Dlaczego nie podbijemy kosmosuLubię S-F.
To specyficzny gatunek literacki, który pokazuje nam świat przyszłości. Przy obecnym tempie rozwoju wydaje się nam, że kosmos stoi przed nami otworem. Że nasze prawnuki będą już latały na ferie po układzie słonecznym, optymiści uważają, że może nawet my tego doczekamy. Wszak technologia idzie do przodu, w kosmos ruszają prywatne firmy oferujące np. podróże po orbicie, bogacze tego świata już planują eksploatację kosmicznych złóż. Ten rozwój widzimy z każdym dniem i nie da się jego bagatelizować. Pomimo tego, ludzkość nie doświadczy podróży do innych układów z powodu naszych słabości.
Przeczytałem kiedyś, że Bóg stworzył życie na Ziemi i ono jej nigdy nie opuści. Sprowadzano to m.in do przypowieści o wieży Babel i tego, że Bóg nie pozwolił i nie pozwoli ludziom dotknąć nieba. Gdybym był wierzący to właśnie tego argumentu bym używał jako potwierdzenia istnienia jakiegoś architekta, ponieważ niezależnie od tego, czy jesteśmy wynikiem eksperymentu kosmitów, boskim stworzeniem, czy może symulacją komputerową to zostały nałożone na nas takie ograniczenia których nie pokonamy ani teraz ani nigdy.
Do powszechnej świadomości wbiło się mocno, że na dobrą sprawę brakuje nam odpowiedniego napędu.
Kiedy go wynajdziemy: lecimy!
Gdyby to było takie proste...
Biorąc pod uwagę sytuację, w której się znajdujemy to jeszcze wiele wody upłynie zanim zaczniemy pakować walizki na wycieczkę do okola układu słonecznego. O ile w ogóle to nastąpi.
1. Nie mamy grawitacji Bez Sztucznej grawitacji trudno nawet zaczynać dyskusję na temat lotów kosmicznych. Kiedy astronauta wraca na Ziemię z kosmicznej podróży, bardziej przypomina wrak człowieka niż charyzmatyczną postać z Bruca Willisa filmów s-f. Brak grawitacji niszczy nasz układ kostny, osłabia organizm, mięśnie wiotczeją do takiego stopnia, że po kosmicznej misji astronauci ledwo stoją na nogach. Przed wyruszeniem w kosmos każdy astronauta przechodzi trudny treningi fizyczny, regularnie odwiedza siłownię, uprawia sporty wytrzymałościowe czyli robi wszystko by wzmocnić organizm. Ma to na celu zminimalizowanie skutków ubocznych przebywania w stanie nieważkości. To jednak nie wystarcza, dlatego kosmonauci w przestrzeni muszą ćwiczyć przynajmniej dwie godziny dziennie, by chociaż częściowo zachować formę. To jednak nie zmienia faktu, że na Ziemie wracają w bardzo złym stanie. Ich organizmy są po powrocie wycieńczone i wymagają przynajmniej wielomiesięcznych rehabilitacji, by powrócić do normy.
Bez sztucznej grawitacji człowiek nie będzie zdolny do funkcjonowania w długich podróżach. Po rocznej podroży w kosmosie(planowany czas dostawy na marsa) bez grawitacji osobnik miałby wielkie problemy z poruszaniem się, nawet na takiej planecie jak Mars, gdzie grawitacja jest dużo słabsza niż na ziemi. Jeżeli udałoby się go zahibernować to po tak długim leżeniu w stanie nieważkości byłby sobie w stanie co najwyżej pełzać, jak bohaterowie pewnej powieści(Lem?-dajcie tytuł), którzy po latach w stanie nieważkości zamienili się w pełzające stworzenia. Jeżeli w ogóle rozważamy podróże kosmiczne to sztuczna grawitacja jest niezbędna chociażby z racji utrzymania ludzi przy życiu. Kiedy astronauta np. złamałby rękę bez grawitacji złe by się zrosła i zostałby kaleką.
Międzygwiezdne podróże prawdopodobnie byłyby podróżami wielu pokoleń z racji na czas potrzebny do pokonywania takich odległości. Dziecko "wyhodowane" w kosmosie, bez sztucznej grawitacji będzie zdeformowane, ponieważ jego kości będą rozwijały się zupełnie inaczej niż na Ziemi. Oczywiście będzie wyglądał jak człowiek, ale z zasadniczymi zmianami w budowie kostnej. Górna cześć czaszki będzie grubsza, natomiast kończyny będzie miał złożone z dużo mniejszej ilości wapnia niż u jego rówieśnika niż na Ziemi. Brak grawitacji przy wieloletniej podróży jest już zupełnie niedorzeczny.
Szansa na rozwiązanie problemu - ŚredniaNa dobrą sprawę wiemy nawet jak to ma wyglądać, potrzebna jest kosmiczna pralka, która swoimi obrotami stworzy w środku grawitację. Wg szacunków naukowców taki kosmiczny wirnik powinien być odpowiednio duży, mieć średnicę około 200m, dzięki czemu powinien uzyskać ziemską grawitację przy zaledwie 2 obrotach na minutę. To optymalny rozmiar i ilość obrotów biorąc pod uwagę nasz m.in nasz błędnik oraz predyspozycje naszego organizmu. Wysoka ilość obrotów bardzo negatywnie by na nas wpłynęła.
Prace nad sztuczna grawitacja były prowadzone już przy planowaniu misji ISS. W fazie przygotowań były eksperymenty na zwierzętach, ale w ostateczności zaniechano całego projektu z powodu cięć kosztów ekspedycji. Komisja uznała, że grawitacja na ISS nie jest niezbędna, ponieważ załoga przebywa na ISS stosunkowo krótko(kilkadziesiąt - kilkaset dni), dlatego skutki braku grawitacji można częściowo zbagatelizować. Program upadł.
Co jednak w czasie misji, które będą trwały kilka, kilkanaście, kilkadziesiąt lat?
Stworzenie sztucznej grawitacji to podstawowy problem wymagający rozwiązania, zwłaszcza w kontekście budowy hoteli na orbicie, bo choroba kosmiczna przy bezwładności spowoduje, że wizyta w tym kurorcie dla wczasowiczów będzie(delikatnie mówiąc) dość uciążliwa.
2. Nie dolecimyPo prostu. Nieważne, gdzie byśmy nie lecieli to jest po prostu za daleko. Na domiar złego, z braku środków nasz podbój kosmosu sprowadziliśmy w sumie do plebiscytu na Drugą Ziemię, czyli szukania potencjalnych planet podobnych do ziemi, których szukamy chyba by zabić czas, bo i tak pożytku z tego nie będzie.
Najszybszy zbudowany obiekt przez człowieka - Helios 2 podróżuje po przestrzeni kosmicznej z prędkością 70km/s. Taką prędkość zawdzięcza grawitacji słonecznej, a nie naszej technologii. Nic co stworzył człowiek nie jest w stanie na dzień dzisiejszy lecieć szybciej.
A to i tak zaledwie …
0.023 prędkość światła czyli odległości jaką przeleci światło w próżni w ciągu naszego roku...
Załóżmy jednak, że stworzymy pojazd, który jest w stanie lecieć 100x szybciej niż Helion 2, czyli z prędkością 7000 km/s. Do najbliższej drugiej ziemi mamy 13 lat świetlnych, więc z napędem 100x szybszym niż najszybszy dziś Helion będziemy lecieć tam... 546 lat.
Nic tylko zapłakać i popatrzeć w gwiazdy.
Szansa na rozwiązanie problemu - MinimalnaJak widać to już nawet nie jest problem odpowiednich materiałów do budowy statku, czy śmiertelnych przeciążeń, które na nas czekają przy tej prędkości. Ponad 500 lat lotu, czyli tyle ile minęło od czasu, kiedy Kolumb odkrył Amerykę i to oczywiście przy założeniu, że najbliższa ziemiopodobna planeta to dobry pomysł. Oczywiście cały czas mowa o prędkości 100x większej niż nasze obecne możliwości.
No ale gdzie się kończy logika, tam się zaczyna matematyka.
Wg teorii względności wszystkie obiekty mające masę zaginają czasoprzestrzeń i teoretycznie jest możliwe, przy zgromadzeniu wielkiej energii można ją zagiąć ja tak, by dotrzeć do dowolnego punktu w przestrzeni w relatywnie krótkim czasie.
Bierzemy kartę papieru, zaznaczamy na niej Punkty A I B. Są one oddalone od siebie sporą odległością, jednak kiedy złożymy kartę punkty są niemal tuż obok siebie. Na tej zasadzie ma działać tunel w czasoprzestrzeni.
Teoretycznie...
Takie są przynajmniej założenia szanownych fizyków, ponieważ podróż w nad-przestrzeni teoretycznie nie łamie praw fizyki. Podstawowym problemem jest to, że nie wiemy jak i gdzie się znajdziemy po otworzeniu takiego tunelu. Nie wiemy nawet czy to będzie jeszcze nasz wszechświat czy zupełnie inny wymiar. Nie mamy nawet podstaw by sądzić, że taką podróż można przeżyć.
3. WodaObecnie do kosmicznej wegetacji na stacjach orbitalnych wystarcza nam system odzyskiwania wody z uryny oraz zapasy z ziemi. To jednak zdecydowanie za mało. by podbić wszechświat. Międzygwiezdna podróż będzie od nas wymagać dużo więcej wody niż obecne misje. Uprawa roślin na masową skalę, może nawet zwierząt, utrzymanie zapasów wody dla przynajmniej kilkudziesięcioosobowej załogi, która przez wieki będzie lecieć ku gwiazdom.
Szansa realizacji Całkiem sporaŚwiat się zmienił. Kiedyś myśleliśmy, że woda w kosmosie to coś rzadko spotykanego, ale potem znaleźliśmy ją w tak wielu „dziwnych” miejscach, że książki trzeba było pisać na nowo.. Najpierw na Księżycu, potem na Marsie, a ostatnio nawet przelatująca kometa okazała się przewozić w sobie 26% wody. Zatem mamy w kosmosie wodę, a ostatnio pojawił się nawet ktoś, kto robi właśnie kroki by, ją wydobywać. Za eksplorację kosmosu wzięły się prywatne firmy.
Planetary Resources buduje teleskop, który pozwoli znaleźć obiekt do przechwycenia, z którego będzie eksploatować surowce,
Moon Express zbiera się do wyprawy na księżyc, żeby założyć tam kopalnie. Oczywiście nie polecą na w przestrzeń by wydobywać wodę, zajmą się rzecz jasna innymi surowcami, ale mimo to poczynią wielkie kroki w opracowywaniu najbardziej opłacalnych sposobów eksploatacji kosmicznych złóż. Już dziś eksploatacja nie wykracza poza nasze technologie, tylko że i tu trzeba po prostu zainwestować. Kiedy zajmą się tym prywatne firmy to kosmiczny postój międzygalaktycznego statku w celu uzupełnienia zapasów przestanie być czystą fantastyką.
4. Promieniowanie nas zabije, a kosmos oślepi Kolejny raz, okrutny los pokazuje nam, że kosmos nie jest dla nas dobrym miejscem. Przy okazji załogowych misji na marsa badania przeprowadzone na myszach pokazały, że zdobywców czerwonej planety czekają poważne problemy zdrowotne. Nasze mikroby żyjące w ludzkim nie przetrwają kosmicznych eskapad a to oznacza dla nas poważne konsekwencje.
Udowodniono również, że przy długich podróżach czeka nas ślepota i problemy z mózgiem oraz mięśniem sercowym. Długoletnia podróż w tak niesprzyjających warunkach jest po prostu bardzo niebezpieczna dla naszych delikatnych organizmów, a jeśli weźmiemy pod uwagę inne zagrożenia w postaci pyłu kosmicznego, sterty kosmicznych śmieci oraz rozbłyski słoneczne które spotkamy na naszej drodze to nie sytuacja wygląda to różowo.
Szansa na rozwiązanie problemu - MinimalnaTu przynajmniej mamy pewność czego potrzebujemy. I w sumie tylko tyle. Osłony rodem ze Startreka. Podobnie jak w filmie nasze spotkanie z kosmicznym gruzem przy wysokiej prędkości skończy się tragicznie bez pola siłowego. Przy kosmicznych podróżach potrzebujemy bariery magnetycznej podobnej jaką daje nam nasza ojczysta planeta. O ile do Mara może jakoś się doczołgamy(są pomysły o kapsułach z grubymi ścianami z ołowiu) to na prawdziwą ekspansję nie ma szans bez pola siłowego. Na dzień dzisiejszy trudno nawet mówić o rozpoczęciu prac nad stworzeniem prototypu takiego urządzenia, skoro Nasa przeznaczyła na ten projekt zaledwie pół miliona dolarów… Chyba sami nie wierzą w powodzenie tego projektu.
5. ZwariujemyJesteśmy tylko ludźmi i nie bylibyśmy w stanie żyć przez kilkadziesiąt lat z kilkoma osobami w jednym pomieszczeniu nawet na jednym dużym statku. Z naszych misji już wiemy, ze takie kosmiczne podróże z zasady wpływają źle na załogantów, dlatego zęby ludzie mogli psychicznie przeżyć kilkudziesięcioletnią podróż, która dla nich zakończy się śmiercią trzeba stworzyć odpowiednie warunki. Wiele wnoszącym eksperymentem był Mars 500, gdzie na 520 dni zamknięto 5 mężczyzn w warunkach, które symulowały kosmiczną podróż. Co ciekawe zdecydowano się wykluczyć kobiety z misji, ponieważ przy tak długim zamknięciu z całą pewnością dochodziłoby do pewnych "sytuacji". Eksperyment pokazał, że ludzka psychika nie najlepiej radzi sobie z alienacją, a największym wrogiem badanych była nuda i monotonia.
Przy lotach międzygwiezdnych problem jest dużo poważniejszy, ponieważ Ci ludzie będą świadomość faktu, że lecą na stracenie, a wielu z nich zginie jeszcze po drodze. Tutaj również pojawiają się inne wątpliwości.
Kogo wysłać?
Największe umysły świata, naukowców z IQ <150 czy przeciętnych ludzi? Jeszcze nie tak dawno podstawowym kryterium przy planowaniu misji kosmicznych bylo to by astronauta nie mógł mieć zbyt wysokiego IQ. Ma to sens z racji tego, ze w sytuacjach zagrożenia, w momentach kiedy trzeba będzie podejmować trudne decyzje, zbyt inteligentni będą szukali swojego rozwiązania zamiast kierować się prostymi procedurami. Być może tęgie umysły wcale nie powinny lecieć na marne do gwiazd, tylko z Ziemi pomagać załogantom jako wsparcie techniczne.
Trzeba również myśleć o środowisku do wychowywania dzieci, dlatego powinny lecieć całe rodziny, skoro na dobrą sprawę do gwiazd dolecą dalecy potomkowie ludzi, którzy podejmą się tej misji. Nawet hibernacja nie uchroni człowieka przed śmiercią w kosmosie.
Szansa na rozwiązanie problemu - średniaPrzyjmując, że mamy odpowiedni napęd, systemy podtrzymywania życia, wszystkie inne niezbędniki to sama idea stworzenia kosmicznej społeczności jest wykonalna i przy rozwiązaniu pozostałych problemów ten będzie tylko kwestią czasu. Pojawiają się głosy, że być na potencjalny statek kosmiczny przebudujemy jakąś małą asteroidę, na której polecą może całe rodziny. Ludziom którzy będą lecieć przynajmniej kilkadziesiąt lat, damy w ten sposób namiastkę naszej planety, gdzie będą utrzymane będą dobre relacje miedzy ludzie, gdzie będą mieli środowisko do normalnej egzystencji tak daleko od domu z którego pochodzą.
6. Nam się po prostu nie chcePo zimnej wojnie postęp kosmiczny prawie się zatrzymał, a z roku na rok Nasa ma obcinane fundusze. Na domiar złego inne kraje(może poza Chinami) nie myślą o dalekosiężnych inwestycjach. Niedługo dojdzie do tego, że zapomnimy, że jesteśmy tylko małym pikselem na mapie nieba i że warto próbować wychylić nos za szklaną szybę.
Największym wyzwaniem dla dzisiejszej cywilizacji jest zasianie w globalnej opinii tego, ze wspólny kosmiczny plan będzie dla ludzkości krokiem milowym, o wiele bardziej istotnym niż wylądowanie na księżycu czy wynalezienie leku na Raka. Że to ma sens. Nasz konsumpcjonizm mocno przyczynił się do zobojętnienia wobec świata. Ludzie stali się wygodni, chcą żyć w spokoju i nie obchodzi ich nic poza małym kawałkiem świata, w którym przyszło im egzystować.
Podróż międzygwiezdna wymaga po pierwsze wspólnego działania ludzkości, wspólnego wyłożenia tak ogromnych środków na rzeczy, które w ciągu dziesiątek, a może setek lat się nie zwrócą. Kiedy startował amerykański program kosmiczny o podboju kosmosu nie wiedziano właściwie nic, ale plan został przygotowany i zrealizowano go na przestrzeni kilku lat, bo ważna była idea. W czasach zimnej wojny wszystko było możliwe, ponieważ była motywacja w postaci pokazania wrogowi oraz obywatel, ze to USA wiedzie prym w podboju kosmosu.
A dzisiaj? Poza grupką fanatycznych naukowców, maniaków ufo oraz ekscentrycznych bogaczy kosmos na dobrą sprawę nikogo nie obchodzi.
Szansa na rozwiązanie problemu - Minimalna Bez odbioru