Εάν είστε λάτρης της επιστημονικής φαντασίας, το πιθανότερο είναι ότι συναντήσατε μερικά franchise όπου η ανθρωπότητα έχει εξαπλωθεί σε όλο το γνωστό Σύμπαν. Τα πλοία που τους επιτρέπουν να το κάνουν αυτό, ίσως χρησιμοποιούν ένα warp drive, ίσως να 'διπλώνουν χώρο', ίσως να έχουν ταχύτερη από το φως (FTL) ή 'jump' drive. Είναι μια ωραία ιδέα, η σκέψη του ' πηγαίνοντας διαστρικά !» Δυστυχώς, οι αμετάβλητοι νόμοι της φυσικής μας λένε ότι αυτό απλά δεν είναι δυνατό.
Ωστόσο, η φυσική που διέπει το Σύμπαν μας επιτρέπει ταξίδια που είναι κοντά στην ταχύτητα του φωτός, παρόλο που η επίτευξη αυτής της ταχύτητας θα απαιτούσε τεράστια ποσότητα ενέργειας. Αυτοί οι ίδιοι νόμοι, ωστόσο, μας λένε επίσης ότι το ταξίδι με ταχύτητα σχεδόν φωτός συνοδεύεται από κάθε είδους προκλήσεις. Ευτυχώς για όλους μας, η NASA ασχολείται με αυτά σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη βίντεο κινουμένων σχεδίων που καλύπτει όλα τα βασικά του διαστρικού ταξιδιού!
Συνοψίζοντας, σύμφωνα με τους αμετάβλητους νόμους της φυσικής (συγκεκριμένα, Η Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν ), δεν υπάρχει τρόπος να φτάσετε ή να υπερβείτε την ταχύτητα του φωτός. Αυτό σημαίνει ότι εάν πρόκειται να επιχειρήσετε διαστρικό ταξίδι, το καλύτερο στοίχημά σας είναι είτε να εγκατασταθείτε για μεγάλο χρονικό διάστημα (δηλ. Πλοίο Γενιάς ) ή βρείτε ένα μέσο πρόωσης που να επιτρέπει σταθερή επιτάχυνση μέχρι να επιτευχθεί ένα κλάσμα της ταχύτητας του φωτός (σχετικιστική ταχύτητα).
Για χάρη αυτού του βίντεο, με τίτλο ' Οδηγός της NASA για ταξίδια με ταχύτητα κοντά στο φως » (που φαίνεται παραπάνω), υποτίθεται ότι ο διαστρικός ταξιδιώτης (που φαίνεται να είναι εξωγήινο πλάσμα) έχει κατασκευάσει ένα διαστημόπλοιο που είναι ικανό να ταξιδεύει με 90% την ταχύτητα του φωτός (0,9ντο). Το βίντεο παρουσιάζεται ως ενημερωτικό βίντεο για έναν διαστρικό ταξιδιώτη. Εισάγεται με το ακόλουθο μήνυμα:
«Λοιπόν, μόλις βάλατε τις τελευταίες πινελιές στις αναβαθμίσεις στο διαστημόπλοιό σας και τώρα μπορεί να πετάξει σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Δεν είμαστε σίγουροι πώς το καταφέρατε, αλλά συγχαρητήρια! Ωστόσο, πριν πετάξετε για τις επόμενες διακοπές σας, παρακολουθήστε αυτό το εύχρηστο βίντεο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα ζητήματα ασφαλείας σχετικά με την ταχύτητα του φωτός, τους χρόνους ταξιδιού και τις αποστάσεις μεταξύ ορισμένων δημοφιλών προορισμών σε όλο το σύμπαν.'
Παραμερίζοντας το ερώτημα πώς το διαστημικό σκάφος μπορεί να φτάσει σε αυτό το είδος ταχύτητας, το βίντεο κινείται στη συνέχεια απευθείας για να αντιμετωπίσει τα μεγάλα ζητήματα που προκύπτουν από το ταξίδι σε ένα σχετικιστικό Σύμπαν. Αυτά περιλαμβάνουν τη διαστολή του χρόνου, την ανάγκη για θωράκιση στο διαστρικό μέσο και πόσο χρόνο θα χρειαζόταν για να ταξιδέψετε ακόμα και στους κοντινότερους προορισμούς, όπως το κοντινότερο αστέρι ( Proxima Centauri ) ο πλησιέστερος γαλαξίας ( Ανδρομέδα ), ή το πιο απομακρυσμένο (GN-z11).
Ομολογουμένως, αυτές οι προκλήσεις είναι αρκετά δύσκολες και τα μεγαλύτερα επιστημονικά μυαλά στον κόσμο εξακολουθούν να αναζητούν μια λύση. Ένα καλό παράδειγμα είναι Ανακάλυψη Starshot , μια πρωτοβουλία που ελπίζει να στείλει ένα ελαφρύ πανί με λέιζερ στην Alpha Centauri τα επόμενα χρόνια. Βασιζόμενο στην προώθηση κατευθυνόμενης ενέργειας, το προτεινόμενο διαστημόπλοιο θα έφτανε το 20% της ταχύτητας του φωτός (0,2ντο) και κάντε το ταξίδι σε μόλις 20 χρόνια.
Φυσικά, αυτό το σχέδιο περιελάμβανε σημαντική έρευνα για τους κινδύνους των διαστρικών ταξιδιών και οδήγησε σε μερικές δημιουργικές λύσεις για το πώς να τους αντιμετωπίσουμε. Αυτά περιλαμβάνουν (αλλά δεν περιορίζονται σε) θωράκιση , διαβιβάσεις , τα είδη των κάμερες και όργανα που θα απέδιδε τις καλύτερες επιστημονικές αποδόσεις, το τύπος πανιού απασχολούνται, και οι σχήμα του πανιού η ίδια, και πώς το διαστημόπλοιο θα επιβραδύνει μόλις φτάσει εκεί.
Εν τω μεταξύ, είναι καλό να έχουμε εκπαιδευτικούς πόρους που επιτρέπουν στους ανθρώπους να γνωρίζουν τις επιστημονικές πραγματικότητες που αποτελούν τη βάση (ή σε πολλές περιπτώσεις, υπονομεύουν) τα αγαπημένα μας franchise! Είναι επίσης χρήσιμο όταν πρόκειται για επίδοξους φυσικούς και επιστήμονες που ελπίζουν να δουν διαστρικά ταξίδια να συμβαίνουν στη διάρκεια της ζωής τους. Πρέπει να ξέρετε ποιες είναι οι προκλήσεις αν σκοπεύετε να τις νικήσετε!
Το βίντεο ήταν έργο επιστημόνων και ειδικών μέσων ενημέρωσης από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA (GSFC) Goddard Media Studios (GMS). Η προσπάθεια οδήγησε τον Chris Smith, παραγωγό πολυμέσων και μέλος του Universities Space Research Association (USRA) στο τμήμα Αστροφυσικής του Goddard. Μαζί του ήταν ο συνάδελφός του στις ΗΠΑ, Krystofer Kim, ο οποίος ήταν ο κύριος εμψυχωτής του βίντεο.
Η NASA Goddard έχει επίσης διαθέσει μικρότερα κλιπ του βίντεο και εκτυπώσιμες καρτ ποστάλ για λήψη εδώ: https://svs.gsfc.nasa.gov/13653
Έχουμε κάνει μια σειρά από άρθρα εδώ στο Universe Today που αφορούν τα ίδια ζητήματα. Ολοκλήρωση παραγγελίας Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των διάφορων μεθόδων διαστρικών ταξιδιών , Τι είναι η Διαστολή Χρόνου; , Πόσος χρόνος θα χρειαστεί για να φτάσετε στο πλησιέστερο αστέρι; , Εξερευνήσαμε τον Πλούτωνα, τώρα ας εξερευνήσουμε το πλησιέστερο αστέρι! , και Πόσο εφικτό είναι το Warp Drive;
Περαιτέρω ανάγνωση: NASA Goddard