Nauka  / Artykuł

Kilkaset lat w kosmosie - DARPA chce podbić odległe gwiazdy

Roy Complain, bohater klasycznej książki science-fiction Briana Aldissa pt. "Non stop" spędził całe życie jako członek małego koczowniczego szczepu Greene. Jego plemię zajmowało się wycinaniem leśnego gąszczu i zdobywaniem pożywienia. Gdy teren, na którym się osiedlili, nie był w stanie ich już wyżywić, przenosili się po prostu w inne miejsce. W trakcie swoich podróży członkowie szczepu Greene znajdowali tajemnicze przedmioty, których przeznaczenia nie rozumieli. Podejrzewano, że należały do legendarnej rasy Gigantów.

Przez kilka stron śledzimy perypetie Complaina, i świat przedstawiony przez autora wydaje nam się równocześnie dość dziwnie znajomy, jak i klaustrofobiczny. Aż w pewnym momencie jesteśmy świadkami rozmowy z wioskowym gawędziarzem, Fermourem, który, poproszony przez dziecko, opowiada:

– Świat jest wspaniały. Zbudowany jest z licznych pokładów takich jak ten. Są to warstwy, które nie kończą się nigdzie, gdyż tworzą zamknięty okręg. W ten sposób moglibyście iść bez końca i nigdy nie dotrzeć do kresu świata. Warstwy te wypełnione są tajemniczymi pomieszczeniami, z których jedne zawierają rzeczy dobre, a inne złe, zaś wszystkie bez wyjątku korytarze zarośnięte są glonami.
– A co z ludźmi z Dziobu? – spytał jeden z chłopców. – Czy to prawda, że mają zielone twarze?
– Dojdziemy i do nich – rzekł Fermour zniżając głos

(Brian Aldiss: "Non stop", przeł. Marek Wagner, Iskry, Warszawa 1975)

Pokłady? Pomieszczenia? Zdajemy sobie w tym momencie sprawę, że zarówno Roy, jak i jego pobratymcy są mieszkańcami wielkiego statku kosmicznego. I coś poszło mocno nie tak. Od wielu pokoleń nie zdają sobie już sprawy z tego, że mają jakiś cel, pędząc przez przestrzeń kosmiczną...

Kosmiczna arka

Taki statek nazywany jest statkiem wielopokoleniowym lub, nieco ogólniej, statkiem-arką. Jest to jedna z teoretycznych metod na dotarcie do odległych obszarów Kosmosu. Skoro musimy podróżować z prędkością dużo mniejszą od prędkości światła, a odległości we Wszechświecie są tak ogromne, to nawet podróż do najbliższych układów słonecznych zajmie dziesiątki lub setki lat. Stąd zrodziła się koncepcja wielopokoleniowego statku: do celu dotrą wnuki, lub prawnuki tych, którzy opuścili w nim Ziemię.

800px-Stanford_torus_under_construction

Motyw ten jest spotykany często w literaturze lub filmach science-fiction. Wymarłym statkiem wielopokoleniowym prawdopodobnie jest Rama z serii Arthura C. Clarke'a "Spotkanie z Ramą".

Swoje spotkanie ze statkiem-arką, w którym, podobnie jak w powieści Aldissa, pasażerowie zapomnieli, że są w pojeździe kosmicznym mieli również bohaterowie serialu Star Trek: w odcinku oryginalnej serii pt. "Zabłąkana asteroida" (ang. For the World Is Hollow and I Have Touched the Sky). W tym ostatnim odcinku w roli statku kosmicznego wystąpiła... wydrążona w środku asteroida. Podobnie jak w serialu "Kosmos 1999" w którym astronauci podróżowali na powierzchni Księżyca, który został wytrącony z ziemskiej orbity.

Podstawy naukowe

Czy statki wielopokoleniowe lub pomysły na podróże międzygwiezdne "na pokładzie" całych ciał niebieskich, to wyłącznie mrzonki pisarzy i scenarzystów, czy realnie brane pod uwagę możliwości podróży kosmicznych?

Robert H. Goddard
Robert H. Goddard

Już Robert H. Goddard, pionier astronautyki, twórca pierwszej rakiety na paliwo ciekłe, zapisał w eseju "The Last Migration" (1918), że śmierć energetyczna Słońca jest nieunikniona, i że niezbędna będzie budowa "międzygwiezdnej arki". Od koncepcji statku wielopokoleniowego różniło się to tym, że zakładał sen hibernacyjny załogi. Do pełnej koncepcji arki kosmicznej przyczynił się natomiast Konstanty Ciołkowski, który w eseju "Przyszłość Ziemi i ludzkości" (1928) opisał kolonię Ziemian, wyposażoną w silniki, która jest w podróży przez tysiące lat.

Sfera Bernala - jedna z koncepcji statku - kolonii
Sfera Bernala - jedna z koncepcji statku - kolonii

Taki statek musiałby być samowystarczalny. Musi mieć możliwość bez ingerencji z zewnątrz wyżywić i zapewnić warunki do życia swoim mieszkańcom. Muszą one być nie tylko wydajne (populacja pasażerów może rosnąć), ale też bezawaryjne, lub możliwe do naprawienia przez pasażerów. Również tych wyuczonych przez poprzednie pokolenia. Społeczność musi być również samowystarczalna - posiadać odpowiedni odsetek osób w wieku reprodukcyjnym, odpowiedni odsetek nauczycieli etc. Zaprojektować skład takiego statku to nie jest prosta sprawa.

Całe miasto astronautów

W 2002 roku John Moore, antropolog z Uniwersytetu Floryda, obliczył że można wysłać 150 pasażerów na podróż trwającą 2000 lat, i bez problemów związanych z małą pulą genową dotrą na miejsce jako zdrowa populacja. Jednak tegoroczne wyniki opublikowane przez Camerona Smitha z Uniwersytetu w Portland negują optymistyczne założenia Moore'a.

Różnorodność genetyczna przy różnych wielkościach populacji
Różnorodność genetyczna przy różnych wielkościach populacji

Według Smitha, należałoby wysłać co najmniej 10 tys. osób, przy optimum na poziomie 40 tys! To już całe, samodzielne miasto. Tym sposobem zabezpieczymy się również przed sytuacją, gdy trzeba odtworzyć populację po tym, jak choroba lub wypadek spowodowały śmierć większej liczby osób. Dodatkowo, większa populacja może podróżować kilkoma niezależnymi statkami, zwiększając tym samym bezpieczeństwo przy katastrofie jednego z nich.

Już za sto lat?

Borykająca się z problemami budżetowymi NASA nie analizuje na poważnie możliwości podróży międzygwiezdnych. Jednak inna z amerykańskich agencji rządowych, DARPA, stworzyła koncepcję "100-Year Starship", mającą na celu stworzenie statku międzygwiezdnego w ciągu najbliższych stu lat.

100YSS Manifesto from 100YSS on Vimeo.

Na swojej stronie agencja streszcza tak swoją motywację: "Potrafimy podróżować poza Ziemię od 50 lat - i wciąż najdalej gdzie byliśmy to Księżyc. Czas ruszyć dalej." DARPA planuje sympozjum związane z 100-Year Starship na wrzesień. Czy jednak w ciągu stu lat jesteśmy w stanie dokonać takich postępów w technologii i nauce, że wyślemy załogowy statek do innego systemu gwiezdnego?

Grafika główna to szkic koncepcyjny statku Icarus autorstwa DARPA.

Źródła: 100-year StarShip, Popular Mechanics: 1, 2

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst