Ar žmonės kada nors statys žvaigždynus?

„Ar mes kada nors gyvename tarp žvaigždžių?“

Tai Rachel Armstrongo didelis klausimas - ir ji yra pasiryžusi atsakyti. „Newcastle“ universiteto Jungtinėje Karalystėje eksperimentinės architektūros profesorius Armstrongas galvojo apie nulinį g statymą visą savo karjerą ir ypač nuo prisijungimo prie Icarus Interstellar, tarptautinio projekto, skirto skatinti ir palengvinti tarpžvaigždinį skrydį XXI amžiuje. „Tai susiję su peržengimu mūsų ribomis ir būti daugiau nei dabar,“ sako ji. „Starship klausimas iš tikrųjų yra apie žmonijos prigimtį. Ir tai skiriasi nuo klausimo, ar mes gali statyti „Starship“.

Gali arba negali būti keičiamasi, bet noras ar ne būtų pats žmonijos produktas - mūsų argumentai, mūsų prioritetai. Žvaigždžių laivo klausimo kontekstas yra gyventojų skaičiaus augimas, aplinkos būklės blogėjimas, moksliniai tyrimai ir impulsas ištirti. Palyginti su visa tai, paprasta apibrėžti tyrimo objektą: pagal Armstrongą žvaigždžių laivas yra laivas, kuris gali būti naudojamas organiniam gyvenimui perkelti į pasaulius už mūsų saulės sistemos ribų. Yra dvi pagrindinės savybės, kurios atskiria laivą nuo kitų kosminių laivų rūšių: gebėjimas išlaikyti gyvybę laive ilgą laiką ir gebėjimas perkelti tą gyvenimą kitiems mėnuliams ir planetoms.

Gyvenimas erdvėje yra dalykas, kurį galime padaryti. Štai ką siūlo ISS. Ką ISS negali padaryti, tai perkelti per galaktinius atstumus. Varomoji jėga, kai kalbama apie laivų laivus, patrinkite. Mokslininkai mano, kad norint patekti į kitą žvaigždžių sistemą per 100 metų, erdvėlaivis turėtų važiuoti apie 10 procentų šviesos greičio. Be briaunos disko, viskas yra sudėtinga.

Iš visų dabartinių ar siūlomų technologijų Armstrong mano, kad saulės burės yra realistiškiausios. Saulės burė iš esmės naudoja žvaigždžių spinduliavimo slėgį kaip varomąją jėgą. Šiuo atveju spinduliuotės slėgis nukreiptų į didelius itin plonus veidrodžius, pritvirtintus prie erdvėlaivio, kaip burė, judantį į priekį labai dideliu greičiu. Tai yra (palyginti) įperkamo tipo varomoji jėga. Iš tiesų taip pigu, kad jis yra „Planetary Society“ piliečių finansuojamo „LightSail“ projekto, kuris 2015 m. Birželio mėn. Surengė bandomąjį skrydį, pagrindas.

„Mes iš tiesų galime tai sukurti“, - sako Armstrongas.

Tačiau yra trūkumų. Jei netikėtos erdvės dulkės ir šiukšlės patenka į ploną purvą, visa tai gali būti nepataisomai sugadinta per kelias sekundes. „Armstrong“ sako, kad robotų zondo nuskaitymas dėl tokios erdvės šiukšlių gali padėti suteikti tam tikrą ankstyvą įspėjimą, tačiau burė vis tiek turės atlikti vengiamuosius manevrus. Jei laive nėra atsarginių varomųjų sistemų, astronautai bus visiškai gailestingi spinduliavimo ir saulės vėjai, kurie yra mažiau nei nuspėjami.

Yra ir kitų radikalesnių varomųjų technologijų, kurios greičiausiai turėtų daugiau prasmės didesniems laivų tipams. Branduolinė energija yra prasmingiausia. Mes jau galime padaryti branduolio dalijimąsi (kaip mes galime naudoti branduolinius reaktorius Žemėje), tačiau branduolių sintezė būtų daug efektyvesnis. Daugelis kitų konceptualių technologijų, kaip lazerių ir elektronų spindulių, išstumia laivą į priekį. Deja, neatrodo, kad esame artimesni, kad sintezė taptų realybe nei prieš dešimtmetį.

Kita didelė kliūtis „Starship“ projektavimui yra gyvenamumas. Vienas dalykas yra siųsti žmones į kosmosą ir kitą, kad jie būtų gyvi. Armstrongas teigia, kad pastarąjį galima padaryti, bet tik su dirvožemiu.

„Jei norime išgyventi, mums reikės dirvožemio“, - sako ji. „Tai yra organinė medžiaga.“

Dirvožemis yra būtinas augalų augimui, kuris reikalingas deguonies, vaisių ir daržovių gamybai. Įvairių rūšių augalai taip pat galėtų suteikti daugybę įvairių organinių medžiagų, kurios būtų naudingos įvairiomis aplinkybėmis. Deja, šį tyrimą sunku įgyvendinti. 1967 m. Tarptautinė kosmoso sutartis riboja eksperimentus su mikroorganizmais ekstremalioje aplinkoje. Darant prielaidą, kad sutartis buvo pakeista, mokslininkai turėtų išsiaiškinti būdą, kaip naudoti dinamiškus cheminius procesus labai lokalizuotose zonose. Tam reikės „super dirvožemio“.

„Mes galime suprojektuoti sudėtingus gelbėjimo audinius, kurie viršija vandens ir oro idėją, sumaišytą tam tikru santykiu“, - sako Armstrongas. „Jei strategiškai pristatysime įvairius organizmus ir gal net technologinius audinius, galime pastebėti, kad dirvožemiai gali padaryti daug daugiau, nei jie natūraliai daro“.

Sintetinė biologija gali netgi padėti mums bioinžinerinių augalų, kurie galėtų atlikti svarbų vaidmenį žvaigždės aplinkoje. Šie augalai gali būti gaminami gaminant deguonį didesniais kiekiais, išnaudojant mažiau išteklių, filtruojant vandens sistemas geriamam vandeniui perdirbti, gaminant vaisius ir daržoves greičiau ir pan.

Tačiau tvari buveinė reiškia ne tik išteklių, kurie padėtų augti gyvenimą, teikimą. Armstrongas daug laiko praleido tyrinėdamas „gyvąsias technologijas“, kuriose medžiagų apykaitos medžiagos veikia kaip „cheminė sąsaja ar kalba, per kurią dirbtinės struktūros, pavyzdžiui, architektūra, gali prisijungti prie gamtinių sistemų“. transformuoti į skirtingas valstybes per energijos procesus. „Armstrong“ yra labiausiai suinteresuota suprasti, kaip medžiagų apykaitos medžiagos galėtų dalyvauti kuriant ekologinį kraštovaizdį kartu su įprastinėmis struktūrinėmis medžiagomis.

Vienas iš pavyzdžių yra „protocelio alyvos lašeliai“, kurie gali judėti aplinką ir atlikti sudėtingus elgesius, pagrįstus besikeičiančiomis sąlygomis. Tai gali reikšti, kad vis daugiau ir mažiau jautrūs šviesai; reaguoti į vibracijas ir virpesius; keisti oro kompozicijas keičiant įvairius atliekų produktus; arba netgi pataisydami po sugadinimo. Šis paskutinis gebėjimas gali būti ypač naudingas kuriant erdvėlaivio korpuso sluoksnį, kuris padeda sumažinti kitų nepastebimų objektų, kurie kenkia erdvėje, pvz., Mažų uolų ar ledo bitų, padarytą žalą.

Dėl šių kliūčių mažai tikėtina, kad atitiksime „Armstrong“ nustatytą 2100 žvaigždžių laivo terminą. Net jei technologiniai suvaržymai nebūtų problema, ekonominės ir politinės jėgos neabejotinai sulėtintų procesą. Vis dėlto Armstrongas tikisi, kad, padidinus susidomėjimą grįžti į Mėnulį ir įgyti žmones į Marsą, galbūt netrukus galėsime sukurti mokslinių tyrimų stotį, skirtą vien tik apsvarstyti, kaip sukurti žvaigždyną.

„Mes labai rimtai ketiname sukurti tarpplanetinę civilizaciją“, - sako Armstrongas.

„Nors tai skamba kaip mokslinė fantastika, mąstymas apie žvaigždžių laivus kviečia mus mąstyti strategiškai apie tai, kaip mes darome tai, ką darome ateityje. Mes nežinome, kas nutiks toliau, tačiau mes turime eiti į nežinomą. “