Bu bir bilim kurgu elyafı ve birçok insanın bir zamanlar hayal ettiği bir şey: sömürgecilerle uzay gemileri gönderme ve yıldızlar arasında insanlık tohumunu nakletme fikri. Yeni dünyaları keşfetmek, yıldızlararası bir tür olmak ve hatta dünya dışı medeniyetler bulmak arasında Güneş Sisteminin ötesine yayılma hayali, yakında gerçek olmayacak bir dünya!
Bilim adamları on yıllar boyunca insanlığın bir gün bu yüce hedefe nasıl ulaşacağını düşünüyorlar. Ve ortaya çıkardıkları kavramlar bir sürü artı ve eksileri sunuyor. Bu artıları ve eksileri, Mansfield ve Sutton Astronomi Derneği üyesi, Kraliyet Biyoloji Derneği Üyesi ve Kraliyet Astronomi Derneği Üyesi Martin Braddock tarafından yapılan son çalışmada yapıldı.
“Derin Uzay Yolculuğu Kavramları: Warp Drives ve Hazırda Bekletmeden Dünya Gemileri ve Kriyojeniklerine” başlıklı çalışma geçtiğimiz günlerde bilimsel dergide yayınlandı Biyomedikal Mühendisliği ve Biyobilimlerde Güncel Eğilimler (Juniper Journals yayını). Braddock'un çalışmasında belirttiği gibi, insanların komşu yıldız sistemlerini nasıl keşfedebilecekleri sorusu, son yıllarda gezegen dışı keşifler sayesinde daha alakalı hale geldi.
Önceki bir makalede, “En Yakın Yıldıza Yolculuk Ne Kadar Sürmeli?” Olarak incelediğimiz gibi, Güneş Sistemimiz ve galaksideki diğer yıldızlar arasında seyahat etmenin sayısız önerilen ve teorik yolu vardır. Bununla birlikte, söz konusu teknolojinin ve zamanın ötesinde, insan ekipler için önceden dikkate alınması gereken biyolojik ve psikolojik çıkarımlar da vardır.
Son yıllarda uzay araştırmalarına halkın ilgisinin yenilenme biçimi sayesinde, tüm olası yöntemlerin maliyet-fayda analizleri giderek daha fazla gerekli hale gelmektedir. Braddock'un Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“Yıldızlararası seyahat, tüm uzay kurumlarında insan sağlığını“ 2-3 yıl ”uzay yolculuğunda sürdürmenin yollarını bulma çabası nedeniyle daha alakalı hale geldi. Mars misyonları makul bir şekilde görülebilen Stephen Hawking'in ölümü, derin alanı kolonileştirmemiz gerektiğine dair birçok inancını ve Elon Musk'un uzay yolculuğundaki israfı en aza indirgeme kararlılığını ve ISS'ye (cıvata genişletilebilir) yeniden doğmuş vizyonları (Bigelow genişletilebilir) ile vurguladı modül) bazı yaratıcı kavramları çağrıştırıyor. ”
Tümü, Dr. Braddock'un mürettebatlı misyonları diğer yıldız sistemlerine monte etmek için beş prensip aracını dikkate aldığını söyledi. Bunlar arasında süper-lüminal (aka / FTL) seyahat, hazırda bekletme veya durağanlık rejimleri, ihmal edilebilir yaşlanma (yaşlanma karşıtı) mühendisliği, çok sayıda kuşak gezgin (diğer nesil nesil gemiler) destekleyebilen dünya gemileri ve kiyojenik dondurma teknolojileri sayılabilir.
FTL seyahat için avantajlar açıktır ve bu noktada tamamen teorik kalmasına rağmen, bugün araştırılan kavramlar vardır. Alcubierre Warp Drive olarak bilinen kayda değer bir FTL konsepti şu anda NASA’nın Johnson Uzay Merkezi'ndeki Tau Zero Vakfı ve Gelişmiş Tahrik Fiziği Laboratuvarı: Eagleworks'ü (APPL: E) içeren birçok kuruluş tarafından araştırılıyor.
Kısaca onu parçalamak için, bu uzay yolculuğu yöntemi, uzay-zaman dokusunun (teoride) bir geminin önündeki boşluğun kasılmasına ve arkasındaki boşluğun genişlemesine neden olacak bir dalgada gerilmesini içerir. Gemi daha sonra “çözgü kabarcığı” olarak bilinen bu bölgeyi uzaya sürecektir. Gemi balonun içinde hareket etmediği, ancak bölgenin kendisi hareket ettikçe taşındığı için zaman uzaması gibi geleneksel göreceli etkiler geçerli olmaz.
Brannock'un belirttiği gibi, bu tür bir itiş sisteminin avantajları, Görelilik yasalarını ihlal etmeden “belirgin” FTL seyahat yapabilmektir. Buna ek olarak, bir çözgü baloncuğunda seyahat eden bir geminin uzay döküntüsü ile çarpışma konusunda endişelenmesi gerekmeyecek ve elde edilebilecek maksimum hız için bir üst sınır olmayacaktır. Ne yazık ki, bu seyahat yönteminin dezavantajları eşit derecede açıktır.
Bunlar arasında, halihazırda bir tane içermeyen bir alanda bir çözgü kabarcığı oluşturmak için bilinen bir yöntem bulunmaması da bulunmaktadır. Ek olarak, bu etkiyi yaratmak için son derece yüksek enerjiler gerekli olacaktır ve bir geminin girdikten sonra bir çözgü balonundan çıkmasının bilinen bir yolu yoktur. Kısacası, FTL şimdilik teorik bir kavramdır ve yakın gelecekte teoriden pratiğe geçeceğine dair bir işaret yoktur.
“İlk [strateji] FTL seyahat, ancak diğer stratejiler FTL seyahatinin çok teorik olduğunu ve bir seçeneğin insan hayatını uzatmak veya çok kuşaklı yolculuklara katılmak olduğunu kabul ediyor,” dedi Dr. Braddock. “İkincisi, gelecekte yeterince büyük bir tekne tasarlama isteği ve 0.1 x c'ye ulaşmak için itme teknolojisi gelişimi göz önüne alındığında başarılabilir.”
Başka bir deyişle, yıldızlararası uzay yolculuğu için en makul kavramların, ışık hızının yüzde onundan daha fazla hıza ulaşması olası değildir. – yaklaşık 29.979.245.8 m / s (~ 107.925.285 km / s; 67.061.663 mph). Bu hala bir çok bugüne kadarki en hızlı görevin Helios 2 maksimum hız olan 66.000 m / s'nin (240.000 km / s; 150.000 mph) üzerinde bir hıza ulaşmıştır. Yine de, bu, içinde çalışmak için daha gerçekçi bir çerçeve sağlar.
Hazırda bekletme ve durağanlık alayları söz konusu olduğunda, avantajlar (ve dezavantajlar) daha yakındır. Yeni başlayanlar için, teknoloji gerçekleştirilebilir ve hem insanlar hem de hayvanlar için daha kısa zaman dilimleri üzerinde kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır. İkinci durumda, doğal hazırda bekletme döngüleri, hazırda bekletmenin olaysız aylarca sürebileceğine dair en etkili kanıtları sağlar.
Bununla birlikte, olumsuz yönler tüm bilinmeyenlere iner. Örneğin, bir mikro yerçekimi ortamında harcanan uzun sürelerden kaynaklanan olası doku atrofisi riskleri vardır. Bu yapay yerçekimi veya diğer yollarla (kasların elektrostimülasyonu gibi) hafifletilebilir, ancak bu girişimden önce önemli klinik araştırmalara ihtiyaç vardır. Bu, bir dizi etik meseleyi gündeme getirmektedir, çünkü bu tür testler kendi risklerini doğuracaktır.
Mühendislik İhmal Edilebilir Yaşlanma Stratejileri (SENS), insanların yaşlanma sürecini tersine çevirerek uzun süreli uzay uçuşunun etkilerine karşı koyma potansiyeli sunan başka bir yol. Gemiye binen aynı jenerasyonun varış noktasına ulaşmasını sağlayacak olanın olmasını sağlamanın yanı sıra, bu teknik aynı zamanda burada Dünya üzerinde kök hücre terapisi araştırmalarını yürütme potansiyeline sahiptir.
Bununla birlikte, uzun süreli uzay uçuşu bağlamında, tam gençleşmeyi sağlamak için muhtemelen birden fazla tedavi (veya seyahat süreci boyunca sürekli tedavi) gerekli olacaktır. Süreci test etmek ve yaşlanmanın bireysel bileşenlerini ele almak için önceden bir dizi etik konuya yol açacak önemli miktarda araştırmaya da ihtiyaç duyulacaktır.
Sonra, birkaç nesil uzay gezginini barındıracak kadar büyük müstakil ve kendi kendini sürdüren uzay aracının kullanıldığı dünya gemileri (aka. Nesil gemiler) var. Bu gemiler geleneksel itiş gücü kullanacak ve bu nedenle başka bir yıldız sistemine ulaşmak yüzyıllar (veya bin yıl) alacaktı. Bu kavramın acil avantajları, uzayda bir insan kolonisini korumak ve potansiyel olarak yaşanabilir bir dış gezegenlere seyahat etmek için iki büyük uzay araştırma hedefini yerine getirmesidir.
Buna ek olarak, bir nesil gemi şu anda uygulanabilir olan itici güç kavramlarına güvenecekti ve binlerce kişilik bir ekip başka bir gezegeni başarılı bir şekilde kolonileştirme şansını artıracaktı. Tabii ki, bu kadar büyük uzay gemilerini inşa etmenin ve sürdürmenin maliyeti engelleyici olacaktır. İnsan mürettebatlarını bu kadar uzun süreler boyunca derin uzaya göndermenin ahlaki ve etik zorlukları da vardır.
Örneğin, mürettebatın delirmeyip birbirlerini öldürmeyeceğine dair bir garanti var mı? Ve son olarak, bu arada Dünya'da daha yeni, daha gelişmiş gemilerin geliştirileceği gerçeği var. Bu, daha sonra Dünya'dan ayrılacak daha hızlı bir geminin, bir nesil gemiyi başka bir yıldız sistemine ulaşmadan geçebileceği anlamına gelir. Bir gemiye, gideceği yere gitmeden önce modası geçmiş olması durumunda neden bu kadar çok para harcıyorsunuz?
Son olarak, son birkaç on yılda yaşam uzaması ve uzay yolculuğu için olası bir araç olarak kapsamlı bir şekilde araştırılan bir kavram olan kriyojenikler var. Birçok açıdan, bu kavram hazırda bekletme teknolojisinin bir uzantısıdır, ancak son zamanlardaki bazı ilerlemelerden faydalanmaktadır. Bu yöntemin acil avantajı, teknoloji ve göreceli Evren tarafından getirilen tüm mevcut sınırlamaları hesaba katmasıdır.
Temel olarak, FTL'nin (veya 0.10'un üzerindeki hızların) önemi yoktur c) veya mürettebatın uykuda olacağı ve süre boyunca mükemmel bir şekilde korunduğu için bir yolculuk ne kadar sürebilir. Bunun üzerine, organ dokularının ve hatta tüm organizmaların kriyojenik olarak dondurulduktan sonra ısıtıldığı ve vitrifiye edildiği son gelişmelerle gösterildiği gibi teknoloji çalışmalarını zaten biliyoruz.
Ancak, riskler hazırda bekletme modundan daha fazladır. Örneğin, kriyojenik donmanın daha üst düzey hayvanların ve insanların fizyolojisi ve merkezi sinir sistemi üzerindeki uzun vadeli etkileri henüz bilinmemektedir. Bu, daha önce denenmeden önce kapsamlı testlere ve insan denemelerine ihtiyaç duyulacağı anlamına gelir ve bu da bir dizi etik zorluğu beraberinde getirir.
Sonunda, yıldızlararası seyahatin tüm potansiyel yöntemleri ile ilişkili birçok bilinmeyen var. Benzer şekilde, hangisinin en uygun olduğunu güvenle söyleyebilmemiz için çok daha fazla araştırma ve geliştirme gereklidir. Bu arada, Dr. Braddock, yıldızlararası yolculukların telepresence teknolojisini kullanarak bize başka dünyaları göstermek için robotik kaşifler içerme ihtimalinin çok daha yüksek olduğunu itiraf ediyor, ancak bunlar aynı cazibeye sahip değil.
“Neredeyse kesin ve bu von Neumann replikasyon problarının erken konseptini (replikasyon eksi!) Yeniden gözden geçiriyor” dedi. “Küp Sats ya da benzerleri bu hedefe ulaşabilir, ancak muhtemelen insan uzay yolculuğu kadar kamusal hayal gücüne girmeyecektir. Sanırım Sir Martin Rees yarı insan AI tipi bir cihaz konseptini önermişti… bir şekilde de uzaklaştı. ”
Şu anda, yıldızlararası bir uzay gemisini yakındaki bir yıldız sistemine göndermek için sadece bir görev önerilmiştir. Bu, Alpha Centauri'ye sadece 20 yıl içinde lazer yelkenli bir nanokraft gönderme önerisi olan Breakthrough Starshot olurdu. Işık hızının% 20'sini 4.4704.000 m / s'ye (160.934.400 km / s; 100 milyon mph) hızlandırdıktan sonra, bu tekne Alpha Centauri'nin bir uçuşunu gerçekleştirecek ve Proxima b'nin ev görüntülerini de ışınlayabilecektir.
Bunun ötesinde, dış Güneş Sistemine girmeyi içeren tüm görevler robotik yörüngeler ve problardan oluşur ve önerilen tüm mürettebat görevleri astronotları Ay'a ve Mars'a geri göndermeye yöneliktir. Yine de, insanlık uzay araştırmalarına yeni başlıyor ve bunun ötesinde keşfetmeyi düşünmeden önce kesinlikle kendi Güneş Sistemimizi keşfetmeyi bitirmemiz gerekiyor.
Sonunda, orada ne olduğunu görmek için Kuiper Kemeri ve Oort Bulutunun ötesine geçmeye başlamadan önce çok zaman ve sabır gerekecektir.
