Kujutage endale ette maailma, mis pole palju erinev Maast ja tiirleb tähe ümber, mis pole palju erinev meie Päikesest. Temperatuur ja atmosfäär on ideaalsed vedela vee pinnal eksisteerimiseks ning ookeanide ja mandrite segu tagab, et elul on stabiilsed tingimused, et õitseda miljardeid aastaid. Evolutsiooniprotsessid on suurendanud ka organismide keerukust ja diferentseerituse taset selles maailmas. Juhuslike mutatsioonide ja loodusliku valiku surve kombinatsiooni kaudu on mõned selle maailma liigid muutunud intelligentseks, teadlikuks ja saavutanud enneolematu looduse domineerimise taseme.
Tehnoloogia arenedes hakkas see liik mõtlema teiste tsivilisatsioonide peale teiste tähtede lähedal. Ja siis nende taevast kaugest nõrgast valgusepunktist saabus esimene rünnak, puhutades planeedi augu relativistliku kiirusega. See ei olnud meteoor, asteroid ega komeet; see oli inimkond.
Siin Maal on meie unistused tähtedevahelisest reisimisest jagatud traditsiooniliselt kahte kategooriasse:
- Reisime aeglaselt, raketi jõul ja meie teekond võtab palju elusid.
- Asusime kiiresti teaduse parimaid külgi kasutades liikuma relativistlikel (valguse lähedal) kiirustel.
Isegi mehitamata reisimise korral näivad need kaks võimalust ainsad. Kas me asume teele nagu Voyagers ja meil kulub tuhandeid aastaid isegi ühe valgusaasta läbimiseks, või töötame välja uusi tehnoloogiaid, mis suudavad kosmoselaeva kiirendada palju suurema kiirusega. Esimene võimalus tundub vastuvõetamatu; teine tundub ebareaalne.
Kas me saame rünnata välismaalasi?
Kuid 2010. aastal juhtus midagi, mis võis mängureegleid muuta. Oleme tegelikult teinud tohutu tehnoloogilise hüppe edasi, mis võimaldab meil suhteliselt pika aja jooksul tohutu hulga energiat aparaadile üle kanda, et seda (põhimõtteliselt) uskumatute kiirustega kiirendada.
Mis see hüpe on? Laserfüüsika. Laserid on tänapäeval palju võimsamad ja kollimeeritud kui kunagi varem, mis tähendab, et kui me paigutame tohutu hulga neid võimsaid lasereid kosmosesse, kus nad ei pea võitlema atmosfääri hajumisega, suudavad nad pikka aega üht eesmärki valgustada, edastades energiat ja hoogu, kuni kiirendatakse valguse kiiruseni üle 10%.
Reklaamvideo:
2015. aastal kirjutasid teadlased valge raamatu sellest, kuidas täiustatud lasersüsteemi saaks kombineerida päikesepurje kontseptsiooniga, et luua "laserpurje" kosmoselaev. Teoreetiliselt saaks praeguse tehnoloogia ja eriti kergekaalulisi laevu ("tähekiibid") kasutada lähedalasuvate tähtedeni jõudmiseks paarikümne aasta jooksul.
Idee on lihtne: suunake see võimas laserimass peegeldava sihtmärgi külge, kinnitage väike satelliit purje külge ja kiirendage seda maksimaalse kiiruseni. Väike tähendab väga väikest. Päikesepurje idee on väga vana ja eksisteerinud alates Kepleri teleskoobist. Kuid laserpurje kasutamine on tegelikult revolutsioon.
Selle installimise eelised teiste ees on lihtsalt uskumatud:
- Enamik sel juhul kasutatavast energiast ei tulene ühekordselt kasutatavast raketist, vaid laseritest, mida saab laadida.
- "Tähekiibide" massid on väga väikesed, nii et neid saab kiirendada väga suure kiiruseni, valguse lähedal.
- Miniatuurse elektroonika ja ülitugevate, kergete materjalide tulekuga saame ehitada kasutatavaid seadmeid ja saata need valgusaastate kaugusel.
- Idee ise pole uus, kuid juba olemasolevate ja järgmise kahekümne kuni kolmekümne aasta jooksul saadaval olevate uute tehnoloogiate tekkimine muudab selle perspektiivi realistlikuks.
Mis meil siis on. Töötame välja sobiva materjali, mis peegeldaks piisavalt laservalgust, et see purjed ära ei põleks. Häälestame lasereid piisavalt hästi ja paigutame need suhteliselt suureks massiiviks, et kiirendada neid "tähekiireid" 20% -ni valguse kiirusest: 60 000 km / s. Seejärel saadame nad potentsiaalselt asustatava tähe lähedal asuvale planeedile, näiteks Alfa Centauri A või Tau Ceti.
Võib-olla saadame ühte süsteemi massiivi tähelaevu, lootuses seda täielikult uurida ja saada võimalikult palju teavet. Lõppude lõpuks on teaduse peamine eesmärk lihtsalt saabumisel andmeid koguda ja tagasi saata. Kuid selles osas on kolm suurt probleemi ja koos võivad need tähendada tähtedevahelise sõja kuulutamist.
Esimene probleem on see, et tähtedevaheline ruum on täidetud osakestega, millest suurem osa liigub galaktika kaudu suhteliselt aeglaselt (mitusada kilomeetrit sekundis). Kosmoseaparaadiga kokku põrkades torkavad nad sinna augud, muutes selle kiiresti Šveitsi juustuks.
Teine probleem on see, et aeglustusmehhanismi pole. Kui need kosmoseaparaadid sihtkohta jõuavad, jätkavad nad liikumist stardikiirusel. Andmete võtmine ega orbiidile minek ei peatu. Nad lihtsalt pühivad täiskiirusel.
Kolmas probleem on see, et sihtplaneedile lähenemiseks (kuid mitte põrkamiseks) vajalikku täpsust on peaaegu võimatu saavutada. Mis tahes trajektoori "määramatuse koonus" hõlmab planeeti, mida uurime.
Mis juhtub, kui tabame asustatud planeeti? Kuidas see välja näeb?
60 000 km / s on tuhandeid kordi kiirem kui ühegi meie atmosfääri jõudnud kosmoselaeva kiirus. See on 1000 korda kiirem kui meie päikesesüsteemis sündinud kiireimad meteoorid. Sellisel tähe kiibil kuluks läbi kogu atmosfääri kosmosest pinnale vaid mõni tuhandik sekundit.
Kiirus ja energia imestavad koos. Kui kahekordistada kiirust, neljakordistub energia; kineetiline energia on võrdeline kiiruse ruuduga. Tohutu kivi, mis kaalub 1 000 000 kg ja mis kukub planeedil kiirusega 60 km / s, põhjustab mõningast kahju, kuid ainult 1 kg kaaluv kivi kiirusel 60 000 km / s vabastab kokkupõrke ajal sama palju energiat.
Isegi kui mass on väike, teeb see siiski mingit kahju. 1-grammise kosmoselaevaga 60 000 km / s tabanud planeedil on sama katastroofiline mõju kui planeedil, mida tabas 1-tonnine asteroid kiirusega 60 km / s. Maal juhtub see kord kümne aasta jooksul. Iga löök vabastab umbes sama palju energiat kui Tšeljabinski meteoriit: kümnendi kõige energeetiliselt võimsam kokkupõrge.
Kui te oleksite välismaalane selles maailmas, mida pommitavad pisikesed võitlejad, siis millisele järeldusele te jõuaksite? Teaksite, et nad on looduses leidmiseks liiga massiivsed ja liiga kiired; need on loodud intelligentse tsivilisatsiooni poolt. Te teaksite, et teid rünnatakse tahtlikult; ruum on liiga suur, et teid kogemata tabada. Halvem on, kui kahtlustate, et sellel tsivilisatsioonil on pahatahtlikud kavatsused. Ükski heatahtlik välismaalane ei käivitaks midagi nii hoolimatut ja hooletu, kui ta teaks, mis kahju see võib põhjustada. Kui oleme piisavalt targad, et saata kosmoselaev üle galaktika teisele tähele, peame olema piisavalt targad, et selle katastroofilisi tagajärgi ette näha.
Stephen Hawking hoiatas kord:
Kui aga arvutame oma tähtedevaheliste ambitsioonide ja tehnoloogia tagajärjed, pommitame ajaloos esimestena ühte asustatud planeeti teisest. Ja see, et Stephen Hawking oli ise Breakthrough Starshot pooldaja, kujutab endast suurt kosmilist müsteeriumi. Välismaalastega kokkupuutumisel ettevaatlik ei olnud tal ka probleeme tähtedevahelise relva kasutuselevõtu propageerimisega.
Ilja Khel
