Meie kohal olevad tähed on nii ilusad, et inimesed ehitasid nende põhjal isegi terveid mütoloogiaid. Nad on tõeliselt suurejoonelised ja nüüd, kui oleme Kuule jõudnud ja peagi Marsile jõudmas, on meie loomulik tung tee tähtede poole.
See teekond on loendanud lugematu arvu ulme- ja filmilugusid. Paljud inimesed arvavad juba praegu, et tähelt tärnini reisimine on lihtne - peate lihtsalt vajutama päästikut, kuid kõik pole nii lihtne. Mitu peamist küsimust on veel lahendamata.
Kiirem kui valgus
Paljud ulme kosmosereisid põhinevad kiiremal reisil kui valguse kiirusel. Tegelikult välistab füüsika sellise võimaluse. Ja sellest põhimõttelisest piiratusest ei saa mööda minna. Isegi väikese kiiruse lähedal sõitmine seisab silmitsi igasugu huvitavate relativistlike probleemidega, mis on seotud massi ja energiaga. Meie ainus võimalus on kasutada portaale - ussiavasid.
Ussiauku tuleb tähelepanelikult jälgida, mis on praegu meie käeulatusest väljas, ja peame kuidagi looma sihtpunkti teise ussiaugu. Vajadus saata keegi teise otsa ussiauku looma ei ole esimese tähtedevahelise teekonna parim põhjus. Lisaks võivad füüsilised mõjud püsiva või ajutise ussiaugu kaudu reisides põhjustada mis tahes aine hävimise. Sihtpunkti saate hõlpsalt jõuda plasma kujul.
Reklaamvideo:
Teleportatsioon
Klassikaline teleportreerumine hõlmab inimese juuresolekut, kes aktiveerib seadme ja kaob, et uuesti sihtkohta ilmuda. Kuid tegelikkuses töötab teleportatsioon palju keerukamalt, kui seda filmides näidatakse. Isegi kui me tunnistame sellise põhimõtte võimalikkust, mõelge sellele: inimene lammutatakse teleportatsioonimasinas aatomiteks, transporditakse füüsiliselt sihtkohta ja monteeritakse uuesti kokku.
Ainuüksi kokkupanek nõuab sihtkohta uskumatuid masinaid ja elementaarsed füüsikalised seadused takistavad meil massi täpsusega sellisel hiiglaslikul kaugusel manipuleerida - otse teise tähe juurde. Selline teleportimine on võimalik ainult nendesse kohtadesse, kus me juba oleme olnud. Aatomite kokkupanek pole meil veel saadaval, kuid see on täiesti võimalik. Peate lihtsalt aatomid teise tähe alla saatma ja seda saab teha valguse kiirusel - selgelt kiiremini kui kere saatmine, kuid see võtab siiski aastaid.
Teine võimalus on koguda teises otsas oleva inimese täpne koopia ja eelmine hävitada. Kuid see variant ei sobi tõenäoliselt kellelegi.
Koloonia laev
Kui valgusekiirusest kiirem reisimine pole võimalik, saame ehitada põlvkondade laevad. Valgus jõuab lähima täheni nelja aasta pärast, kuid raske objekt võtab palju kauem aega. Enamiku tähtede lendamiseks kulub vähemalt sadu aastaid. Põlvkondade laevadel võivad populatsioonid sündida ja surra, kuni mitu aastat hiljem sihtkohta jõuavad. Kuid neil laevadel on mitmeid probleeme.
Järeltulijad võivad missiooni algse eesmärgi lihtsalt unustada, sest see saab sadade aastate jooksul legendiks. Arukas arvutisüsteem võiks sellise rikke vältimiseks koolitada laevadel sündinud inimesi, kuid siiski on väga raske ennustada, mis juhtub, kui põlvkond asendatakse teise põlvkonnaga. Kui laevaga juhtub midagi, siis vaevalt suudab põlvkond, kes on unustanud tehnikaehituse keerukuse aastate jooksul, midagi.
Emalaev
Põlvkonnalaevade võimalikult suure ebakindluse kõrvaldamiseks võib kasutada munalaevu. Nad kannavad külmutatud viljastatud munarakke, mida kasvatatakse ja kasvatatakse keerukate masinate abil, mis toimivad nende emade, vanemate ja kasvatajatena. Munad saab kauge tähe või planeedini jõudes inimeseks muuta ja arvutid õpetavad tulevastele kosmose vallutajatele kõike, mida nad peavad teadma.
Selliste masinate kavandamine ei pruugi praegu võimalik olla, kuid tulevikus - miks mitte? Igal juhul ei saa munade laev nagu põlvkonna laev aidata inimest, kes soovib minna uute tähtede otsingule. Talupidajatele ei pruugi nende missioon meeldida või võivad nad sündida isegi ilma janu järele.
Pikaealisus
Alternatiiv põlvkondade laevale võib olla inimeste geneetiline muundamine, kes võivad elada sadu või tuhandeid aastaid ja reisida oma elu jooksul. Kõik kosmoseelu küsimused lahendatakse. Pikaealisust ja surematust uurib teadus hoolikalt, kuid suurimaks takistuseks nendes küsimustes on telomeerid - kromosoomide otsad, mis muutuvad lühemaks iga kord, kui teie rakud jagunevad.
Lõpuks söövad telomeeride pikkused ära ja rakud hakkavad jagunedes kahjustama enda elujõulist DNA-d. See tähendab, et DNA ise sisaldab rakkude jagunemiste arvu, mis võivad tekkida. Rakud jagunevad vanade või kahjustatud rakkude (nt ripsmete, naha või maoosade) asendamiseks (teate mao kõrge happesuse kohta).
Näib, et vastus on lihtne: peate talletama telomeeride pikkused. Kuid fakt on see, et ainsad täiskasvanud rakud, kes seda teha saavad, on kantserogeenid.
Talveunerežiim
Kuna pikaealisusest ja uuest põlvkonnast ei ole saanud vastust olulisele küsimusele, võib peatatud animatsioon aidata. Paljudes filmides ja raamatutes peeti inimesi magama, et neid pikkade vahemaade taha vedada. Selles olekus inimesed ei vanane või vananevad väga aeglaselt, see on omamoodi "unerežiim". Kahjuks on siin probleemiks ka telomeerid.
Meie keha sisaldab alati väikest kogust radioaktiivseid elemente. Nad eraldavad väikeses koguses kiirgust, mis on meile kahjutu, kuna uued rakud asendavad pidevalt kahjustatud. Kui inimene peatatud animatsiooni ajal ei vanane, siis tema telomeerid ei kahane ja rakud ei jagune. Sellises olekus olevad radioaktiivsed elemendid põhjustavad kehale püsivat kahjustust, mis viib lõpuks surma. Isegi aeglane vananemine ei päästa teid pikka aega radiatsioonist. Rakud peavad jagunema tavalise kiirusega.
Liikumine
Isegi kui inimeste probleemid teiste tähtede reisimisel lahendatakse, jäävad liikumisprobleemid alles. Tavapärased süsteemid hõlmavad kütuse või reaktiivmassi põletamist, kuid teise tähe juurde jõudmine võtab uskumatult palju kütust, mis on äärmiselt ebaefektiivne. Lahendusena saate kogu aeg kütust koguda.
Tähtedevahelises ruumis pole tavalisi asteroide ega planeete, kuhu maanduda ja kütust saada. Õnneks pole ruum kaugeltki vaakum, see sisaldab palju hajutatud pisikesi aatomeid, enamasti vesinikku. Suurel kiirusel liikudes saab neid aatomeid koguda ja kasutada kütusena reaktsioonides nagu termotuumasüntees (kui muidugi selleni jõuame).
Vesiniku kogumiseks vajate esialgsete arvutuste kohaselt võimas "kühvel", mille pindala on 2000 ruutkilomeetrit. See suurus suurendab märkimisväärselt laeva vastupidavust ja vähendab kiirust tavalise raketi suhtes. Selline süsteem oleks väga ebaefektiivne ja jätkusuutmatu. Kuid teda peeti.
Kahju
Meie lähim täht on Alpha Centauri. See asub Maast nelja valgusaasta kaugusel. Tavalise autoga kiirusel 60 km / h jõudmiseks kuluks selle jaoks 72 miljonit aastat. Isegi kui eeldada, et selline auto luuakse, aeguvad sel perioodil kõik mõeldavad lagunemisperioodid ja normaalne kulumine, rääkimata nii pika aja saabumise tõenäosusest peaaegu nullil.
Teil on vaja kiirust, isegi kui seda piirab valguse kiirus. Kuna kosmosesse on hajutatud pisikesi aatomeid, pommitatakse kõiki suure kiirusega laevu sellise jõuga, et need läbistavad isegi kõige vastupidavama terase.
Seal on kaks võimalust: inimesed või autod lappivad pidevalt auke ja parandavad kahjustusi, mis tähendab, et vajate tohutul hulgal remondimaterjale, mida peate endaga kaasas kandma, või laev tehakse elastsetest materjalidest, mis ise parandavad. Just neid materjale töötatakse nüüd kosmoseagentuurides välja. Halb uudis on see, et teadlased ei usu selliste materjalide võimalikkusesse.
Gravitatsioon
Meie kehaehitus sõltub suuresti gravitatsioonist. Kui inimesed ei ela tavalise maa gravitatsiooni tingimustes, hakkavad nende organismid kannatama. Mõne nädala või kuu pärast muutuvad luud hapraks, lihased nõrgaks ja pikaajalised tagajärjed on üldiselt surmavad.
Inimesed saavad nende mõjudega võidelda mitmesuguste treeningute ja dieedi abil, kuid mõne aasta või aastakümne pärast kosmoses kahjustab inimkeha pöördumatult. Isegi suhteliselt lühikeste lendude ajal halveneb nägemine kohutavalt. See on täpselt probleem, mille NASA soovib muide enne inimeste Marsile saatmist lahendada.
Nullgravitatsioonis elamise asemel saate luua kosmoseobjekti keerates kunstliku gravitatsiooni. Kahjuks nõuab see tohutult energiat ja kütust ning spinn ise põhjustab paratamatult iiveldust - lühikese aja jooksul. Pikemas perspektiivis toimuv on siiani teadmata, seda pole uuritud.
Toit, õhk ja vesi
Inimesed, kes elavad laeval pikemat aega, vajavad elu toetavat süsteemi. Nad peavad sööma, jooma, hingata, urineerida, roojata, pesta ja magada. Suure osa sellest saab praeguse tehnoloogia abil juba kosmoses ära teha. Kuid pikkadel reisidel muutub vee- ja toidukogus liiga paljuks, et seda endaga kaasa võtta.
Kõige nutikam lahendus oleks võtta iseendaga toimetulev ökosüsteem laeva pardale. Taimed toodavad õhku, neid söötakse edukalt ja nad tarbivad inimjäätmeid. Mis tahes ökosüsteem on piisavalt ebaefektiivne, kuid see võib eluiga pikendada enne sihtkohta jõudmist.
Ringlevad gaasid kahjustaksid tõsiselt laeva seadmeid, kuid nutikate materjalide loomisega saab selle lahendada. Vetikaid uuritakse tähelepanelikult, kuna neil on ökosüsteemide säilitamiseks tohutu potentsiaal. Kuid neil on ka probleeme - kui sööte vetikaid suurtes kogustes, võite end tõsiselt mürgitada. Ja jälle - geneetiline muundamine võib selle probleemi lahendada.
Jääb vaid lahendada eelnevad üheksa probleemi.
