Nu este nevoie să repetăm ​​iar și iar faptele despre căutarea umanității de a ajunge la stele. Din cele mai vechi timpuri, oamenii visează să-i vadă - acest lucru este menționat în toate legendele și miturile popoarelor. Atingerea chiar și a celor mai apropiate stele de noi va fi un eveniment de epocă care se va întâmpla cândva (amintiți-vă cum în doar câțiva ani oamenii au ajuns pe Lună și a venit timpul pentru Marte).


Călătoriile în spațiu stau la baza a nenumărate romane și filme de știință-ficțiune. Poate că din cauza lor drumul spre stele nu pare un lucru complicat - atâta timp cât avem vehiculul potrivit.


Da, dar nu. Chiar dacă avem unele dintre modalitățile „ipotetic-fantastice” de transport rapid de la punctul A la punctul B, se dovedește că viitorii căpitani ai fregatelor stelare se vor confrunta cu probleme nebănuite. Sunt convins că într-o zi vor fi rezolvate, dar astăzi sunt cu adevărat obstacole de netrecut. Iată detaliile.

Mai rapid decat lumina

O idee cheie în majoritatea călătoriilor științei spațiale este de a vă deplasa cu viteze mai mari decât cea a luminii. Cu toate acestea, în viața noastră reală, dominată astăzi de legile științifice, acest lucru este de neconceput. Și nu există nicio perspectivă de încălcare a acestei restricții fundamentale. Da, pe internet apar permanent „știri” și „mesaje” despre descoperiri în știință, despre încălcarea legilor fizice. Dar cel puțin pentru moment, știința oficială și elita intelectuală neagă categoric posibilitatea ca un corp fizic să se miște mai repede decât lumina.

Să presupunem, totuși, că avem deja „Șoimul milenarȘi nu-i umflăm motoarele la „super-lumină”, ci ne deplasăm cu viteze apropiate de cele ale luminii. Chiar și în acest caz, colegii din Khan Solo se vor confrunta cu multe probleme relativiste legate de masă și energie. Pentru a atinge și a menține o viteză extraordinară este nevoie cantitate proporțională de energie (aproape infinită). Și chiar mișcarea cu o astfel de viteză ar ucide orice ființă vie de la bord, dacă nu venim cu niște scuturi fantastice și mai speciale care izolează supraîncărcările.

interstelară

Cealaltă posibilitate, care pare mult mai probabilă pentru mulți, este de a învăța să creeze tuneluri spațiale - așa-numitul. "găuri de vierme„. Da, dar chiar dacă le creăm (din nou cu sprijinul unei cantități de energie inimaginabil de mari!), Va trebui să le menținem, să le controlăm și pe deasupra - pentru a crea o a doua astfel de gaură în locul pe care dorim să-l merge. Deci fie trebuie să „trimitem pe cineva” la destinație într-un alt mod (încet!), sau să aibă niște mașini de calcul infinit de puternice care să poată calcula poziția fiecare atom de aici până la Sirius (de exemplu) și cum să „pliați” țesătura țesăturii astfel încât să arate ca o foaie de hârtie pliată. Se complică mai mult, nu-i așa?

Dacă reușim chiar să depășim această problemă, ce mai rămâne? Să trimitem pe cineva prin tunel, nu? Dar afurisitele legi fizice (cel puțin cele cunoscute astăzi) garantează acest lucru orice materie din interiorul tunelului este probabil să fie lubrifiată într-o asemenea măsură, că călătorul va apărea de cealaltă parte sub formă de plasmă eterică. Neplăcut.

Teleportarea

Teleportarea clasică din filme necesită prezența unei persoane pentru a activa dispozitivul și a dispărea, iar în momentul următor apare nevătămat la sfârșitul călătoriei. Cu toate acestea, vă este clar că funcționează teleportarea reală mult diferit decât în ​​filme, dreapta? Chiar și presupunând că într-o zi putem crea o călătorie bazată pe acest principiu, gândiți-vă la asta: trebuie să rupem omul la nivelul atomilor individuali din mașină, pentru a o transporta fizic pe o distanță uriașă (cu un consum uriaș de energie) și ( pentru a-l reasambla atom cu atom în aceeași formă. Chiar și doar asamblarea ar fi un lucru atât de complicat încât la punctul de plecare ar trebui să avem computere cu o putere atât de mare încât supercomputerele de astăzi ar arăta ca jucării din plastic pentru copii.

O altă problemă - legile elementare ale fizicii ne vor împiedica cu siguranță să transmitem cu precizie maximă și să manipulăm materia pe distanțe atât de mari. Greșelile vor fi inevitabile. Si asta inseamnă? Și erorile de asamblare, corect? Picioarele capului?

Teleportarea clasică ar fi posibilă numai în locurile în care am fost deja! Și cum ajungem acolo? Un cerc vicios, nu-i așa? Și chiar dacă găsim o modalitate de a reasambla atomii într-un om, va dura ... câțiva ani pentru a-i trimite chiar și la cea mai apropiată stea la viteza luminii! Încet din nou ...

Și în ceea ce privește finalul. Ce facem când ajungem la punctul final al călătoriei? Adunăm un om nou din atomi, bine. Dar bătrânul? Ar trebui fie să-l distrugem (urât), fie să-l lăsăm în viață, știind că, de cealaltă parte, va avea o dublă? Întrebări filosofice interesante, corect?

Colonia de nave

Deoarece călătoria cu viteze mai mari decât lumina poate să nu fie posibilă, atunci putem construi nave uriașe - orașe întregi. Cele mai apropiate stele de noi sunt la doar câțiva ani lumină distanță, dar pentru un obiect greu imens călătoria va dura mulți ani. Chiar și către cele mai apropiate stele ar călători sute ani. La bordul acestor nava mamă populația se poate naște și muri până când, după multe generații, își atinge scopul final. Dar există multe probleme și aici.

Descendenții pionierilor curajoși care au lansat nava mamă, la propriu pot uita misiunea inițială a călătoriei. Pentru că scopul, ideea de secole devine un mit, o legendă. Da, un sistem informatic inteligent și imparțial ar putea antrena oamenii născuți pe o navă pentru a încerca să evite un astfel de eșec. Dar, în cele din urmă, este foarte dificil de prezis ce se va întâmpla în atâta timp și după schimbarea multor generații. Dacă, într-o călătorie atât de lungă, se întâmplă inevitabil ceva naufragiu sever, Care este garanția că printre copiii născuți pe navă vor exista întotdeauna ingineri buni și capabili, tehnicieni, oameni de știință? Există atât de multe necunoscute în această opțiune, încât statistic vorbind, succesul unei astfel de misiuni este cu nulă valoare.

Nava mamă

O opțiune pentru a preveni degenerarea și riscurile unei călătorii lungi conștiente este utilizarea navelor care transportă embrioni umani. Ouă fertilizate. Ele pot fi preluate, prelucrate, crescute de mașini super inteligente pentru a prelua rolul de mame, părinți și educatori pentru copiii umani. Ouăle pot fi transformate în oameni după ce au ajuns și la stele îndepărtate calculatoare pentru a preda cuceritorilor de spațiu tot ce trebuie să știe.

Sună bine, într-adevăr. Dar crearea unor astfel de nave și mașini este în prezent imposibilă. Da, probabil va deveni o realitate în anii următori. Dar gândește-te la asta. La fel ca versiunea anterioară cu colonia de nave, nu există nicio modalitate ca oamenii înșiși să meargă în călătorie, care vor să o facă. Vom trimite acolo viitorii lor moștenitori, dar unde este alegerea lor și liberul arbitru? Oamenii crescuți artificial sau natural pot să nu le placă faptul că nu aveau de ales și au fost supuși acestei călătorii. Și apar probleme sociale de neimaginat.

Longevitate

O alternativă la navele-mamă și orașe ar putea fi o modificare genetică a oamenilor pentru a le face capabili. să trăiască sute sau mii de ani și să facă călătoria în viața lor. Longevitatea și nemurirea sunt astăzi studiate intens de știință și unul dintre cele mai grave obstacole în calea realizării este telomeri - secțiunile finale ale cromozomilor, care devin mai scurte cu fiecare diviziune a celulelor tale. Urmând acest principiu natural, chiar dacă prelungim într-un fel viața, scurtarea telomerilor va continua până când vor dispărea. Și apoi, cu fiecare diviziune, celulele vor începe să le distrugă pe ale lor ADN important și „mănâncă-l”.

Aceasta înseamnă că numărul diviziunilor celulare care poate fi realizat este încorporat în ADN-ul însuși. Se împart pentru a înlocui celulele vechi sau deteriorate, indiferent de ce parte a corpului. Aceste lucruri sunt cunoscute și clare.

Orice persoană normală de aici ar răspunde: "deci trebuie doar să găsim o modalitate de a păstra lungimea telomerilor„. Curios este că, în practică, există astfel de celule adulte care pot face acest lucru. Se numesc ... cancerigene și probabil știți de ce sunt responsabili. Crab.

Deoarece longevitatea și schimbarea generațiilor nu funcționează, ce zici de anabioză? În multe filme și cărți, oamenii adorm pentru a parcurge distanțe mari. În aceste astronauții în state semi-înghețate nu îmbătrânesc (sau îmbătrânește destul de încet) din cauza tiparelor de somn. Din păcate, chiar și aici telomerii sunt o problemă.

Corpurile noastre conțin întotdeauna un număr mic elemente radioactive. Ele emit cantități mici de radiații, care sunt în general inofensive pentru noi, dar numai pentru că celulele deteriorate sunt înlocuite cu altele noi și sănătoase. Dacă o persoană nu îmbătrânește în timpul anabiozei, telomerii săi nu se scurtează, dar celulele nu se împart. Deci, într-o astfel de stare, elementele radioactive vor provoca daune permanente corpului, care se vor acumula în timp. Și așa fără înlocuire celulară, atunci vor începe să moară iremediabil.

Chiar și îmbătrânirea lentă nu protejează împotriva radiațiilor la intervale mari de timp. Pentru a combate acest lucru, corpul nostru are nevoie de diviziune celulară la ritmul obișnuit. Și cercul vicios se închide.

Miscarea

Chiar dacă problemele umane cu călătoria către alte stele sunt rezolvate prin inginerie, rămâne o problemă cu mișcarea. Motoarele tradiționale folosesc combustie sau propulsie cu jet. Dar pentru a ajunge la o altă stea, vom avea nevoie de o cantitate incredibil de mare de combustibil, care este ineficientă. Prin urmare, una dintre soluții este să ne colectăm combustibilul în timpul călătoriei.

Nu există mulți asteroizi și planete în spațiul interstelar pe care să aterizăm și să realimentăm. Din fericire, totuși Spațiul nu este deloc un spațiu atât de gol - nu este un vid complet, dar o cantitate imensă de atomi rătăcitori sunt împrăștiați în el - mai ales hidrogen. Dacă ne mișcăm cu mare viteză, putem colecta acești atomi și le putem folosi reacții termonucleare (dacă reușim să controlăm reacțiile de sinteză).

Cu toate acestea, pentru a colecta hidrogen interstelar pentru a deplasa o navă spațială, vom avea nevoie de zone imense de colectare. Conform calculelor cel puțin - o suprafață de aproximativ 2000 de kilometri pătrați! O astfel de dimensiune va crește semnificativ rezistența navei și va reduce viteza acesteia la cea a unei rachete obișnuite. Prin urmare, în prezent se consideră că un astfel de sistem ar fi extrem de ineficient, dar totuși se iau în considerare astfel de opțiuni.

Deteriora

Cea mai apropiată stea de noi este Alpha Centauri. Se află la 4 ani lumină de Pământ. Dacă trebuie să o atingem cu obișnuit o mașină care se mișcă constant la 60 km/h ne va lua aproximativ 72 de milioane de ani. Chiar dacă suntem nebuni și presupunem că o astfel de mașină poate fi creată, în acest timp expiră toate perioadele posibile de descompunere a substanțelor, precum și uzura și deteriorarea lor naturală. Evident, avem nevoie de viteză, chiar dacă este limitată de lumină.
Cu toate acestea, nava spațială de mare viteză va fi supusă loviturile constante ale atomilor și particulelor invizibile împrăștiate prin univers. Și cu cât viteza este mai mare, cu atât bombardamentul va fi mai puternic și va deteriora corpul navei stelare. Chiar și cel mai puternic oțel va fi roșit treptat ca uleiul moale de acțiunea abrazivă a particulelor.

Există trei opțiuni pentru a preveni acest lucru și toate cele trei nu sunt foarte promițătoare. Cel mai tare este dacă putem crea câmp de forță constant. Scutul - vizibil sau invizibil, care prin energia sa puternică pentru a „jefui” și a evapora particulele înainte să lovească nava. Dar cu această opțiune vă amintiți - ajungem din nou la problema cantității uriașe și constante de energie. Unde, cum, cât?
A doua opțiune este ca navele să fie reparate în mod constant, și piesele deteriorate - înlocuite. Dar pe o perioadă lungă de călătorie, acest lucru înseamnă un cost imens al materialelor de construcție, milioane de ore de muncă și mai mult, și mai mult.

Al treilea este și mai exotic, deși astăzi oamenii de știință lucrează la astfel de idei - crearea de materiale elastice speciale și auto-vindecătoare, care în caz de impact și încălcare a integrității îl restabilesc din nou. Există multe descoperiri și în acest domeniu, dar gândiți-vă - indiferent cât de mult material inteligent este restaurat, acesta încă „se uzează”. Nu trebuie ca materia distrusă să fie restaurată de undeva? Unde, cum, cu ce consum de energie? Chiar dacă materialele în sine „absorb” particulele de impact și le folosesc pentru repararea corpului, vor fi necesare totuși energie și materii suplimentare. Din acest motiv, mulți oameni de știință astăzi sincer nu crede, că astfel de materiale eficiente vor fi create vreodată.

Gravitatie

Structura corpurilor noastre depinde serios de gravitație. Când astronauții trăiesc în greutate, corpul lor începe să sufere în doar câteva luni. În câteva săptămâni sau luni, oasele devin mai subțiri și fragile, mușchii slabi și consecințele pe termen lung fatale.. Oamenii pot combate aceste influențe prin exerciții fizice și dietă, dar în câțiva ani sau decenii în spațiu, corpul uman va fi deteriorat ireversibil.

Chiar și în timpul zborurilor scurte în spațiu, viziunea umană este parțial deteriorată. Aceasta este una dintre principalele probleme pe care trebuie să le rezolve, de exemplu NASA într-un viitor zbor uman către Marte de exemplu.
Dacă ne concentrăm asupra opțiunii de a crea un mediu gravitațional artificial (celebrele inele rotative sau cilindri), atunci din nou ajungem la întrebarea cantităților uriașe de energie necesare acestei rotații. Cum să fii asigurat? În plus, cercetările privind rotația și crearea microgravitației pe orbită au constatat că acest lucru este chiar egal pentru o perioadă scurtă de timp provoacă inevitabil o senzație de greață și vărsături. Și aceasta este pentru perioade scurte - ce s-ar întâmpla cu oamenii care se învârt de ani de zile ca pompele în spațiu, nimeni nu poate prezice.

Mâncare, aer, apă

Oamenii care trăiesc ani de zile la bordul navei vor trebui să aibă un sistem serios de susținere a vieții. Au nevoie să mănânce, să bea, să respire, să excrete, să se spele și să doarmă. Multe dintre aceste nevoi naturale sunt satisfăcute de tehnologia actuală. Dar în cazul tranzițiilor lungi, de-a lungul anilor, aprovizionarea cu alimente și apă va deveni prea mare și grea pentru a fi luată în avans. Cea mai sensibilă soluție este de a crea sistem autoportant la bordul navei - ciclu închis. Aceasta înseamnă plante care trăiesc, produc aer, se reproduc și consumă deșeuri umane.

Indiferent de ecosistem pe care îl creăm, acesta nu poate fi cât se poate de eficient, dar poate salva viețile călătorilor pentru a ajunge la punctul final al călătoriei. Dar apoi ce?

Echipamentul navei va fi grav deteriorat de gazele care vor fi eliberate și reciclate din nou. Ei bine, acest lucru poate fi rezolvat într-o oarecare măsură folosind așa-numitul. și materialele inteligente menționate anterior care pot fi auto-replicate și reparate. Examinați cu atenție și diferite specii de alge, deoarece au un potențial imens de a menține un ecosistem viu. Dar chiar și aici există probleme - dacă oamenii mănâncă și se bazează doar pe alge, acestea trebuie să fie în cantități uriașe și orice problemă cu ele (otrăvire, dispariție, mutație etc.) duce la moartea inevitabilă a echipajului. Desigur - modificări genetice se pot ocupa de multe dintre aceste probleme, dar ... cum vor afecta oamenii?

Teoretic, crearea de îngrijit ecosistem închis, a unei nave suficient de mari și rapide, cu materiale regenerante ale corpului navei și colectarea combustibilului pe drum, ne-ar putea îndeplini visele de a ajunge la cele mai apropiate stele. Totuși, va trebui să rezolvăm multe dintre problemele de mai sus. Sper foarte mult că vom reuși. Și tu?