Podróże z prędkością światła – czy są możliwe?. Technologie z filmów science fiction
- Technologie z filmów science fiction - niemożliwe, bezsensowne, a może...
- Tesla jest dla frajerów, co powiecie na auto z napędem jądrowym?
- Podróże z prędkością światła – czy są możliwe?
- Podróż w czasie
Podróże z prędkością światła – czy są możliwe?
Nadświetlną do Andromedy? Podróżowanie leży w ludzkiej naturze, toteż obecność w tym artykule tylu różnych technologii pozwalających na szybkie przemieszczanie się nie powinna dziwić. Na Ziemi praktycznie nie ma miejsc, do których nie da się dotrzeć istniejącymi środkami transportu. Stąd kolejnym celem jest wyprawa do gwiazd. Ale jak daleko nam do technologii pozwalającej na loty międzyplanetarne?
Kiedy w ubiegłym stuleciu człowiek wylądował na Księżycu, a kosmiczny wyścig pomiędzy USA a ZSRR pochłaniał miliardy dolarów, spodziewano się, że międzyplanetarna przestrzeń wkrótce nie będzie przeszkodą w eksploracji chociażby Marsa. Obecnie w kalendarzu widnieje rok 2021, a człowiek wciąż nie postawił stopy na Czerwonej Planecie. Snute są jednak ambitne plany przez NASA, należące do Elona Muska SpaceX oraz... Chińczyków. Naukowcy z Państwa Środka jako pierwsi dotarli na tzw. ciemną stronę Księżyca, a ich program podboju kosmosu zakłada również dotarcie na Marsa jeszcze w tym stuleciu. Jakie przeszkody czekają na obie strony?
Technologia da radę, ale nasze ciała nie przetrwają kolonizacji Marsa
Brak grawitacji i atmosfery, ekspozycja na duże dawki promieniowania, ogromne odległości do pokonania i problem z wyżywieniem astronautów, to jedynie wierzchołek góry lodowej, na jaką składają się wyzwania z załogowym lotem w dalsze części Wszechświata. O ile Mars jest jak najbardziej osiągalnym celem wypraw w przeciągu nadchodzących dekad, tak lot pozagalaktyczny do Andromedy to pieśń przyszłości, która prawdopodobnie nigdy nie nadejdzie. Przy użyciu obecnej technologii czas podróży na Czerwoną Planetę wyniesie około 9 miesięcy (wykorzystanie orbity Hohmanna), ale wyprawa na Plutona to już 9 lat. Pokonanie dystansu do leżącej najbliżej Słońca gwiazdy, Proximy Centauri, zajęłoby już 81 000 lat (dla prędkości 56 000 km/h). Dotarcie do najbliższej Drodze Mlecznej galaktyki (Karzeł Wielkiego Psa) to jedyne 25 000 lat, do wymarzonej Andromedy 2 500 000 lat. Dla dwóch ostatnich przyjmujemy jednak lot z prędkością światła.
Wyżywienie, stan nieważkości czy promieniowanie są problemami, na które solucje pojawią się prawdopodobnie w najbliższym stuleciu, lecz stworzenie napędu zdolnego do akceleracji do niemal 300 000 000 m/s lub ponad tę wartość jest fizycznie niemożliwe. W kosmosie (i Wielkim Zderzaczu Hadronów) możliwe jest przyspieszenie niektórych cząstek do prędkości bliskiej prędkości światła, jednak efekt uzyskiwany jest dzięki właściwościom pól elektromagnetycznych, eksplozji magnetycznych oraz oddziaływaniom fala-cząsteczka. Przy obecnym poziomie wiedzy nie da się wykorzystać tych własności do rozpędzenia większego obiektu posiadającego masę. Dodatkowo pojawi się kolejny problem - nawet jeśli naukowcom udałoby się skonstruować napęd zdolny do przyspieszenia do prędkości światła, to żadna żywa istota takiej akceleracji nie przeżyje (amerykańskie F-16, choć nieporównywalnie wolniejsze, wytwarzają zabójcze dla ludzi przeciążenia). Innymi słowy mówiąc, na dzień dzisiejszy musimy zadowolić się ,,tylko" ewentualnym sukcesem podboju Marsa.
Star Wars
Nawet osoby nielubujące się science fiction chociaż raz musiały się zetknąć z pojęciem nadświetlnej znanego choćby z uniwersum Gwiezdnych wojen. Wyprawa z jednego układu do drugiego trwa tam bowiem kilka(naście) dni. Wszystko dzięki statkom wyposażonym w hipernapęd, który pozwala przenieść obiekt do przestrzeni zwanej nadświetlną. Poruszając się po wyliczonych przez komputer nawigacyjny trasach, można pokonywać ogromne odległości znacznie szybciej niż porusza się światło. W jaki sposób działają systemy podtrzymywania życia czy matryce sztucznej grawitacji niestety nie starano się wyjaśnić.
Podwodne miasta
Liczba osobników naszego gatunku już dawno przekroczyła siedem miliardów i zbliża się do ośmiu. Jest nas coraz więcej na Ziemi, a nasze osiedla rozrastają się. Jednym z najbardziej oczywistych sposobów rozwiązania problemu przeludnienia jest ekspansja ludzkości w kosmos. Wydaje się, że zasiedlenie innych planet jest najbardziej obiecującą wersją przyszłości. Ale czy nasza Ziemia nie może nam już nic zaoferować?
Obecnie żyjemy tylko na lądach, a przecież stanowią one jedynie 30% całej powierzchni planety. Pozostałe 70% bezmiar wody, czyli oceany i morza. No i Antarktyda jeszcze, ale tam jest bardzo zimno. Czy ktoś już wpadł na pomysł, aby zacząć zasiedlać wodną część Ziemi? Cóż, marzenia i plany podwodnych miast snuje wielu artystów i architektów. Choć na razie realizowane są tylko w kinematografii i grach komputerowych.
Podwodne miasta są także obecne w legendach. Mityczna Atlantyda często jest wyobrażana właśnie jako podmorska kraina, która opiera się oceanicznym wodom dzięki technologii. I tutaj można powiedzieć, że legenda obrosła dodatkową warstwą, ponieważ w oryginalnych opisach Platona była ona po prostu wyspą. Atlantydzi nie mieli się wyróżniać jakoś szczególnie ani władać bardziej zaawansowaną niż ówczesna techniką. Wyspa miała zostać zatopiona w wyniku kataklizmu a mityczny lud – zaginąć. Oczywiście nie znaleziono jak dotąd żadnych dowodów na prawdziwość tej historii.
Osiedlanie się na dnie oceanów jest raczej trudnym i niezrealizowanym zadaniem. Ale to jest tylko jeden z wielu pomysłów. Wśród nich są miasta umieszczone niezbyt głęboko pod wodą jak i te na jej powierzchni. Tutaj już możemy się pochwalić pewnymi osiągnięciami. Część hotelu Conrad na Malediwach jest umieszczona pod wodą. Można zjeść w przeszklonej podwodnej restauracji lub przespać się w sypialni obserwując morskie życie. Powstała też podwodna baza Aquarius, która jest zanurzona na 20 metrów w pobliżu rafy koralowej w Florida Keys. Funkcjonuje ona już ponad 30 lat, pozwalając naukowcom łatwiej badać podwodne życie. Ma powierzchnię 37 m2, składa się z trzech pomieszczeń i jest typu otwartego, czyli nie posiada śluzy – dzięki dostosowanemu do otoczenia ciśnieniu wewnętrznemu woda nie dostaje się do środka. Standardowy czas pobytu w podwodnym laboratorium to dwa tygodnie, rzadziej miesiąc.
Ciekawy pomysł podwodnego miasta proponuje korporacja Shimizu. Ta koncepcja to rzut od razu na głęboką wodę - i to dosłownie. Potężna podwodna stacja miałaby składać się z dwóch głównych modułów. Mieszkalnej i agrotechnicznej kuli, częściowo wynurzonej z wody oraz osadzonej na dnie oceanu bazy, służącej jako fabryka i centrum wydobywcze. Obie części byłyby połączone 15 kilometrowej długości, spiralnym tunelem. Pomiędzy nimi na różnych głębokościach znajdowałyby się jeszcze mniejsze ośrodki – produkujące energię, surowce a także doświadczalne. Miasto, dzięki nietypowej konstrukcji, mogłoby się oprzeć prądom, pływowym i zmianom temperatury wody (stąd ta spirala). Powinno być także niemal całkowicie samowystarczalne. Wszystko, czego potrzebowaliby mieszkający w nim ludzie (a mogłoby być ich nawet kilka tysięcy), powstawałoby na miejscu.
Realizacja projektu, nazwanego Ocean Spiral, miałaby kosztować 25 miliardów dolarów. Nie podano żadnej daty, kiedy by mogła ruszyć budowa takiego miasta. To na razie jest tylko koncept. Być może nie dysponujemy jeszcze odpowiednią technologią, aby podjąć się takiego przedsięwzięcia. Najgłębiej położona część mogłaby sprawić szczególnie dużo problemów. Na średniej głębokości dna oceanu (ok. 4500 metrów) panuje ciśnienie 44 MPa, czyli ponad 430 atmosfer. Zewnętrzna powłoka stacji w takim miejscu musiałaby być bardzo gruba i wykonana z niezwykle wytrzymałych materiałów. Batyskaf Trieste, który zanurzył się na dno rowu mariańskiego, posiadał kulistą kabinę z wysokogatunkowej stali o grubości do 127 mm.
A ogromne ciśnienie to tylko jedno z wielu niekorzystnych warunków. Na dnie panują niskie temperatury, prądy morskie. Samo dno też podlega zmianom, szczególnie w strefach sejsmicznych. Podmorskie miasto musiałoby mieć przemyślaną i wyjątkowo odporną konstrukcję, a przez to bardzo kosztowną. Niewielka łódź podwodna Deepsea Challenger, którą James Cameron dotarł na głębokość 10898 metrów, kosztowała 10 milionów dolarów. Zdaniem niektórych w oceanicznych głębiach panują bardziej wymagające warunki niż w przestrzeni kosmicznej.
Podwodne miasta w kinematografii
Miasto Atlantyda – zbudowane przez Pradawnych – było jednym z motywów przewodnich serialu Stargate: Atlantis. Spoczywało ono na dnie oceanu planety w galaktyce Pegaza, gdy zostało odnalezione przez ekspedycję z Ziemi. Metropolia stawiała opór ciśnieniu jednak nie dzięki swojej konstrukcji, ale polu siłowym. Motyw podwodnej bazy występuje też w wielu pełnometrażowych produkcjach, np. Kula z 1998 roku, czy Aquaman z 2018. W filmie Gwiezdne Wojny: Część I - Mroczne Widmo w ogromnym, podwodnym mieście Otoh Gunga mieszka cała rasa Gungan.
Podwodne miasta w grach
Oczywiście najbardziej znane podwodne miasto to Rapture z gier Bioshock i Bioshock 2. Choć technologicznie zaawansowane, zbudowane zostało w 1946 roku przez Andrew Ryana i dzięki temu podziwiać możemy rozwiązania stylistyczne z lat 50. Jeśli ktoś wolałby sam takie miasto zbudować, powinien sięgnąć po grę Subnautica. Konstruowanie podmorskich baz na planecie złożonej głównie z oceanów jest jednym z niezbędnych elementów przetrwania.