yleensä kohtalokkaita.
Ihmiset voivat torjua näitä vaikutuksia monenlaisilla liikunnoilla ja ruokavalioilla, mutta muutaman vuoden tai vuosikymmenien kuluttua avaruudessa ihmiskeho vahingoittuu peruuttamattomasti. Jopa suhteellisen lyhyiden lentojen aikana näkö heikkenee hirveästi. Tämä on juuri se ongelma, jonka NASA muuten haluaa ratkaista ennen ihmisten lähettämistä Marsiin.
Sen sijaan, että elät nollassa painovoimassa, voit luoda keinotekoisen painovoiman kiertämällä avaruusobjektia. Valitettavasti tämä vaatii valtavasti energiaa ja polttoainetta, ja itse spin on väistämättä pahoinvoiva - lyhyellä aikavälillä. Mitä tapahtuu pitkällä tähtäimellä, on edelleen tuntematon, sitä ei ole tutkittu.
Ruoka, ilma ja vesi
Ihmiset, jotka asuvat aluksella pitkään, tarvitsevat elämäntukijärjestelmän. Heidän täytyy syödä, juoda, hengittää, virtsata, ulostaa, pestä ja nukkua. Suuri osa tästä voidaan jo tehdä avaruudessa nykyisen tekniikan avulla. Mutta pitkillä matkoilla veden ja ruoan määrä tulee liian suureksi mukaasi.
Älykkäin ratkaisu olisi ottaa itsensä ylläpitävä ekosysteemi alukselle. Kasvit tuottavat ilmaa, syövät onnistuneesti ja kuluttavat ihmisjätettä. Mikä tahansa ekosysteemi on riittämättömän tehokas, mutta se voi pidentää elinikää ennen saapumistaan määränpäähän.
Kiertävät kaasut vahingoittavat vakavasti aluksen varusteita, mutta tämä voidaan ratkaista luomalla älykkäitä materiaaleja. Leviä tutkitaan tarkkaan, koska niillä on valtavat mahdollisuudet ylläpitää ekosysteemejä. Mutta heillä on myös ongelmia - jos syöt leviä suurina määrinä, voit myrkyttää itsesi vakavasti. Ja taas - geneettinen muuntaminen voi ratkaista tämänkin asian.
Jäljelle jää vain edellisten yhdeksän ongelman ratkaiseminen.