Звездите над нас са толкова красиви, че хората дори са изградили цели митологии въз основа на тях. Те са наистина зрелищни и сега, когато сме стигнали до Луната и скоро ще стигнем до Марс, естественият ни порив ще бъде пътят към звездите.
Това пътуване е в основата на безброй научни фантастики и филмови истории. Много хора вече смятат, че пътуването от звезда до звезда е лесно - просто трябва да натиснете спусъка, но не всичко е толкова просто. Остават да бъдат разгледани няколко основни въпроса.
По-бързо от светлината
Много космически пътувания в научната фантастика се основават на пътуването по-бързо от скоростта на светлината. В действителност физиката не позволява такава възможност. И няма как да се заобиколи това фундаментално ограничение. Дори пътуването близо до светлинната скорост се сблъсква с всякакви интересни релативистки проблеми, свързани с масата и енергията. Единствената ни възможност е да използваме портали - червейни дупки.
Червейната дупка трябва да бъде внимателно наблюдавана, което в момента е извън нашия обхват и трябва по някакъв начин да създадем втора червена дупка на нейното местоназначение. Необходимостта да се изпрати някой в другия край, за да се създаде дупка на червей, не е най-добрата причина за първото междузвездно пътуване. Освен това физическите ефекти при пътуване през постоянна или временна дупка могат да доведат до унищожаване на всякакви материи. Можете лесно да стигнете до вашата дестинация в плазмена форма.
Промоционално видео:
Телепортация
Класическата телепортация включва присъствието на човек, който активира устройството и изчезва, за да се появи отново на местоназначението. В действителност обаче телепортацията работи много по-сложно, отколкото е показано във филмите. Дори и да признаем възможността за такъв принцип, помислете за това: човек се разглобява на атоми в телепортираща машина, физически се транспортира до местоназначение и отново се сглобява.
Самото сглобяване изисква невероятни машини на местоназначението и елементарните физически закони ще ни попречат да манипулираме материята с прецизност на толкова гигантско разстояние - до друга звезда. Такава телепортация ще бъде възможна само до онези места, където вече сме били. Сглобяването на атоми все още не е достъпно за нас, но е напълно възможно. Просто трябва да изпратите атоми към друга звезда и това може да стане със скоростта на светлината - очевидно по-бързо от изпращането на тяло, но все пак ще са нужни години.
Друг вариант е да съберете точно копие на човека от другия край и да унищожите предишното. Но този вариант едва ли ще се радва на никого.
Колонен кораб
Ако пътуването по-бързо от скоростта на светлината не е възможно, можем да изградим кораби от поколения. Светлината достига до най-близката звезда след четири години, но тежък предмет ще отнеме много повече време. Повечето звезди ще отнемат поне стотици години, за да летят. На корабите от поколения населението може да се роди и умре, докато много години по-късно те не достигнат своето местоназначение. Но тези кораби имат редица проблеми.
Потомците могат просто да забравят първоначалната цел на мисията, тъй като тя ще се превърне в легенда за стотици години. Една интелигентна компютърна система би могла да обучава хора, родени на кораб, за да избегнат подобен провал, но все пак е много трудно да се предвиди какво ще се случи, докато едно поколение бъде заменено от друго поколение. Ако нещо се случи с кораба, едва ли поколение, което през годините е забравило тънкостите на инженерството, ще може да направи всичко.
Майчин кораб
За да се премахне възможно най-голяма несигурност в поколения кораби, могат да се използват яйчни кораби. Те ще носят замразени оплодени човешки яйца, които ще се отглеждат и отглеждат със сложни машини, които ще изпълняват ролята на техните майки, родители и възпитатели. Яйцата могат да бъдат превърнати в хора при достигане на далечна звезда или планета, а компютрите ще научат бъдещите завоеватели на космоса на всичко, което трябва да знаете.
Проектирането на такива машини може да не е възможно в момента, но в бъдеще - защо не? Във всеки случай, подобно на кораба от поколение, корабът на яйцата не може да помогне на човек, който иска да отиде в търсене на нови звезди. Земеделските хора може да не харесват мисията си или дори могат да се родят без жажда за пътуване.
дълголетие
Алтернатива на кораба от поколения може да бъде генетичната модификация на хората, които могат да живеят стотици или хиляди години и да пътуват в течение на живота си. Всички въпроси от живота в Космоса щяха да бъдат уредени. Дълголетието и безсмъртието се изучават внимателно от науката, но най-голямата пречка по тези въпроси са теломери - краищата на хромозомите, които се съкращават всеки път, когато клетките ви се разделят.
В крайна сметка дължината на теломерите ще бъде изядена и клетките ще започнат да увреждат собствената си жизнеспособна ДНК, докато се разделят. Това означава, че самата ДНК съдържа броя на клетъчните деления, които могат да възникнат. Клетките се разделят, за да заменят стари или повредени клетки като мигли или кожа или части от стомаха (знаете за висока киселинност в стомаха).
Изглежда, че отговорът е прост: трябва да съхранявате дължината на теломерите. Но факт е, че единствените възрастни клетки, които могат да направят това, са канцерогени.
зимен сън
Тъй като дълголетието и новото поколение не са станали отговор на важен въпрос, спряната анимация може да помогне. В много филми и книги хората са били заспали, за да бъдат транспортирани на дълги разстояния. В това състояние хората не остаряват или стареят много бавно, това е един вид „режим на сън“. За съжаление теломерите също са проблем тук.
Телата ни винаги съдържат малко количество радиоактивни елементи. Те излъчват малки количества радиация, което е безобидно за нас, тъй като новите клетки непрекъснато заместват повредените. Ако човек не остарява по време на суспендирана анимация, теломерите му не се свиват и клетките не се делят. Всички радиоактивни елементи в това състояние ще причинят трайна вреда на организма, което в крайна сметка ще доведе до смърт. Дори бавното стареене няма да ви спести от радиация за дълги периоди от време. Необходимо е клетките да се разделят с обичайната скорост.
движение
Дори човешките проблеми с пътуването до други звезди да бъдат решени, проблемите с движението остават. Конвенционалните системи включват изгаряне на гориво или струйна маса, но стигането до друга звезда би отнело невероятни количества гориво, което е изключително неефективно. Като решение можете да събирате гориво по пътя.
В пространството между звездите няма обикновени астероиди или планети, които да кацнат и да получат гориво. За щастие, пространството далеч не е вакуум, то съдържа много разпръснати малки атоми, предимно водород. Ако се движите с висока скорост, тези атоми могат да бъдат събрани и използвани като гориво при реакции като синтез (ако стигнем до него, разбира се).
За да съберете водород, се нуждаете от мощна "лъжичка", според предварителни изчисления, с площ 2000 квадратни километра. Този размер значително ще увеличи съпротивлението на кораба и ще намали скоростта до конвенционална ракета. Такава система би била много неефективна и неустойчива. Но тя беше смятана.
Щета
Най-близката звезда до нас е Алфа Кентавър. Намира се на четири светлинни години от Земята. Биха били нужни 72 милиона години, за да го достигнете в редовна кола със скорост 60 км / ч. Дори и да приемем, че такъв автомобил ще бъде създаден, през този период всички измислени периоди на гниене и нормално износване ще изтекат, да не говорим за почти нулевата вероятност да пристигне след толкова дълго време.
Имате нужда от скорост, дори и да е ограничена от скоростта на светлината. Поради малките атоми, разпръснати из пространството, всеки кораб с висока скорост ще бъде бомбардиран с такава сила, че пробива дори и най-издръжливата стомана.
Има две опции: хората или колите постоянно ще закърпят дупки и ще поправят повреди, което означава, че ще ви е необходимо огромно количество ремонтни материали, които ще трябва да носите със себе си, или корабът ще бъде направен от еластични материали, които сами ще се ремонтират. Именно тези материали се разработват в космическите агенции. Лошата новина е, че учените не вярват във възможността за подобни материали.
Земно притегляне
Нашата структура на тялото е силно зависима от гравитацията. Когато хората не живеят в условията на обикновена земна гравитация, техните организми започват да страдат. След няколко седмици или месеци костите стават чупливи, мускулите стават слаби и дългосрочните последици като цяло са фатални.
Хората могат да се борят с тези ефекти чрез различни упражнения и диета, но след няколко години или десетилетия в космоса, човешкото тяло ще бъде увредено необратимо. Дори при сравнително кратки полети зрението се влошава ужасно. Това е точно проблемът, който НАСА иска да реши, между другото, преди да изпрати хора на Марс.
Вместо да живеете в нулева гравитация, можете да създадете изкуствена гравитация, като въртите космически обект. За съжаление, това ще изисква огромно количество енергия и гориво, а самото въртене неизбежно ще причини гадене - в краткосрочен план. Какво ще се случи в дългосрочен план, все още не е известно, не е проучено.
Храна, въздух и вода
Хората, които живеят на кораб за продължителен период, ще се нуждаят от система за поддържане на живота. Те ще трябва да ядат, пият, да дишат, уринират, дефектират, мият и спят. Голяма част от това вече може да се направи в космоса с настоящите технологии. Но при дълги пътувания количеството вода и храна ще стане твърде много, за да вземете със себе си.
Най-интелигентното решение би било да се вземе самодържавна екосистема на борда на кораба. Растенията произвеждат въздух, успешно се изяждат и консумират човешки отпадъци. Всяка екосистема е достатъчно неефективна, но тя може да удължи продължителността на живота, преди да пристигне на местоназначението.
Оборудването на кораба ще бъде силно повредено от газовете, които ще циркулират, но това може да се реши чрез създаване на интелигентни материали. Водораслите се проучват широко, тъй като имат огромен потенциал за поддържане на екосистеми. Но те също имат проблеми - ако ядете водорасли в големи количества, можете сериозно да се отровите. И отново - генетичната модификация може да реши и този проблем.
Остава само да разрешим предишните девет проблема.