Top 10 Probleme mit interstellarem Reisen
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- Fr. Anne Gotthardt
Die Sterne über uns sind eine Schönheit, die Männer ganze Mythologien verarbeitet haben. Sie sind wirklich ein Anblick, und jetzt, wo wir unsere Reichweite bis zum Mond verlängert haben, ist der natürliche Fortschritt, dass wir vielleicht zu den Sternen reisen möchten. Ein solches Reisen ist ein grundlegender Teil unzähliger Science -Fiction -Geschichten und Filme, und viele könnten den Eindruck haben, dass Interstellar Travel eine leichte Aufgabe ist, vielleicht gleich um die Ecke für den Witz des Menschen. Leider gibt es einige ernsthafte Probleme, die zuerst angegangen werden müssen.
10 Schneller als das Licht
Viele Geschichten enthalten verrückte Erklärungen darüber, wie schneller als Lichtreisen möglich sind. Die Realität ist, dass die Physik dies verhindert. Es gibt keine Cheats. Sogar answerter Reisen rennt in allen möglichen interessanten relativistischen Problemen mit Masse und Energie einher. Unsere einzige Möglichkeit ist es, Wurmlochportale zu verwenden. Ein solches Wurmloch müsste sorgfältig kontrolliert werden, was über unsere gegenwärtigen Fähigkeiten hinausgeht, und wir müssten es irgendwie schaffen, ein zwei Wurmloch zu erstellen. Es ist für den ersten interstellaren Flug nicht möglich, jemand anderem dort zu sein, um dort zu sein. Schlimmer noch, die physischen Auswirkungen eines dauerhaften oder semi-permanenten Wurmlochs würden sich verziehen und jede Angelegenheit zerstören. Sie würden als Plasma an Ihrem Ziel ankommen.
9 Teleportation
Die klassische Teleportation beinhaltet eine Person, die ein Gerät aktiviert und nur verschwindet, um gleichzeitig an ihrem Ziel zu tauchen. Dies ist nicht ganz so einfach, wie es zum ersten Mal erscheint. Die Atome der teleportierten Person sind in der Teleportmaschine zerlegt, physisch an ihr Ziel übertragen und wieder zusammengesetzt. Allein die Zusammenbaute erfordert, dass eine Maschine bereits am Standort liegt, da es physische Gesetze gibt, die es uns nicht erlauben, die Materie auf einem so guten Niveau über die riesigen Entfernungen zwischen Sternen zu manipulieren. Die Teleportation konnte also nur an Orte sein, die bereits besucht worden waren. Die Zusammensetzung ist derzeit über uns hinaus, könnte aber möglich sein. Die Atom. Der engste Stern in der Sonne ist vier Lichtjahre entfernt, also würde alles, was gesendet wurde, länger als vier Jahre dauern, um dorthin zu gelangen. Alternativ könnte die Zusammenstellung eine Reihe von Atomen haben, um die Person zusammenzustellen, aber dies ist im Wesentlichen eine Kopie und zerstören das Original. Viele Menschen würden sich damit nicht wohl fühlen.
Wenn schneller als leichter Reisen unmöglich oder unpraktisch ist, könnten wir uns auf Generierungsschiffe befassen. Obwohl unser nächster Stern nur vier Jahre dauert, um zu erreichen, würden schwere Objekte viel länger dauern. Die meisten Sterne würden hundert Jahre dauern, bis es mindestens erreichen würde. Generationenschiffe sind für eine Bevölkerung ausgelegt, in der die Nachkommen viele Jahre später über Generationen leben, bis das Ziel erreicht ist. Es gibt mehrere Probleme mit einem Generationsschiff. Die Nachkommen könnten den ursprünglichen Zweck der Mission vergessen, wenn sie im Laufe der Jahre in die Legende verblasst. Ein geschickt gestaltetes Computersystem kann möglicherweise in der Lage sein, Menschen aufzuklären, die auf dem Schiff geboren wurden, um dies zu vermeiden. Wenn es ein Problem mit dem Schiff gibt, ist eine Bevölkerung, die im Laufe der Jahrhunderte in die Wildheit eingegangen ist.
7 Eierschiffe
Um so viel Unsicherheit wie möglich in Generierungsschiffen zu entfernen, könnten Eierschiffe verwendet werden. Diese würden gefrorene düngte menschliche Eier tragen, die von sorgfältig gestalteten Maschinen, die als Gebärmutter, Eltern und Pädagogen fungieren, gefördert werden würden. Die Eier würden zu Menschen gewachsen, wenn der entfernte Stern oder Planet erreicht ist, und Computer würden ihnen alles beibringen, was sie über ihre Mission, das Überleben und was zu tun war. Das Entwerfen von Pflegemaschinen, die die neuen Menschen nicht emotional stunt würden, ist im Moment weit über uns hinaus, aber in Zukunft vielleicht nicht unmöglich. Wie das Generationschiff hilft jedoch ein Eierschiff nicht der Person, die zu den Sternen reisen möchte, selbst oder sich selbst. Warten auf künstlich aufgewachsene Menschen, um den Traum zu leben, die Sterne zu erreichen, lange nachdem Sie gestorben sind, ist für viele Menschen inakzeptabel.
Eine Alternative zu einem Generationschiff besteht darin, die Menschen gentechnisch zu verbessern, um Hunderte oder Tausende von Jahren zu leben, damit sie die Reise in ihrem Leben machen können, vorausgesetzt, die aktuellen Probleme des Lebens im Weltraum wurden gelöst. Langlebigkeit und Unsterblichkeit sind beide Probanden vieler wissenschaftlicher Forschung, aber ihr größtes Hindernis sind Telomere. Telomere sind Abschnitte an den Enden Ihrer DNA, die jedes Mal, wenn sich Ihre Zellen dividieren, etwas kürzer geschnitten werden. Schließlich werden die Längen der Telomere weggefressen, und Ihre Zellen beginnen ihre eigene lebenswichtige DNA zu beschädigen, wenn sie sich teilen. Dies bedeutet, dass unsere eigene DNA die Anzahl der Zellenabteilungen einschränkt, die wir machen können. Zellen teilen sich, um alte oder beschädigte Zellen zu ersetzen, z. Die Antwort scheint darin zu sein, Telomere lang zu halten, aber im Allgemeinen die einzigen erwachsenen Zellen, die dies tun können, sind krebsartig.
5 Stase
Wenn die Langlebigkeit und die Verwendung einer anderen Generation nicht möglich sind, verwenden viele Filme und Geschichten Menschen, die in suspendierten Animationen gehalten werden, um lange Reisen zu erklären. Die Menschen würden nicht in einem solchen Zustand altern oder sehr langsam altern, und es wäre ähnlich wie Winterschlaf. Leider präsentieren Telomere erneut ein Problem. Unser Körper enthält immer eine kleine Anzahl radioaktiver Elemente. Diese emittieren winzige Mengen an Strahlung, die harmlos sind, weil unsere Zellen immer wieder beschädigte ersetzen. Wenn eine Person nicht in der Stasis altert, können ihre Telomere nicht verkürzt, sodass ihre Zellen sich nicht teilen können. Daraus folgt, dass radioaktive Elemente den Körper dauerhaft beschädigen und wenn es genügend Zeit hätte, zum Tod führen könnten. Selbst langsames Altern würde über lange Zeiträume nicht mit radioaktiven Schäden Schritt halten. Wir brauchen unsere Zellen, um sich mit einer normalen Geschwindigkeit zu teilen.
Auch wenn die menschlichen Probleme der Reisen zu anderen Sternen gelöst wurden, bleibt das Problem des Antriebs. Ein traditionelles System besteht. Eine Lösung besteht darin, Kraftstoff auf dem Weg aufzunehmen. Im Raum zwischen Sternen gibt es keine bequemen Asteroiden und Planeten, auf denen man landet und um Brennstoffe abgibt. Zum Glück ist der Weltraum kein Vakuum, und es gibt winzige Atome, die weit auseinander verstreut sind, meistens Wasserstoff. Mit schneller Geschwindigkeit konnten sich diese Atome in einer effizienten Reaktion wie Fusion sammeln und mit Kraftstoff eingesetzt werden (vermutlich, dass wir eines Tages Fusion erreichen). Um sie zu sammeln, wird eine riesige Kugel benötigt, und konservative Berechnungen stellten sie mindestens 2000 Quadratkilometer in der Fläche vor, was das Schiff mit seiner Luftwiderstand. Dieses System wird auch als schrecklich ineffizient und nicht rentabel berechnet, wenn man bedenkt, dass unsere Sonne in einen spärlichen Raumbereich platziert wird, was eine schlechte Kraftstoffquelle bietet.
3 Schaden
Unsere engsten Sterne sind Alpha Centauri, vier Lichtjahre entfernt. Das Reisen mit Standardauto -Geschwindigkeit, 60 km/h, würde 72 Millionen Jahre dauern, bis die Erreichung. Selbst wenn Sie alle oben genannten Argumente überwinden, ist ein solcher Zeitrahmen aufgrund natürlicher Verschleiß und Verfall unmöglich, geschweige denn die fast null Wahrscheinlichkeit, nach so langer Zeit überhaupt einzugehen. Geschwindigkeit wird benötigt, auch wenn sie durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist. Aufgrund der winzigen Atome, die im ganzen Weltraum verstreut sind, wird jedes Schiff mit Geschwindigkeit von ihnen mit einer solchen Kraft beeinflusst, dass sie selbst den stärksten Stahl durchreißen würden. Winzige Pinlöcher, die direkt durch ein Schiff gehen, sind kaum eine gute Sache. Es bleiben zwei Optionen vorhanden: Menschen oder Maschinen stecken den Schaden ständig zu, was unpraktisch große Mengen an Reparaturmaterial erfordern würde, oder das Schiff besteht aus elastischem Material, das sich selbst heuert. Die gute Nachricht ist, dass die NASA solche Materialien erforscht hat. Die schlechte Nachricht ist, dass sie sie nicht für möglich halten.
Die Struktur unseres Körpers hängt tatsächlich von der Schwerkraft ab. Wenn Menschen nicht in normaler Erde -Schwerkraft leben, beginnen unser Körper zu leiden. Nach ein paar Wochen oder Monaten werden unsere Knochen spröde und die Müdigkeit unserer Muskeln mit viel unangenehmeren langfristigen Auswirkungen. Diese können mit verschiedenen Übungen und Diäten etwas bekämpft werden, aber nach Jahren oder Jahrzehnten im Weltraum wird der menschliche Körper dauerhaft beschädigt. Selbst für relativ kurze Flüge verschlechtert sich das Sehvermögen so sehr, dass die NASA es für eine große Grenze betrachtet. Anstatt in Schwerelosigkeit zu leben, kann die Beschleunigung aus der Schwerkraft durch schnelles Drehen des Raumschiffs induziert werden. Leider erfordert dies enorme Mengen an Energie und Kraftstoff und verursacht kurzfristig Übelkeit. Die langfristigen Effekte wurden nicht untersucht, werden aber als arm angesehen.
1 Nahrung, Luft und Wasser
Jegliche Menschen, die für lange Zeit auf einem Schiff leben. Sie müssen essen, trinken, atmen, urinieren, austauschen, waschen und schlafen. Viele davon wurden bereits in Weltraumflügen angesprochen. Auf längeren Reisen wird die Menge an Nahrung und Wasser jedoch zu groß, um sie zu nehmen. Die wahrscheinlichste Lösung besteht darin, das Schiff in ein in sich geschlossenes Ökosystem zu machen. Pflanzen konnten Luft produzieren, gegessen werden und menschliche Abfälle konsumieren. Jedes Ökosystem ist etwas ineffizient, könnte sich aber möglicherweise lange genug anhalten, um das Ziel zu erreichen. Die Schiffsausrüstung würde allmählich von den verschiedenen recycelten Gasen verfallen, aber clevere Wartung oder neue Materialien könnten dies umgehen. Das effizienteste System würde eine einzelne Anlage beinhalten. Algen wurden für ihr Potenzial stark erforscht, wobei die Spirpiralae am besten untersucht wurden. Es würde sich um Luft, Abfälle und Essen kümmern. Es ist keine vollständige Ernährungsquelle für sich und wird giftig, wenn sie kontaminiert oder in großen Mengen gegessen wird, aber die Gentechnik könnte dies in Zukunft verändern.