Kategorie
Kosmologia

Podróże międzygwiezdne

Podróże międzygwiezdne

Podróże międzygwiezdne są świętym Graalem inżynierii astronautycznej. Wyzwanie jest ogromne, lecz zyski potencjalnie nieskończone.

Najbardziej oczywistym problemem są odległości. Odległość do najbliższych znanych gwiazd jest dziesiątki tysięcy razy większa niż odległość do najdalszych planet Układu Słonecznego. Ziemia obiega Słońce po orbicie o promieniu 150 milionów kilometrów, czyli 1 jednostki astronomicznej (j.a.). Mars znajduje się w odległości 1,52 jednostki astronomicznej od Słońca, Jowisz 5,2 jednostki astronomicznej, Saturn 9,5 jednostki astronomicznej, Uran 19 jednostek astronomicznych, Neptun 30 jednostek astronomicznych, a Pluton – 39,5. Dla porównania, najbliższy układ gwiezdny, alfa Centauri (złożony z podobnej do Słońca gwiazdy typu G – alfa Centauri A – oraz dwóch karłowatych gwiazd – alfa Centauri B i Proxima Centauri), jest od nas oddalony o 4,3 roku świetlnego, czyli 270 tysięcy jednostek astronomicznych. Nasz najszybszy statek kosmiczny Voyager potrzebował 13 lat, by dotrzeć do Neptuna. Daje to średnią około 2,5 jednostki astronomicznej rocznie. Ponieważ jednak Voyager skorzystał z asysty grawitacyjnej Jowisza, Saturna, Urana, a w końcu Neptuna, by przyspieszyć, opuścił Układ Słoneczny z prędkością około 3,4 jednostki astronomicznej na rok (17 km/s). W takim tempie dotarcie do alfa Centauri zajęłoby 790 stuleci. Gdyby sondę wysłano w czasach, kiedy Homo sapiens po raz pierwszy postawił nogę w Europie, miałaby przed sobą jeszcze 30 tysięcy lat lotu.

Ale wielka odległość to nie wszystko. Po drodze nie ma możliwości uzupełniania jakichkolwiek zapasów. Światło gwiazd w głębokiej przestrzeni kosmicznej jest właściwie zerowe, więc napęd pojazdu międzygwiezdnego musi być jądrowy. Nawet jednak w takim wypadku sprawa nie przedstawia się prosto – przeciętny reaktor jądrowy może działać ze stuprocentową sprawnością zaledwie przez 7 lat (z pełnym zapasem paliwa). To dużo w porównaniu z kilkoma godzinami czy dniami, które oferuje system spalający paliwo chemiczne, lecz zupełnie niewystarczające, gdy rozpatrujemy okresy dziesiątek tysiącleci.

Nawet łączność staje się trudna. Na przykład przeciętna dzisiejsza sonda automatyczna wykorzystuje 100 W energii i antenę o średnicy 2 metrów, by przekazywać dane w paśmie radiowym X w tempie 40 kB/s z Marsa do mającej 70 metrów średnicy anteny odbiorczej na Ziemi. Gdyby używać tego samego sprzętu do transmisji z alfa Centauri w takim samym tempie, zapotrzebowanie na energię wzrosłoby do biliona watów (terawata), czyli prawie 8% całkowitej ilości energii produkowanej obecnie przez naszą cywilizację.

W obliczu takich przeciwności pojawiły się koncepcje, według których podróże międzygwiezdne odbywały się dzięki wykorzystaniu egzotycznych lub całkowicie fantastycznych zjawisk fizycznych, takich jak tunele czasoprzestrzenne, pętle czasoprzestrzenne, kosmiczne struny i tak dalej. Mimo że niektóre z nich są spójne matematycznie i zgodne z obecnie uznawanymi prawami fizyki, nie ma bezpośrednich dowodów na to, iż rzeczywiście istnieją; a jeśli nawet, to czy znajdzie się jakakolwiek metoda, dzięki której ludzie mogliby je wykorzystać, by opracować nowe rodzaje napędów.

W związku z tym wiele osób uważa, że podróże międzygwiezdne są niemożliwe. Nie zgadzam się z tym twierdzeniem. Podróże międzygwiezdne są niesamowicie trudne do zrealizowania, być może tak trudne, jak musiałby się wydawać lot na Marsa Krzysztofowi Kolumbowi i innym nawigatorom 500 lat temu. Rzeczywiście, stosunek odległości Ziemia-Mars i Hiszpania-Karaiby wynosi 80 000:1, mniej więcej tyle samo, ile wynosi stosunek odległości Ziemia-alfa Centauri i Ziemia-Mars. Tak więc skala trudności kluczowych osiągnięć niezbędnych do wypracowania cywilizacji typu I, II i w końcu III pozostaje w stałym stosunku. Jeżeli wystarczyło 500 lat (od czasów Kolumba) na opracowanie technologii, które umożliwiają podróż na Marsa, kto wie, czy za następne 500 lat nie będziemy w stanie odbywać podróży międzygwiezdnych. Tak naprawdę może to się stać jeszcze wcześniej, ponieważ populacja jest teraz liczniejsza (a co za tym idzie, więcej ludzi pracuje nad postępem technicznym), lepsze są też środki łączności. Cywilizacja typu II, która będzie się rozprzestrzeniać po Układzie Słonecznym w niedalekiej przyszłości, powinna rozwijać się w znacznie szybszym tempie niż ekspansywna cywilizacja typu I, jaką znamy z podręczników historii.

Jestem całym sercem za przełomami w fizyce, dzięki którym uzyskamy nowe, nieznane dotąd możliwości. Niewykluczone, że kiedyś je wykorzystamy. Lecz nawet bez nich już teraz na horyzoncie dostrzec można metody – odwołujące się do znanych nam praw fizyki i unowocześnionych projektów inżynierskich – dzięki którym możemy wznieść się do gwiazd. Rozwój i konieczne zmiany nastąpią jako część procesu przeistaczania się ludzkości w dojrzałą cywilizację typu II.

Gdy są już dojrzałe, cywilizacje typu II dają początek cywilizacjom typu III. Oto jak to zrobimy.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *