Ali bodo ljudje vedno zgradili ladje?

»Ali bomo kdaj živeli med zvezdami?«

To je veliko vprašanje Rachel Armstrong - in eno je odločeno, da odgovori. Kot profesor eksperimentalne arhitekture na univerzi Newcastle v Združenem kraljestvu je Armstrong razmišljal o konstrukciji ničelne konstrukcije za svojo celotno kariero in še posebej po tem, ko se je pridružil mednarodnemu projektu Icarus Interstellar, ki je namenjen spodbujanju in olajšanju medzvezdnega leta v 21. stoletju. »Gre za to, da presežemo svoje meje in da smo več kot to, kar smo zdaj,« pravi. “Vprašanje zvezdnega ladje je v resnici narava človeštva. In to se razlikuje od vprašanja, ali smo lahko zgraditi zvezdni ladji."

Možnost ali ne more biti podvržena spremembam, vendar bi ali ne bi bil produkt samega človeštva - naše razmišljanje, naše prednostne naloge. Ozadje zvezdnega vprašanja je rast prebivalstva, poslabšanje okolja, znanstvene raziskave in spodbuda za raziskovanje. V primerjavi z vsem tem je opredelitev predmeta preiskave preprosta: zvezdni ladja, po Armstrongu, je plovilo, ki ga lahko uporabimo za prevoz ekološkega življenja v svetove zunaj našega sončnega sistema. Obstajata dve glavni značilnosti, ki ločujeta vesoljsko ladjo od drugih vrst vesoljskih plovil: Sposobnost vzdrževanja življenja na krovu za dolgo časa in zmožnost, da to življenje prenese na druge lune in planete.

Življenje v vesolju je stvar, ki jo lahko naredimo. To ponuja ISS. To, kar ISS ne more storiti, je premikanje po galaktičnih razdaljah. Pogon je, ko gre za zvezdne ladje, drgnjenje. Znanstveniki ocenjujejo, da bi moralo vesoljsko plovilo, da bi prišlo do drugega zvezdnega sistema v 100 letih, potovalo s približno 10-odstotno hitrostjo svetlobe. Brez warp pogona so stvari zapletene.

Od vseh sedanjih ali predlaganih tehnologij, Armstrong meni, da so sončne jadra najbolj realistične. Sončna jadra v osnovi uporablja sevalni tlak, ki ga oddajajo zvezde, kot pogonsko silo. Pritisk sevanja v tem primeru bi se potisnil proti velikim ultra tankim ogledalom, ki so pritrjeni na vesoljsko plovilo, kot jadro, ki ga premika naprej pri zelo visokih hitrostih. To je (sorazmerno) dostopen tip pogona. Dejstvo je, da je tako poceni, da je osnova za projekt LightSail, ki ga je financiral državljan Planetske družbe, ki je v juniju 2015 opravil testni let. Nobene potrebe ni nositi in shranjevati kakršnega koli goriva na ladji.

»To lahko dejansko začnemo graditi,« pravi Armstrong.

Vendar pa obstajajo pomanjkljivosti. Če nepričakovani koščki vesoljskega prahu in odpadkov zadenejo tanek material jadra, se lahko vsa stvar nepopravljivo poškoduje v nekaj sekundah. Armstrong pravi, da bi robotsko skeniranje sond za takšno vesoljsko jamo lahko pripomoglo k zgodnjemu opozarjanju, vendar bi moralo jadro še vedno izvajati umikanje. Če na krovu ni rezervnih pogonskih sistemov, bi bili astronavti v popolnem milostjo zaradi pritiskov zaradi sevanja in sončnih vetrov, ki so manj predvidljivi.

Obstajajo še druge, bolj radikalne pogonske tehnologije, ki bi verjetno imele več smisla za večje vrste zvezdnih ladij. Jedrska energija je najbolj smiselna. Mi lahko že naredimo jedrsko fisijo (to je, kako poganjamo jedrske reaktorje na Zemlji), toda jedrska fuzija bi bila veliko bolj učinkovit. Številne druge vrste konceptualnih tehnologij gradijo fuzijsko tehnologijo, kot je uporaba laserjev in elektronskih žarkov za poganjanje ladje naprej. Na žalost se nam ne zdi, da bi bili bližje temu, da bi fuzija postala resničnost, kot smo bili pred desetimi leti.

Druga velika ovira za oblikovanje zvezdnih ladij je življenjska sposobnost. Ena stvar je, da pošljemo ljudi v vesolje in drugo, da jih ohranimo žive. Armstrong trdi, da je slednje mogoče storiti, vendar le z zemljo.

»Če želimo preživeti, bomo potrebovali zemljo,« pravi. "To je tam, kjer je organska snov."

Tla so potrebna za rast rastlin, ki je potrebna za proizvodnjo kisika, sadja in zelenjave. Različne vrste rastlin bi lahko zagotovile tudi tono različnih organskih materialov, ki bi pomagali pri različnih okoliščinah. Na žalost je te raziskave težko uresničiti. Mednarodna pogodba o vesolju iz leta 1967 omejuje poskuse z mikroorganizmi v ekstremnem okolju. Ob predpostavki, da je bila pogodba spremenjena, bi morali znanstveniki najti način za uporabo dinamičnih kemijskih procesov za teraformiranje visoko lokaliziranih območij. To bi zahtevalo "super tla".

»Lahko oblikujemo kompleksne tkanine, ki presegajo idejo o vodi in zraku, pomešanih v določenih razmerjih,« pravi Armstrong. "Če strateško uvedemo različne vrste organizmov in morda celo tehnološke tkanine, lahko ugotovimo, da lahko tla naredijo veliko več, kot jih imajo naturalisti."

Sintetična biologija bi nam lahko celo pomagala pri bioinženirskih rastlinah, ki bi lahko igrale ključno vlogo v okolju zvezdnega ladje. Te naprave bi lahko proizvajali kisik v večjih količinah, živele od manj virov, filtrirale vodne sisteme za recikliranje pitne vode, proizvajale sadje in zelenjavo s hitrejšo hitrostjo itd.

Vendar pa trajnostni habitat ne pomeni samo zagotavljanje virov za rast življenja. Armstrong je porabil veliko časa za raziskovanje "živih tehnologij" - v katerih metabolni materiali delujejo kot "kemični vmesnik ali jezik, prek katerega se lahko umetne strukture, kot so arhitektura, povežejo z naravnimi sistemi." Ti materiali imajo v bistvu metabolične lastnosti, ki jim omogočajo preoblikovati v različne države s pomočjo energetskih procesov. Armstrong je najbolj zainteresiran za razumevanje, kako lahko metabolični materiali sodelujejo pri ustvarjanju ekološke krajine poleg bolj konvencionalnih strukturnih materialov.

Eden od primerov so »kapljice protokolarnega olja«, ki se lahko premikajo okoli okolja in so podvržene kompleksnim vedenjem, ki temelji na spreminjajočih se pogojih. To lahko pomeni, da postajamo vedno bolj občutljivi na svetlobo; odzivanje na vibracije in tresljaje; spreminjanje spreminjanja zmesi zraka z razprševanjem različnih vrst odpadkov; ali se samodejno popravi po poškodbi. Ta zadnja sposobnost je lahko še posebej uporabna pri ustvarjanju plasti trupa vesoljskega plovila, ki pomaga zmanjšati škodo, ki jo povzročijo drugi nevidni predmeti, ki so prizadeti okoli prostora, kot so majhne skale ali ledeni kosi.

Zaradi teh ovir ni verjetno, da bomo izpolnili Armstrongov samonadzorni rok 2100 let. Tudi če tehnološke omejitve ne bi bile problem, bi gospodarske in politične sile nedvomno upočasnile proces. Kljub temu se Armstrong upa, da bomo s povečanim zanimanjem za vrnitev na Luno in spravljanje ljudi na Mars kmalu lahko ustanovili raziskovalno postajo, ki bo posvečena izključno razmišljanju o tem, kako zgraditi zvezdni ladji.

»Zelo resno razmišljamo o ustvarjanju medplanarne civilizacije,« pravi Armstrong.

»Čeprav zveni kot znanstvena fantastika, razmišljanje o zvezdnih ladjah nas vabi, da strateško razmišljamo o tem, kako narediti stvari na dolgi rok, za prihodnje generacije. Ne vemo, kaj se bo zgodilo naslednje, vendar moramo iti v neznano."