Medzvezdni let
Na prvem srečanju profesor Brand pripoveduje Cooperju o odpravi programa Lazarus, ki naj bi našel nov dom človeštva. Cooper odgovarja: »V sončnem sistemu ni naselljivih planetov in tisoč let od najbližje zvezde. To je, milo rečeno, brez pomena. Torej, kje ste jih poslali, profesor? «Zakaj je nesmiselno (če nimate črpalke pri roki), je jasno, če pomislite, kako daleč so najbližje zvezde.
Razdalje do najbližjih zvezd
Najbližja zvezda (ki ne šteje sonca), v kateri je mogoče najti planet, primeren za življenje, je Tau Ceti. Od Zemlje je 11, 9 svetlobnih let; potovanje s hitrostjo svetlobe je mogoče doseči v 11, 9 letih. Teoretično lahko obstajajo bivalne planete, ki so nam bližje, vendar ne veliko.
Da bi ocenili, kako daleč je Tau Keith od nas, uporabimo analogijo v veliko manjšem obsegu. Predstavljajte si, da je ta razdalja od New Yorka do mesta Perth v Avstraliji približno polovica obsega Zemlje. Zvezda, ki nam je najbližja (spet ne štejemo sonca), je Proxima Centauri, 4, 24 svetlobnih let od Zemlje, vendar ni dokazov, da bi v bližini lahko obstajali planeti. Če je razdalja do Tau Ceti oddaljenost New York-Perth, potem je razdalja do Proxima Centauri New York-Berlin. Malo bližje kot Tau Kita! Od vseh vesoljskih plovil brez posadke, ki so jih ljudje sprožili v medzvezdni prostor, je Voyager-1, ki je zdaj 18 svetlobnih ur od Zemlje, najbolj oddaljen od vseh. Njegovo potovanje je trajalo 37 let. Če je razdalja do Tau Ceti oddaljena od New Yorka do Pertha, je od Zemlje do Voyagerja 1 le tri kilometre: od Empire State Buildinga do južnega roba Greenwich Villagea. To je veliko manj kot od New Yorka do Pertha.
Od Zemlje do Saturna je še bližje - 200 metrov, dva bloka od Empire State Buildinga do Park Avenue. Od Zemlje do Marsa - 20 metrov in od Zemlje do Lune (največja razdalja, do katere so se ljudje potovali do sedaj) - le sedem centimetrov! Primerjajte sedem centimetrov s polovico svetovne turneje! Zdaj razumete, kakšen bi moral biti preskok v tehnologiji, da bi človeštvo lahko osvojilo planete zunaj sončnega sistema?
Hitrost leta v 21. stoletju
Voyager 1 (ki pospešuje gravitacijske zanke okoli Jupitra in Saturna) se odmika od sončnega sistema s hitrostjo 17 kilometrov na sekundo. V Interstellarju vesoljsko plovilo Endurance potuje od Zemlje do Saturna dve leti, s povprečno hitrostjo okoli 20 kilometrov na sekundo. Največja hitrost, ki jo je mogoče doseči v XXI. Stoletju pri uporabi raketnih motorjev v kombinaciji z gravitacijskimi zanko, bo po mojem mnenju okoli 300 kilometrov na sekundo. Če gremo do Centaurus proxyja s hitrostjo 300 kilometrov na sekundo, bo let trajal 5000 let, let do Tau Ceti pa bo trajal 13.000 let. Nekaj dolgega. Da bi tehnologijo 21. stoletja čim prej spravili v tako oddaljenost, potrebujete nekaj podobnega črvini.
Tehnologije daljne prihodnosti
Prebrisani znanstveniki in inženirji so vložili veliko truda v razvoj načel prihodnjih tehnologij, s katerimi bi letenje pri skoraj svetlobnih hitrostih postalo realnost. Na internetu boste našli dovolj informacij o takih projektih. Bojim se, da bo trajalo več kot sto let, preden jih bodo ljudje uspeli oživiti. Vendar pa nas, po mojem mnenju, prepričajo, da je za super razvite civilizacije mogoče potovati s hitrostjo ene desetine hitrosti svetlobe in višje.
Tu so tri možnosti za potovanje s svetlobno hitrostjo, ki se mi zdijo še posebej zanimive *.
Termonuklearna fuzija
Termonuklearna fuzija je najbolj priljubljena od teh treh možnosti. Raziskovalno delo na področju izgradnje elektrarn na podlagi nadzorovane termonuklearne fuzije se je začelo leta 1950, ti projekti pa ne bodo popolnoma uspešni do leta 2050. Celo stoletje raziskovalnega dela!
To govori o obsegu težav. Recimo, da se bodo do leta 2050 termonuklearne elektrarne pojavile na Zemlji, toda kaj lahko rečemo o vesoljskih poletih na termonuklearni fuziji? Motorji najuspešnejših objektov bodo lahko zagotovili hitrost okoli 100 kilometrov na sekundo, do konca tega stoletja pa se ocenjuje, da do 300 kilometrov na sekundo. Vendar pa bo za skoraj svetlobne hitrosti potreben popolnoma nov princip uporabe termonuklearnih reakcij. Možnosti termonuklearne fuzije lahko ocenimo s preprostimi izračuni. Ko se dva atoma devterija (težkega vodika) združita in tvorita atom helija, se približno 0, 0064 njihove mase (z grobim zaokroževanjem enega odstotka) spremeni v energijo. Če jo pretvorimo v kinetično energijo (energijo gibanja) atoma helija, bo atom pridobil hitrost eno desetino hitrosti svetlobe **.
Torej, če lahko pretvorimo vso energijo, pridobljeno s sintezo jedrskega goriva (devterija), v smer gibanja vesoljskega plovila, bomo dosegli hitrost okoli c / 10, in če bomo pametni, bomo dosegli malo več. Leta 1968 je Freeman Dyson, izjemen fizik, opisal in raziskal primitivno zasnovo vesoljskega plovila na fuzijski pogon, ki je v rokah dovolj razvite civilizacije sposobna zagotoviti hitrost tega reda. Termonuklearne bombe ("vodikove" bombe) eksplodirajo takoj za polkrožnim blažilnikom, katerega premer je 20 kilometrov. Eksplozije potiskajo ladjo naprej in jo po najbolj drznih ocenah Dysona pospešujejo do tridesete hitrosti svetlobe. Naprednejše oblikovanje je lahko sposobno več. Leta 1968 je Dyson ugotovil, da bi bilo mogoče uporabiti tovrstne motorje šele konec XXII stoletja, 150 let od zdaj. Mislim, da je ta ocena preveč optimistična.
Ne glede na to, kako privlačne se zdijo vse te tehnologije v prihodnosti, je ključna beseda »prihodnost«. S tehnologijami 21. stoletja ne moremo doseči drugih zvezdnih sistemov hitreje kot na tisoče let potovanja. Naše edino duhovno upanje za medzvezdni let je črvina, kot v Interstellarju, ali kakšna druga končna oblika prostorsko-časovne ukrivljenosti.
e-knjiga s papirno knjigo
