Stjörnufræði er ekki nýtt hugtak enda verið til síðan árið 750 fyrir Krist. Með árunum höfum við byggt upp tækni sem hjálpar okkur að svara spurningum sem fyrri kynslóðir hafa reynt að svara. Plánetan Úranus var fyrst uppgötvuð árið 1781 af Sir William Herschel og var fyrsta uppgötvun okkar á plánetum með hjálp tækninnar þar sem hún var ekki sjáanleg með berum augum [1].

 Áttatíu og þrem árum seinna (árið 1864) sýndi James Clerk stærðfræðilega að rafsegulbylgjur gætu breiðst út í gegnum pláss og með því fæddist hugmyndin að það væri hægt að finna líf á öðrum plánetum þar sem sönnun á því væri fáanleg ef hægt væri að skynja rafsegulbylgjur frá plánetunni [2]. Miklar rannsóknir fóru í gang til að finna plánetu sem gæfi frá sér rafsegulbylgjur en vandamálið er að þó að það sé til pláneta sem er með háþróað samfélag og tækni er ekki tryggt að þar sé notuð rafsegulbylgju tækni. Eina leiðin sem er vitað um í dag til þess að sanna líf sé á öðrum plánetum er með því að þrengja hópinn með því að skoða hvaða plánetur eru þannig gerðar að þar sé búseta. Þó að nokkrar plánetur hafi verið uppgötvaðar sem koma til greina þá er sú  sem er næst okkur í 4,22 ljósára fjarlægð (39.924.000.000.000 km) [3].

Proxima Centauri

Það hafa verið miklar framfarir í flugiðnaði síðan Wilbur og Orville Wright náðu fyrsta árangursríka fluginu árið 1903 en síðan þá höfum við náð að fara með geimfara á tunglið og vélmenni til Mars [4]. Þó að þessar framfarir síðastliðnu öld hafi verið töluverðar þá er okkar helsta afrek í mannaðri ferð, Apollo 11 ferðin, aðeins brot af vegalengdinni sem við þurfum að fara til nálægustu plánetu sem styður búsetu, í raun er hún 0,0000000009% af vegalengdinni sem við þurftum að fara. Verður sú ferð einhvern tímann raunhæf ? Hver er staða okkar núna í geimferðum á aðrar plánetur?

Fyrstu rannsóknir á geimferðum til annarra pláneta byrjuðu árið 1973 en þá var byjað að hanna geimflaug sem væri hæf í verkefnið, í raun var þeirra áfangastaður Barnard stjarnan sem er 5,9 ljósárum frá jörðinni. Í rannsókninni voru vandamál sem erfitt var (og er ennþá) að komast yfir. Eitt af fyrstu vandamálunum var að geimflaugin þurfti að komast nógu hratt til þess að flugferðin endaði með farþegana á hæfilegum aldri og lausa við eitrun frá geislun. Flaugin þyrfti að framkalla nægilegan kraft án þess að brenna til kaldra kola og 10.000 kílómetrar á sekúndu þyrfti að ná til að uppfylla kröfur ferðarinnar. Áform voru um að hafa kjarnorku drifna eldflaug sem talin var hæf til verkefnisins. Til þess að fá eldsneyti þyrfti að safna saman helíum-3 samsætum af tunglinu, eða Júpíter, með stórum loftbelg þar sem það er of sjaldgæft á jörðinni. Þeir gerðu ráð fyrir að flaugin gæti komist á 12,2% ljóshraða. Þó að ferðin væri gerleg með þessum hætti væri hún bæði hættuleg fyrir farþega og annað fólk á jörðinni vegna geislunar. Einnig tæki 20 ár að safna nægilega miklu helíum  saman og þó að flaugin komist á 12.2% hraða ljóssins myndi ferðin þó taka 50 ár.

LightSail er verkefni sem Stephen Hawking hefur meðal annars komið að. Sú geimflaug væri einungis knúin áfram af krafti sólarinnar. Seglin myndu ýta geimflauginni lítið áfram en þar sem það er enginn núningur í geimnum myndi geimflaugin stöðugt byggja upp hraða þar til hún væri komin á 15% ljóshraða. Þó að seglið þyrfti að vera á stærð við Texas er trúað því að á næstu öldum verði jafnvel ferðir á aðrar vetrabrautir möguleg með þessari tækni en þá þyrfti geisla til þess að knýja vélina áfram þegar sólin væri komin of langt frá til þess að hafa áhrif [5].

LightSail

Hinsvegar er einn veikleiki í LightSail, kósmískir geislar. Hlífðarbúnaður við þessum geislum eru eins og er mjög þungir á meðan að geimskutlur eru búnar til úr léttu efni. Ef að manneskja myndi taka 1.000 daga ferðalag í kringum Mars myndu líkur á því að LightSail fá krabbamein fara úr 1% upp í 19%.

Richard Binzel sem er vísindamaður hjá MIT telur sig hafa betri lausn á ferðalögum um heiminn. Hans hugmynd er að reikna út brautina sem loftsteinar fara og ferðast með þeim. Loftsteinarnir yrðu að vera 10 metra breiðir vegna þess að geimfarar yrðu að grafa sig undir yfirborðið til þess að geta skýlt sér frá geislunum. Þó að geislarnir væru ekki lengur vandamál væri tími nýtt vandamál þar sem að loftsteinar ferðast í mesta lagi á 90.000 kílómetra hraða [6].

Það eru til þó nokkrar aðrar hugmyndir sem takast á við hvernig það er hægt að gera þessar ferðir mögulega sem notfæra sér allt frá antimatter og segulmögnuð segl yfir í aðferðir sem reyna að breyta skáldskap í veruleika eins og Nasa sem hefur nú þegar gefið frá sér hönnun á geimskipinu „Enterprice“ úr „Star Trek“ þar sem þeir hafa komið upp með leiðir til þess að hanna „warp drive“ sem gerði geimfarinu í þáttunum að komast hraðar en ljós.

Þó að þessar hugmyndir séu allar mjög metnaðarfullar og tæknilega raunhæfar hafa þær allar einhvern veikleika sem er einfaldlega ekki hægt að yfirstíga með núverandi tækni og með alla þá veggi sem standa í vegi fyrir okkur komumst við líklegast ekki til Barnard stjörnunnar í sjáanlegri framtíð.

Spacex

Hinsvegar, þó að nálægasta pláneta jörðinni sem styður líf sé 4,22 ljósárum frá okkur eru til plánetur sem er hægt að byggja upp til þess að styðja líf. Ein sú líklegasta og okkar nálægasti nágranni er Mars en Spacex hefur áform um að flytja fólk þangað til búsetu og hefur sú hugmynd orðið mjög vinsæl. Spacex hyggst fara fyrstu farm ferð þangað árið 2022 en plánetan þarfnast gríðarlegra aðhlynningar áður en búseta er möguleg þar.

Höfundur: Bjarki Hrafn Axelsson, nemandi við Háskólann í Reykjavík

Heimildir

[1] “When were each of the planets first discovered and who did it?” [Online]. Available: https://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/question16.html [Accessed: 07-Sep-2018].

[2] “SETI at 50,” Nature, vol. 461, no. 7262, p. 316, Sep. 2009.

[3] “List of potentially habitable exoplanets,” Wikipedia. 13-Aug-2018.

[4] “The Wright Brothers | The First Successful Airplane.” [Online]. Available: https://airandspace.si.edu/exhibitions/wright-brothers/online/fly/1903/ [Accessed: 07-Sep-2018].

[5] “Here Is the Future of Interstellar Spacecraft,” Futurism, 26-Aug-2017. . https://futurism.com/here-future-interstellar-spacecraft

[6] “Asteroids Offer Stepping-Stones to Mars, Expert Says,” National Geographic News, 29-Oct-2014. [Online]. Available: https://www.nationalgeographic.com/news/2014/10/141029-mars-asteroids-hopping-science/ [Accessed: 07-Sep-2018].

Myndir fengnar af netinu