זהו מצרך בסיסי של מדע בדיוני, ומשהו שרבים אנשים פינטזו עליו בזמן זה או אחר: הרעיון לשלוח חלליות עם קולוניסטים ולהשתיל את זרע האנושות בין הכוכבים. בין גילוי עולמות חדשים, הפיכתו למין בין-כוכבי, ואולי אפילו מציאת תרבויות חוץ-ארציות, החלום להתפשט מעבר למערכת השמש הוא כזה שלא יכול להפוך למציאות די מהר!
במשך עשרות שנים, מדענים שקלו כיצד האנושות עשויה להגיע ליום אחד להשיג מטרה נעלה זו. ומגוון המושגים שהם מציגים מציגים המון יתרונות וחסרונות. היתרונות והחסרונות הללו הועלו במחקר שנערך לאחרונה על ידי מרטין בראדוק, חבר האגודה האסטרונומית מנספילד וסוטון, עמית האגודה המלכותית לביולוגיה, ועמית החברה האסטרונומית המלכותית.
המחקר, שכותרתו "מושגים לטיול בחלל עמוק: מכונני עיוות ומצב שינה ל אוניות וקריוגניקה עולמית", הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי. מגמות עכשוויות בהנדסה ביו-רפואית ומדעי-ביולוגיה (פרסום כתבי עת של ג'וניפר). כפי שמצביע בריידוק במחקרו, השאלה כיצד בני אדם יכולים לחקור מערכות כוכבים שכנות הפכה רלוונטית יותר בשנים האחרונות בזכות תגליות של אקס-פלנט.
כפי שסקרנו במאמר קודם, "כמה זמן ייקח לנסוע לכוכב הקרוב ביותר?", ישנן מספר דרכים מוצעות ותיאורטיות לנסוע בין מערכת השמש שלנו לכוכבים אחרים בגלקסיה. עם זאת, מעבר לטכנולוגיה הכרוכה בכך, והזמן שיידרש, ישנן גם ההשלכות הביולוגיות והפסיכולוגיות על צוותי אנוש שיש לקחת בחשבון לפני כן.
והודות לאופן בו האינטרס הציבורי בחקר החלל התחדש בשנים האחרונות, ניתוחי עלות-תועלת של כל השיטות האפשריות הופכות נחוצות יותר ויותר. כפי שד"ר בראדוק הודיע למגזין החלל באמצעות הדוא"ל:
"נסיעות בינלאומיות הפכו רלוונטיות יותר בגלל המאמץ המשותף למצוא דרכים בכל סוכנויות החלל לשמירה על בריאות האדם בנסיעות בחלל 'קצרות' (2-3 שנים). כשמשימות מאדים נראות לעין, נראה כי מותו של סטיבן הוקינג מדגיש את אמונותיו הרבות שעלינו להתיישב בחלל העמוק ואת הנחישות של אלון מאסק למזער את הבזבוז בנסיעות בחלל, יחד עם חזיונות שנולדו מחדש על אביזרי 'בורג-על' ל- ISS (ניתן להרחבה את Bigelow) מודול) מעלה כמה מושגים דמיוניים. "
ככל שנאמר, ד"ר ברדוק שוקל חמישה אמצעים עקרוניים להעלאת משימות צוותים למערכות כוכבים אחרות במחקרו. אלה כוללים נסיעות על לומינאיות (aka / FTL), משטרי שינה או סטאז ', הנדסת זיכרון זניחה (aka. אנטי אייג'ינג), אוניות עולמיות המסוגלות לתמוך במספר דורות של מטיילים (aka אוניות דור), וטכנולוגיות הקפאה cyogenic.
בנסיעות ב- FTL היתרונות ברורים, ולמרות שזה נשאר תיאורטי לחלוטין בנקודה זו, ישנם מושגים הנחקרים כיום. מושג FTL בולט - המכונה כונן עיוות אלקובייר - נחקר כיום על ידי ארגונים מרובים, הכוללים את קרן טאו אפס ואת המעבדה לפיזיקת הנעה מתקדמת: Eagleworks (APPL: E) במרכז החלל ג'ונסון של נאס"א.
כדי לפרק אותה בתמציתיות, שיטה זו של נסיעה בחלל כוללת מתיחת מרקם של זמן-חלל בגל שיגרום (להלכה) לחלל שלפני הספינה להתכווץ ולמרחב מאחוריה להתרחב. הספינה הייתה רוכבת אז באזור זה, המכונה "בועת עיוות", בחלל. מכיוון שהאוניה אינה נעה בתוך הבועה, אלא מועברת יחד עם האזור עצמו, השפעות רלטיוויסטיות קונבנציונאליות כמו הרחבת זמן לא יחולו.
כפי שמעיד ד"ר ברנוק, היתרונות של מערכת הנעה כזו כוללים יכולת להשיג מסעות FTL "לכאורה" מבלי להפר את חוקי היחסות. בנוסף, ספינה שנוסעת בבועת עיוות לא תצטרך לדאוג להתנגשות עם פסולת חלל, ולא תהיה גבול עליון למהירות המרבית הניתנת להשגה. לרוע המזל, חסרונותיה של שיטת נסיעה זו ניכרים באותה מידה.
אלה כוללים את העובדה כי כרגע אין שיטות ידועות ליצירת בועת עיוות באזור מרחב שאינו מכיל כזו כבר. בנוסף, אנרגיה גבוהה במיוחד תידרש ליצירת אפקט זה, ואין דרך ידועה לספינה לצאת מבועית עיוות לאחר הכניסה. בקיצור, FTL הוא מושג תיאורטי גרידא בינתיים ואין שום אינדיקציות שהוא יעבור מתיאוריה לפרקטיקה בעתיד הקרוב.
"האסטרטגיה [הראשונה] היא נסיעה ב- FTL, אך האסטרטגיות האחרות מקבלות את העובדה שנסיעות ה- FTL הן תיאורטיות מאוד וכי אפשרות אחת היא להאריך חיי אדם או לעסוק בהפלגות מרובות דורות," אמר ד"ר בראדוק. "אפשר להשיג את האחרון בעתיד, בהתחשב בנכונות לתכנן יצירה מספיק גדולה ופיתוח טכנולוגית ההנעה בכדי להשיג 0.1 x c."
במילים אחרות, התפיסות הכי מתקבלות על הדעת לנסיעה בחלל הבין-כוכבי לא צפויים להגיע למהירויות של יותר מעשרה אחוזים. – כ- 29,979,245.8 מ '/ ש (~ 107,925,285 קמ"ש; 67,061,663 קמ"ש). זה עדיין א מאוד בהתחשב בכך שהמשימה המהירה ביותר עד כה הייתה הליוס 2 המשימה, שהשיגה מהירות מרבית של מעל 66,000 מ"ש (240,000 קמ"ש; 150,000 קמ"ש). ובכל זאת, זה מספק מסגרת ריאלית יותר לעבוד בתוכו.
בכל הנוגע למשטרי שינה וסטאזיס, היתרונות (והחסרונות) הם מיידיים יותר. בתור התחלה, ניתן לממש את הטכנולוגיה ונחקרה בהרחבה על טווחי זמן קצרים יותר לבני אדם ובעלי חיים כאחד. במקרה האחרון, מחזורי שינה טבעיים מספקים את העדויות המשכנעות ביותר כי שינה יכולה להימשך חודשים ללא אירוע.
לעומת זאת, החסרונות נופלים על כל הלא נודע. לדוגמה, ישנם הסיכונים להתנוונות רקמות הנובעות מפרקי זמן ממושכים בסביבת מיקרובידציה. ניתן להקל על זה בכוח המשיכה המלאכותי או באמצעים אחרים (כגון הדמיה אלקטרוסטית של שרירים), אולם יש צורך במחקר קליני רב לפני שניתן יהיה לנסות זאת. זה מעלה שלל סוגיות אתיות, מכיוון שמבחנים כאלה מהווים סיכונים משלהם.
אסטרטגיות להתרחשויות זניחה מהונדסת (SENS) הן דרך נוספת שמציעה פוטנציאל לבני אדם להתמודד עם ההשפעות של זרימת חלל לאורך זמן על ידי הפיכת תהליך ההזדקנות. בנוסף להבטיח שאותו דור שעלה לאוניה יהיה זה שיגיע ליעדה, לטכניקה זו יש גם פוטנציאל להניע מחקר של תאי גזע כאן בכדור הארץ.
עם זאת, בהקשר של טיסה בחלל למשך זמן רב, סביר להניח שיהיה צורך לבצע מספר רב של טיפולים (או טיפולים רציפים לאורך כל תהליך הנסיעה) כדי להשיג התחדשות מלאה. כמו כן, יהיה צורך במחקר לא מבוטל על מנת לבחון את התהליך ולהתייחס למרכיבי הזדקנות האישיים, דבר שיוביל שוב למספר סוגיות אתיות.
ואז ישנן עולמות (אוניות דור דור), בהן ישמשו חלליות עצמאיות ומתחזקות עצמן מספיק כדי להכיל כמה דורות של מטיילים בחלל. ספינות אלה היו מסתמכות על הנעה קונבנציונאלית ולכן לוקח מאות שנים (או אלפי שנים) להגיע למערכת כוכב אחרת. היתרונות המיידיים של מושג זה הם בכך שהוא יגשים שתי מטרות עיקריות של חקר החלל, שיהיו שמירה על מושבה אנושית בחלל ולאפשר נסיעה לאקס-פלנט אפשרי למגורים.
בנוסף, ספינת דור תסתמך על מושגי הנעה שנמצאים כרגע בר ביצוע, וצוות של אלפים יכפיל את הסיכויים להתיישבות בהצלחה בכוכב אחר. כמובן, עלות הקמה ותחזוקה של חלליות כה גדולות תהיה אוסרת. ישנם גם האתגרים המוסריים והאתיים של שליחת צוותים אנושיים לחלל עמוק לפרקי זמן כה ארוכים.
למשל, האם יש ערובה לכך שהצוות לא כולם ישתגעו והרגו זה את זה? ואחרון, ישנה העובדה שבינתיים יפותחו על האדמה אוניות חדשות ומתקדמות יותר. המשמעות היא שספינה מהירה יותר, שתצא מכדור הארץ בהמשך, תוכל לעקוף ספינת דור לפני שתגיע למערכת כוכב אחרת. מדוע לבזבז כל כך הרבה על ספינה כסביר להניח שהיא תתיישן עוד לפני שהיא תגיע ליעד שלה?
אחרון, קיימת קריוגניקה, מושג שנחקר רבות בעשורים האחרונים כאמצעי אפשרי להארכת חיים ולטייל בחלל. במובנים רבים, מושג זה הוא הרחבה של טכנולוגיית שינה, אך נהנה ממספר התקדמות אחרונה. היתרון המיידי של שיטה זו הוא שהיא אחראית לכל המגבלות הנוכחיות שמטילות הטכנולוגיה ויקום רלטיביסטי.
בעיקרון, לא משנה אם FTL (או מהירויות מעבר ל 0.10 ג) אפשריים או כמה זמן תעבור הפלגה מאחר והצוות ישן וישומר בצורה מושלמת למשך הזמן. נוסף על כך, אנו כבר יודעים שהטכנולוגיה עובדת, כפי שהודגם על ידי ההתקדמות האחרונה בה רקמות האיברים ואפילו אורגניזמים שלמים התחממו והוגברו לאחר שהוקפאו בקריוגן.
עם זאת, הסיכונים גדולים גם ממצב שינה. למשל, ההשפעות ארוכות הטווח של הקפאה קריוגנית על הפיזיולוגיה ועל מערכת העצבים המרכזית של בעלי חיים ובני אדם מסדר גבוה יותר עדיין לא ידועות. המשמעות היא שיש צורך בבדיקות ובניסויים אנושיים נרחבים לפני שניסה אי פעם, מה שמעלה שוב מספר אתגרים אתיים.
בסופו של דבר, ישנם הרבה אלמונים הקשורים בכל אחת מהשיטות הפוטנציאליות לנסיעות בין כוכבים. באופן דומה, הרבה יותר מחקר ופיתוח נחוצים לפני שנוכל לומר בבטחה מי מהם הוא הכי בר ביצוע. בינתיים, ד"ר ברודוק מודה כי סביר יותר להניח שכל מסעות בין-עירוניים יהיו כרוכים בחוקרים רובוטיים המשתמשים בטכנולוגיית טלפרנסנס כדי להראות לנו עולמות אחרים - אם כי אלה אינם בעלי אותה פיתוי.
"כמעט בוודאות, וזה חוזר על הרעיון המוקדם של בדיקות שכפול של פון נוימן (פחות הכפול!)," אמר. "שומני קוביה וכדומה עשויים בהחלט להשיג מטרה זו אך ככל הנראה לא יעסקו את הדמיון הציבורי כמעט כמו מסע בחלל האנושי. אני מאמין שסר מרטין ריס הציע את הרעיון של מכשיר מסוג AI אנושי למחצה ... גם בדרך כלשהי. "
נכון לעכשיו, קיימת רק משימה אחת מוצעת לשליחת כלי שיט חלל בין כוכבים למערכת כוכבים סמוכה. זו תהיה פריצת הדרך של סטארשוט, הצעה לשלוח ננו-מלאכה מונעת לייזר לאלפא קנטאורי תוך 20 שנה בלבד. לאחר שהואץ ל -4,4704,000 מ '/ ש' (160,934,400 קמ"ש; 100 מיליון קמ"ש) במהירות של 20% במהירות האור, מלאכה זו תנהל זבוב של אלפא סנטאורי וגם תוכל להקרין תמונות ביתיות של פרוקסימה ב.
מעבר לכך, כל המשימות הכרוכות בהסתגלות למערכת השמש החיצונית מורכבות ממסלולי רובוטים ובדיקות וכל המשימות הצוותיות המוצעות מכוונות לשליחת אסטרונאוטים חזרה לירח והמשך למאדים. ועדיין, האנושות רק מתחילה עם חקר החלל ואנחנו בהחלט צריכים לסיים לחקור את מערכת השמש שלנו לפני שנוכל להרהר בחקירה מעבר לה.
בסופו של דבר, יהיה צורך בהרבה זמן וסבלנות לפני שנוכל להתחיל להסתכן מעבר לחגורת קויפר ואורט ענן כדי לראות מה שם בחוץ.
