Путешествия к другим звёздам невозможны...?
На данный момент невозможно создать корабль поколений (космический ковчег) и организовать пилотируемые межзвёздные полёты вообще.
Нерешённые проблемы:
1) Проблема выбора двигателя.
Варп-двигатели, кротовые норы, телепортация, любые сворачивания пространства – это всё фуфловые сказки, бесконечно далёкие от действительности. Космический парус работает только в одну сторону (а ведь нужно ещё тормозить потом, не говоря о дальнейших манёврах), и требует колоссальной отправляемой энергии на протяжении многого времени.
Лучшие кандидаты на данный момент – ядерные/термоядерные реакторы и ионные двигатели.
Нужен не только разгон, но и примерно такие же затраты на торможение. Не говоря уже про какие-либо прочие манёвры в пункте назначения.
Есть масса недостатков у этих видов движков, поскольку оба потребляют немалое количество ресурсов, а также нуждаются в высококлассных специалистах на всех стадиях полёта и в снабженческих заводах – как для починки/замены отдельных элементов, так и для замены подобного двигателя вообще.
Реактивные (топливные) ступенчатые двигатели (как и гравитационные манёвры возле планет-гигантов) могут использоваться только изредка при старте проекта, так и при его прилёте в точку назначения, всем этим можно в дальнейшем пренебречь.
Стоит подчеркнуть, что создание принципиально нового вида двигателя, сокращающего время перелёта между звёздами до разумных пределов, решит сразу почти все остальные проблемы космического ковчега (поколений вообще тогда на нём не нужно, если справится один экипаж). Это значительно всё упростит.
Но тут всё упирается в абсолютно непробиваемый физический закон - практически ничего не движется быстрее скорости света (300 000 км в секунду; для сравнения самый быстрые аппараты землян за много лет всё ещё не сумели окончательно покинуть пределы солнечной системы, несмотря на удачные грав.манёвры их скорость сейчас менее 20 км/с). Поэтому в данный момент подобный двигатель вообразить никак невозможно.
Из того, что может превосходить скорость света: бесполезная квантовая "телепортация" состояния запутанной частицы; передача информации в сверхохлаждённых сверхпроводниках; а также многие процессы (время жизни самых тяжёлых частиц; фазовые переходы электронов; момент кристаллизации и некоторые химические реакции) происходят так быстро, что свет за это время топчется на месте и не успевает пройти даже смешную долю радиуса протона.
2) Проблема затрат по времени и проблема восприятия времени человеком.
При указанных выше типах двигателя – полёт до ближайших звёзд затянется на столетия-тысячелетия.
Есть несколько сильно фантастических (на данный момент нереальных) вариантов, как людей к этому подготовить в полёте.
К примеру, криосон, заморозка и всё подобное – нереализуемы по многим аспектам. Во-первых, невозможно оживить человека после чего-то подобного. Во-вторых, в любом виде заморозки всё равно происходит деградация и разложение тканей (тканей мозга в том числе).
Оцифровка сознания тоже на данный момент – всего лишь сказка.
Остаётся только корабль поколений, считай что мини-планета, лишённая солнечного света, и отправленная куда-то в неизведанные дали, где люди будут просто рождаться, размножаться, умирать.
3) Проблема энергетическая.
Энергия нужна не только для разгона, манёвров и торможения (хотя это и основные затраты энергии, на фоне которых всё остальное меркнет), она также нужна для работы всех систем корабля, для работы компьютеров (обучение новых поколений в специалистов), для выращивания и хранения еды, для быта. К тому же должны быть запасные источники энергии на случай выхода из строя основного.
Про миллиарды тонн топлива с собой можно практически забыть.
Солнечные батареи лишены смысла в такой дали от Солнца и других звёзд, к тому же они очень дороги в эксплуатации, быстро выходят из строя, нуждаются в активном уходе.
Перспективное направление – энергия межзвёздных космических лучей (вояджеры за пределами гелиосферы фиксировали повышенный уровень подобной энергии).
4) Проблема технического устаревания, деградации, выхода приборов из строя.
Отправленный сегодня корабль поколений в полёте до ближайших звёзд может провести больше времени, чем прошло времени с момента освоения электричества человечеством.
Абсолютно все приборы, вся техника, даже все механические изделия – за это время всё деградирует, испортится, будет нуждаться не просто в ремонте, а в полной замене.
С собой нужно везти заводы по производству микроэлектроники, всех видов приборов, а вместе с этим огромные запасы самых разных ресурсов, включая самые дорогостоящие. Некоторые концепции подобных кораблей поколений могут оставить Землю без некоторых ценных ресурсов вообще.
Погрузить экипаж в какое-нибудь псевдосредневековье без потребления электричества (и тем самым минимизировать сложные приборы на борту) тоже не вариант, ведь нужны высококлассные специалисты на второй стадии пути – торможении – и для обслуживания ядерного реактора, например. Не говоря уже о деятельности по прибытии в точку назначения, пилотируемых манёврах, высадке людей на космические объекты.
Стоит добавить, что безвозвратно устаревать будет вообще всё, что только есть на борту. Вполне вероятно, что при длительных перелётах человек вообще откажется от одежды и прочих казалось бы необходимых предметов обихода.
5) Проблема неопытности человека в долгосрочном размножении и выживании в космических условиях.
Человек никогда не вынашивал плод в космосе. Человек никогда не рожал в космосе. Человек никогда не растил детей в космосе. Остаётся только гадать, как на этом всём скажется микрогравитация и т.д. Даже долгосрочное хранение эмбрионов в этом плане может быть обречено на провал, даже если закрыть глаза на просто проблему деградации тканей от времени.
Здесь можно мельком упомянуть вообще любую неопытность человека в долгосрочном выживании в космосе. В космосе не проводили сложнейших хирургических операций, в космосе не выращивали десятилетиями обязательно потребляемую еду, в космосе не использовали столетиями одну и ту же воду…
6) Проблема долгосрочного пребывания в микрогравитации.
Ни один космонавт не проводил в условиях невесомости больше трёх лет жизни.
Космонавты-рекордсмены получили из-за этого множество проблем со здоровьем, и дело отнюдь не в радиации. Они едва могут ходить на Земле даже годы спустя после рекордов длительности.
Микрогравитация вредит всему – мозгу (и спинному, и головному), костям, мышцам, сосудам и т.д.
Одними физическими тренировками тут не обойдёшься.
Возможные решения проблемы: искусственная гравитация (даже пресловутая центробежная сила ещё не проверена в достаточной мере в космосе, очень критикуемая концепция, множество проблем, не всё так сказочно легко реализуемо, как в фантастике); генетическое вмешательство, чтобы сделать космических людей более приспособленными (тоже пока из разряда сказки); естественное привыкание, адаптация, эволюция человека (если повезёт)…
7) Проблема радиации.
Речь не только о космических высокоэнергетических лучах (это основная проблема), но и о ядерных реакторах, которые весь полёт находятся по соседству с жильём, запасам ресурсов, их надо обслуживать и т.д.
Возможных решений полно: различные методы укрытий, а также реактор можно всегда держать на значительном расстоянии от остальных модулей. Вплоть до того, чтобы тащить за собой на многокилометровых троссах или наоборот он будет всех тащить.
По поводу укрытий сложность также в деградации различных слоёв защиты в долгосрочной перспективе + по вспышкам на Солнце хотя бы можно было прогнозировать высокоэнергетические бури, а в межзвёздном пространстве в этом плане человек будет слеп.
Опять же большой проблемный вопрос, как всепроникающая радиация скажется на эмбрионах, плодах, детях и людях в целом.
Возможное решение – генетические модификации людей с горизонтальным переносом генов (по принципу защиты многих существ и вирусов от радиации). Но опять же это всё пока из области сказочной фантастики.
8) Проблемы социально-исторические, психологические. Проблемы войн и терроризма. Проблема дураков. Проблема катастроф (случайных взрывов, метеоритов).
Казалось бы, пункт, которым на фоне остальных можно пренебречь, но это будет огромной ошибкой, поскольку это, быть может, первый кандидат на то, чтобы провалить абсолютно всю миссию, превратить её в чёртов ад.
Нет ни одного столетия в истории человечества, чтобы удавалось избежать крупных военных конфликтов. Возможно, нет даже одного года всемирного спокойствия.
На высокотехнологическом корабле любой военный конфликт может обернуться тотальной катастрофой сразу для всех. Даже не нужно оружие массового уничтожения. Специалисты любого профиля на корабле найдут тысячи эффективных способов уничтожить одним ударом сразу всех.
Корабль поколений в отличие от какой-нибудь чрезвычайно хрукпкой МКС должен иметь даже защиту от дураков: потомки отправленных учёных могут отказаться от профессионализма и стать местными хулиганами, раздолбаями; они могут деградировать, если им по причине деградации электроники могут стать недоступны обучающие программы и т.д.; мало того – подростки ещё никогда не бывали в космосе (а также никто не страдал на космических кораблях алкоголизмом, наркотиками и т.д.), а ведь даже взрослые космонавты, даже несмотря на максимальную стойкость и готовность, подвержены депрессии в замкнутых пространствах, вдали от Земли и т.д. Самоубийства и массовые убийства точно будут. Нельзя давать подобным людям возможность уничтожить всё одним махом, одним поджогом, одной красной кнопкой, одним пробитым стеклом иллюминатора и т.д.
А террористы или глупые военные обязательно испробуют все возможные способы уничтожения больших масс людей. Это доказывает история, это доказывает статистика преступлений любой современной страны.
С причинами таких проявлений (если не на уровне вмешательства в разум человека, в геном) бороться бесполезно. Обязательно вылезет какой-нибудь абсолютно спорный вопрос, неизбежно создающий противоборствующие стороны конфликта. Например, кто-то на какой-то стадии полёта рассчитает, что миссия обречена на провал, одни прислушаются, а другие рассчитают это как-то иначе и будут стойко придерживаться противоположной точки зрения. Или по прибытии в целевую звёздную систему окажется, что там одни безжизненные булыжники и/или совершенно неподходящие условия для высадки и обустройства хотя бы временной базы (ядовитая атмосфера, ужасающие бури и т.д.) – могут разделиться мнения – возвращаться или лететь к другой более выгодной звезде. Обречённые будут стремиться вернуться на Землю или как-то изменить радикально план, а другие будут с ними бороться с не менее весомыми мотивами.
Варианты (не взаимоисключающие) решения подобных проблем: строгий научно обоснованный тоталитарный режим; принцип не единого ковчега, а роя (не держать все яйца в одной корзине), аналогично распределить ресурсы, это также будет перестраховкой от любых видов катастроф, даже естественных космических (столкновение с чем-то, случайные взрывы на борту); самый радикальный вариант – надёжно изолировать всех людей друг от друга (может, даже от себя), вся связь будет осуществляться через виртуальный мир/соц.сеть, а также общими голосованиями (специалисты в своих отдельных сферах) будет осуществляться управление кораблём (в таком случае потребуется очень высокоразвитая и надёжная робототехника).
Тематика космического корабля поколений хороша тем, что решение подобной проблемы, как и многих других, может решить их также и на Земле, т.е. для всего человечества вообще.
9) Проблема отсутствия причин куда-либо лететь. Проблема нерентабельности.
Нет причин куда-либо далеко лететь (тем более, когда не освоены ближайшие планеты), слишком мало информации о далёких космических объектах (нужно сначала, чтобы туда хотя бы долетели беспилотные аппараты, способные дать обратный сигнал через сотни лет полёта; вояджеры этого никогда не смогут, им хана через несколько лет, когда закончится плутоний на поддержание дальней космической связи с Землёй).
Сюда же стоит добавить нерентабельность подобных проектов (про огромнейшие затраты ресурсов я уже говорил). Подобные проекты сравнимы с радикальными инженерными решениями в стиле Сферы Дайсона, на производство которых порой могут понадобиться ресурсы всей солнечной системы.
Противоположная проблема здесь также в том, что когда причина лететь куда-либо всё-таки возникнет – может быть уже слишком поздно. Может быть уже недостаточно ресурсов; может не хватить времени на разработку проекта до дедлайна надвигающейся планетарной катастрофы и т.д.
10) Ещё тысячи казалось бы менее масштабных проблем, которые могут быть неочевидны сегодня, но обязательно всплывут и доведутся до запредельного абсурда через сотни лет полёта.
Чтобы учесть как можно больше необходимых факторов долгосрочного выживания и чтобы решить максимально много возможных проблем, недостаточно будет, как в современных весёлых экспериментах запереть несколько людей где-нибудь под землёй в пустыне и смотреть, с какими проблемами они столкнутся. Такой грандиозный сверхдорогостоящий проект, как корабль поколений (космический ковчег) будет чрезвычайно сложно вернуть назад или как-то ему помочь дистанционно (тем более что связь с ним очень быстро пропадёт почти окончательно), есть возможное решение, связанное с тем, что обитателям ковчега в долгосрочной перспективе нечего терять (подумаешь, плюс-минус сто лет). В таком случае можно было покружить по хитрым траекториям по солнечной системе, например, до облака Оорта и обратно к Земле, в том числе можно совершать удобные гравитационные манёвры (вокруг Девятой Планеты, если такую всё-таки обнаружат), и в последний раз пролететь мимо Земли во время финального гравитационного манёвра (помогает разгонять объекты) вокруг Солнца спустя несколько десятков лет после запуска миссии. К этому моменту на борту уже будут растить детей, некоторые из них уже будут взрослыми, к этому моменту откроются большинство самых важных проблем, нехваток и т.д. И тем самым можно будет в последний раз снабдить ковчег с Земли и прочих освоенных объектов всем необходимым для дальнего космического плавания.
Параллельно синхронизирует скорость заранее разогнавшийся беспилотный (ибо сильнейшие перегрузки) аппарат для финальной стыковки и передачи ресурсов на борт ковчега.
На данной стадии (например, спустя полвека или век, уже понятны слабые места проекта, наиболее расходуемые ресурсы и т.д.) происходят:
- экстренная доставка дополнительных необходимых ресурсов;
- общее пополнение запасов;
- дополнительные ступени с топливом для разгона;
- дополнительные модифицированные ядерные установки;
- дополнительные модифицированные роботы;
- финальное самое масштабное обновление прошивки;
- последний шанс для отмены миссии (пересмотр возможностей выполнить миссию);
- новые блупринты для 3д-принтеров (новые изобретения с планеты);
- новые инструкции, мануалы, книги, обучающие программы, симуляторы и т.д.;
- море нового развлекательного контента (фильмы, книги, сериалы, игры, виртуальные миры);
- все последние новости;
- последние весточки домой, потомкам, сородичам;
- покидание ковчега раненных, немощных и т.д. (при возможности торможения аппарата и доставки их домой).
13 комментариев
Авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарий
ВойтиБольшое спасибо, интересный пост и не менее интересные комментарии. Это, наверное, первый пост на сайте за год, который я прочитала и даже перечитала ))) Будут ещё?
Про полеты к другим планетам есть очень интересные видео на Ютубе, касаемо полетов Омериканцев на Луну.
Если говорить о вещах реальных, то да, пока ученые не решили целый ряд проблем которые возникают за пределами орбиты Земли. Смогут ли решить? Думаю что смогут, ибо технический прогресс развивается стремительно. 20 лет назад мало кто мог подумать, что даже у трехлетнего ребенка будет "мобила" в которую он будет пялится и тыкать пальцами. Мало кто мог подумать что передача видеосообщений "онлайн" будет не просто возможно, а выполнена в высочайшем качестве. Вообще, технический прогресс и его развитие с каждым годом поражает, поэтому предугадать, что будет через 50 лет практически не возможно.
Ирония всей космической тематики в том, что она тесно связана с технологиями и развитием, прогрессом. А особенности технологического прогресса очень хорошо описываются в жанре научной фантастики - киберпанк. Помимо теорий о "высоких материях", существуют еще социальные вопросы им сопутствующие. Пока одни будут делать двигатель и придумывать космические туалеты 5.0, социальная сфера общества, что их окружает, может дать знатную трещину из-за иных, более приземленных процессов в жизни людей.
Харитонов Дмитрий, А что там с судьбой грунта-то? Можете прояснить?
ну наконец хоть что-то толковое в блогах!
но я бы сказал, что прежде чем ломиться к другим звёздам, надо научиться сначала хотя бы по солнечной системе шариться.
и что важнее - найти экономическую пользу от таких полётов.
Зачем обязательно людей мучить, ещё и поколениями? Наблюдения с Земли плюс исследовательские аппараты - это уже немало.
Двигатели - это технический вопрос, и его решение через несколько десятилетий может быть нынче для нас немыслимым. Фундаментальный предел - это, как было верно подмечено, скорость света.
Розалия Ханзарова, про синий цвет - полнейшая бредятина; синий цвет используется в символике самых древних и самых разных культур, легко нагуглить или вспомнить множество общеизвестных примеров. Всегда проверяйте на надёжность источники, а не верьте чему попало, особенно когда другие специалисты не поддерживают подобную мифологию.
Не исключаю варианта, что человек на стадиях эволюции мог даже биологически воспринимать мир совершенно по-другому, оспариваю только этот ваш надуманный аргумент про недавнее тысячелетие.
Почитал ниже развернувшуюся дискуссию, и не понял: Мы летим или не летим?
Что нет смысла писать космическую фантастику, которая подскажет ученым что делать?
Денис Лукашевич, Официальные? Нет и будет лучше, если их не будет. Некоторые знания могут быть слишком опасны, о чем я выше уже упоминал. (Официально у меня высш. образование - материаловед. С вышеупомянутыми феноменами меня столкнула жизнь)
Да и оба феномена слишком сильно выбиваются из современной научной парадигмы. Какие уж тут могут быть официальные эксперименты, исследования и данные? Тем более тогда, когда нет необходимости замерять что-либо приборами; когда речь касается воздействий, которые не измерить существующими сегодня в науке мерами измерения и не выразить в числовых данных. Даже с псионикой цифры не так важны, как аналоговые "вводные" данные в виде комплексного восприятия одного человека и результаты - тоже в виде комплексного восприятия, но уже другого человека (не обязательно человека). Получение описаний восприятия от второго пси-контактера(если это человек) на словах или наблюдения за действиями не вижу смысла записывать. Меня результаты многократных проверок обоих феноменов (и их побочные последствия) точно убедили, а другим что-то доказывать не вижу смысла.
Ну наконец-то человек, интересующийся правильными вещами и задающий правильные вопросы! Даже захотелось почитать Вас, несмотря на то, что не читаю сетературу.
Да, сегодня подобные путешествия невозможны. И, думаю, будут невозможны по крайней мере ещё два-три столетия. Нам бы хоть до Марса живыми дотянуть...
Насчёт скорости света: даже если корабль двигается с подобной скоростью, то частицы вакуума по отношению к кораблю будут вести себя как жёсткое излучение. Это ещё большие ограничения на скорость.
Идеальным вариантом корабля поколений мне видится целая планета, ресурсов и размера которой хватит на устранение всех указанных Вами проблем. Только где же столько энергии на её разгон и торможение взять...
Ричард Десфрей, Да я понял.
Самые важные темы - те, что самые всеобъемлющие и вечные. Но не все возможные из них часто кем-либо из писателей затрагиваются.
В качестве пиара, выскажу пару своих мыслей на тему озвученную в блоге.
В моем романе "К звездам" - https://lit-era.com/book/k-zvezdam-kniga-pervaya-poiski-novogo-doma-b46290 проблему скорости превышающей скорость света Земляне решили за счет центробежного ускорения формируемого притяжением "Черной Дыры"
Насчет заморозки тела - ученые уже подошли близко к решению этого вопроса, опыты на пресмыкающихся уже имеют успех ( слышал о замороженной и оживленной лягушке )
Есть много других примеров, когда тело не разлагается даже при обычных условиях
"Бурятский Лама Итигэлов замедлил, почти остановил время".
Энергетика - ядерный реактор вполне долгоработающая энергетическая система, плюс использование других систем получающих энергию от светил, сил притяжения небесных тел.
Проблему деградации приборов - можно решать прямо на корабле, в собственной лаборатории производящей любые изделия и компоненты. Проблема гравитации решается как пример за счет использования центробежных сил, в отдельных блоках корабля. Остальные проблемы - ничто по сравнению с выше перечисленными.Я верю в возможности человеческой расы, ждать когда к нам прилетят добрые инопланетяне и дадут новые технологии долго.
Vladimir Rishag, То, что нам кажется неконтролируемым сегодня, может оказаться контролируемым завтра. Открытия в одних научных областях иногда могут вызвать переворот в других.
ну скорость света является пределом только в рамках классической ОТО и СТО. Однако, никто не запрещает открыть новую физику. И да, с открытием гравитационных волн и ряда открытий в области элементарных частиц - варп-двигатель становится вполне реальным.
как это никуда лететь не надо? Земля уже перенаселена и к середине века мы приблизимся к 14 миллиардному населению. И вопрос выживания расы - пока люди остаются на одной планете они крайне уязвимы. Любая катастрофа, крупная война - и все, конец человеческой расе.
Alex Danilson, проблема перенаселения преувеличена, если она вообще есть. Земля способна обеспечить и 20 миллиардов людей, а демографический рост замедляется и к концу века прекратится. Проблема только в социальном неравенстве, то есть - в головах.
Вижу, что тема заинтересовала людей.
Если кому требуется еще вдохновения, почитайте "Семиевие" Стивенсона, недавно только перевели. Аналогов нет. Там, конечно, не все раскрыто и технических проблем хватает, но все равно очень интересно, остросюжетно и душевно. Только не читайте аннотации, они очень спойлерные (спойлерят финал).
Прочитал первый пункт. Согласился. Дальше не читал. Да, все правильно. Все эти межзвездные перелеты - фуфло. И я давно не верю в темную материю, энергию, кротовые норы и всю остальную дребедень, которую напридумали астрофизики, чтобы заткнуть дыры в своих теориях.
Хотя сам писал НФ. Но потом понял, что это никому не интересно.
Ричард Десфрей, А я так и сказал - это вещи, которыми закрывают дыры в теориях. Да, они объяснены математическим аппаратом. Да, они имеют под собой даже наблюдения. Например, черные дыры или темная материя. Воздействие гравитацией. Но при этом если всего-навсего предположить, что там просто другие законы физики, как сразу никакой черной материи или черных дыр не будет.
Еще можно сказать, что нет смысла посылать корабль, если его через 100 лет + время полета сможет перегнать другой кор.
И да, насчет скорости света. Люди всегда хитрили и здесь что нибудь придумаем. Вон, физики на полном серьезе обсуждали концепцию стартрековского варп двигателя)
Ричард Десфрей, Есть и нормальные споры, но в основном на мертворожденных форумах. Одно время я смотрел про энергощиты и набрел на очень занимательную беседу. (причем там аргументы и в стиле «да человека разорвет», и на формулах). Так что срачи разные бывают)
Вместо ответа в комментариях здесь, написал в своем блоге топик с подсказками, значительно упрощающими поиск эффективных решений перечисленных проблем: https://lit-era.com/blogs/post/36202.
Удаление комментария
Вы действительно хотите удалить сообщение ?
Удалить ОтменаКомментарий будет удален безвозвратно.
Блокировка комментирования
Вы дейтсвительно хотите запретить возможность комментировать ?
Запретить Отмена