Topp 10 problemer med interstellar reise

Stjernene over oss er en skjønnhet som menn har utformet hele mytologiene rundt. De er virkelig et syn å se, og nå som vi har utvidet vår rekkevidde til månen, er den naturlige fremgangen at vi kanskje vil reise til stjernene. Slike reiser er en grunnleggende del av utallige science fiction-historier og filmer, og mange kan komme unna med inntrykk av at interstellar reise er en enkel oppgave, kanskje rett rundt hjørnet for menneskets vits. Dessverre er det noen alvorlige problemer som må tas opp først.

10

Raskere enn lys

Mange historier inkluderer mange forklaringer på hvor raskere enn lett reise er mulig. Virkeligheten er at fysikk hindrer dette. Det er ingen jukser. Selv nært lys reiser går inn i alle slags interessante relativistiske problemer som involverer masse og energi. Vår eneste mulighet er å bruke ormhullportaler. Et slikt ormhull må være nøye kontrollert, som er utenfor vår nåværende evne, og vi må på en eller annen måte klare å lage et tvillinghull langt ute på ønsket destinasjon, noe som kan kreve noen andre i den andre enden. Å trenge noen andre til å være der på forhånd, er ikke mulig for det første interstellære flyet. Verre, de fysiske effektene av å reise gjennom et permanent eller semi-permanent ormhull vil forvise og ødelegge enhver sak. Du ville komme til reisemålet ditt som et plasma.

9

teleporte

Klassisk teleportasjon innebærer at en person aktiverer en enhet og forsvinner bare for å komme tilbake samtidig på bestemmelsesstedet. Dette er ikke helt like rett frem som det først vises. Den teleporterte persons atomer er demontert i teleportmaskinen, fysisk overført til bestemmelsesstedet, og reassembled. Ommonteringen alene krever at en maskin allerede er på stedet, da det er fysiske lover som ikke tillater oss å manipulere saken på et slikt fint nivå over de store avstander mellom stjerner. Så teleportasjon kunne bare være steder som allerede hadde blitt besøkt. Ommonteringen er for tiden utenfor oss, men det kan være mulig. Atomene vil fortsatt være nødt til å reise til en annen stjerne, som kan være raskere enn å reise som en kropp, men vil likevel ta år minst. Den nærmeste stjernen til solen er fire lysår unna, så alt sendt ville ta lengre tid enn fire år for å komme dit. Alternativt kan reassembling-maskinen ha en butikk av atomer hvorfra man kan montere personen, men dette er i hovedsak å skape en kopi og ødelegge originalen. Mange ville ikke være komfortable med dette.

8

Generasjonsskip

Hvis raskere enn lett reise er umulig eller upraktisk, kan vi se mot generasjonsskip. Selv om vår nærmeste stjerne tar lys bare fire år for å nå, ville tunge gjenstander ta mye lengre tid. De fleste stjerner vil ta hundrevis av år å nå minst. Generasjonsskip er utformet for at en befolkning skal leve i generasjoner til bestemmelsesstedet er nådd av etterkommerne mange år senere. Det er flere problemer med en generasjon skip. Etterkommerne kan glemme det opprinnelige formålet med oppdraget som det fades i legenden gjennom årene. Et smart designet datasystem kan være i stand til å utdanne folk født på skipet for å unngå dette, men det blir stadig vanskeligere å forutsi hva som kan skje når generasjonene går over. Hvis det er et problem med skipet, vil en befolkning som har gått ned i savageri gjennom århundrene, være hjelpeløs.

7

Eggskip

For å fjerne så mye usikkerhet som mulig i generasjonsskip, kunne eggskip brukes. Disse ville bære frosne befruktede humane egg som ville bli nurtured av omhyggelig utformede maskiner, opptrer som livmor, foreldre og lærere. Eggene vil bli dyrket til mennesker når den fjerne stjernen eller planeten er nådd, og datamaskiner vil lære dem alt de trengte å vite om deres oppdrag, hvordan de skal overleve, og hva de skal gjøre. Utforming av omsorgsgivende maskiner som ikke ville føle seg stunt for de nye menneskene, ligger langt utenfor oss for øyeblikket, men kanskje ikke umulig i fremtiden. Imidlertid, som generasjonsskipet, hjelper et eggskip ikke den enkelte som ønsker å reise til stjernene selv. Venter på kunstig oppvokst mennesker for å leve drømmen om å nå stjernene lenge etter at du har dødd, er uakseptabelt for mange mennesker.

6

Longevity

Et alternativ til en generasjon skip er å genetisk forbedre folk til å leve i hundrevis eller tusen år, slik at de kunne gjøre reisen i deres levetid, forutsatt at dagens problemer med å leve i rommet ble løst. Lang levetid og udødelighet er begge emner av mye vitenskapelig forskning, men deres største hinder er telomerer. Telomerer er seksjoner på enden av DNA som er kuttet litt kortere hver gang cellene dine deler seg. Til slutt blir telomerenes lengder spist bort, og cellene dine begynner å ødelegge sitt eget livsviktige DNA som de deler. Dette betyr at vårt eget DNA begrenser antall celleavdelinger vi kan lage. Cellene deler seg for å erstatte gamle eller skadede celler, for eksempel når du børster huden din på noe eller den konstante erstatningen av mageforingscellene på grunn av den høye surheten i magen. Svaret ser ut til å være i å holde telomerer lenge, men generelt er de eneste voksne cellene som kan gjøre dette kreftformet.

5

stasis

Når lang levetid og bruk av en annen generasjon ikke er mulig, bruker mange filmer og historier mennesker som er holdt i suspendert animasjon for å forklare lange turer. Folk ville ikke kunne alder i en slik stat, eller ville bli svært sakte, og det ville være mye som dvalemodus. Dessverre presenterer telomerer igjen et problem. Kroppene våre inneholder alltid et lite antall radioaktive elementer. Disse avgir små mengder stråling, som er ufarlige fordi våre celler kontinuerlig erstatter skadede.Hvis en person ikke alder i stasis, kan deres telomerer ikke forkortes, og deres celler kan derfor ikke deles. Det følger at eventuelle radioaktive elementer vil forårsake permanent skade på kroppen, og hvis de får nok tid, kan det føre til død. Selv langsom aldring vil ikke følge med radioaktive skader over lange perioder. Vi trenger at våre celler skal dele seg med en normal hastighet.

4

Propulsion

Selv om menneskelige problemer med å reise til andre stjerner ble løst, er det fortsatt spørsmålet om fremdrift. Et tradisjonelt system innebærer å brenne drivstoff eller reaksjonsmasse, men for å nå en annen stjerne, ville det være uforholdsmessig store mengder. En løsning er å plukke opp drivstoff underveis. I mellomrom mellom stjerner er det ikke praktisk asteroider og planeter å lande på og min for drivstoff. Heldigvis er rommet ikke ganske vakuum, og det finnes små atomer spredt langt fra hverandre, hovedsakelig hydrogen. Går raskt, disse atomer kunne samles og brukes til drivstoff i en effektiv reaksjon som fusjon (forutsatt at vi oppnår fusjon en dag). For å samle dem, er det behov for en stor scoop, og konservative beregninger legger det til minst 2000 kvadratkilometer i området, noe som vil kreve skipet med dra og begrense hastigheten til å være langsommere enn romfergen. Dette systemet beregnes også for å være fryktelig ineffektivt og ikke levedyktig med tanke på at solen vår er plassert i et sparsomt område, noe som gir en dårlig drivstoffkilde.

3

Skader

Våre nærmeste stjerner er Alpha Centauri, fire lysår unna. Reiser på standard bilhastighet, 60km / t, vil dette ta 72 millioner år å nå. Selv å overvinne alle de ovennevnte argumentene, er en slik tidsramme umulig på grunn av naturlig slitasje og forfall, enn si nesten nullsannsynlighet for å komme til alle etter så lang tid. Hastighet er nødvendig, selv om det er begrenset av lysets hastighet. På grunn av de små atomer som er spredt over hele rommet, vil ethvert skip som reiser med fart, bli påvirket av dem med en slik kraft at de vil rive gjennom selv det sterkeste stålet. Små pinholes som går rett gjennom et skip er neppe en god ting. To alternativer forblir: Mennesker eller maskiner plaster konstant skaden, noe som ville kreve upraktisk store mengder reparasjonsmateriale som skal bringes, eller skipet er laget av elastisk materiale som selvhelder. Den gode nyheten er at NASA har forsket på slike materialer. Den dårlige nyheten er at de ikke tror de er mulige.

2

Tyngde

Strukturen av kroppene våre er faktisk avhengig av tyngdekraften. Når mennesker ikke lever i normal jordens tyngdekraft, begynner kroppene våre å lide. Etter noen uker eller måneder blir våre bein skør og musklerne tretthet, med mye mer ubehagelige langsiktige effekter. Disse kan bekjempes noe med ulike øvelser og dietter, men etter år eller tiår i rommet blir menneskekroppen permanent skadet. Selv for relativt korte flyreiser, forverres syn så sterkt at NASA anser det for en stor grense som må overvinnes før man utfører bemannede oppdrag til Mars. I stedet for å leve i vektløshet, kan akselerasjon fra tyngdekraften bli indusert ved å rotere romskipet raskt. Dessverre krever dette store mengder energi og drivstoff, og forårsaker kvalme på kort sikt. De langsiktige effektene er ikke studert, men anses å være dårlige.

1

Mat, luft og vann

Alle mennesker som bor på et skip i lengre perioder trenger livstøtte. De trenger å spise, drikke, puste, urinere, skille ut, vaske og sove. Mange av disse har blitt tatt opp i romruter allerede gjort. Men på lengre reiser blir mengden mat og vann som trengs, for stor til å ta. Den mest sannsynlige løsningen er å gjøre skipet til et selvstendig økosystem. Planter kan produsere luft, bli spist og konsumere menneskelig avfall. Ethvert økosystem er litt ineffektivt, men det kan fortsatt muligens opprettholde seg lenge nok til å nå målet. Skipets utstyr vil gradvis falle fra at de ulike gassene blir resirkulert, men smart vedlikehold eller nye materialer kan omgå dette. Det mest effektive systemet vil innebære en enkelt plante. Alger har blitt sterkt undersøkt for deres potensial, med spirspiralingae blitt sett nærmere. Det ville ta vare på luft, avfall og mat. Det er ikke en fullstendig næringskilde i seg selv, og blir giftig hvis den er forurenset eller når den spises i store mengder, men genteknologi kan endre det i fremtiden.