Kameron – prorok
James Cameron je napisao scenario za svoj film „Avatar“ pre 17 godina. I još tada je izmišljeni svet vanzemaljaca smestio u stvarni i komšijski zvezdani sistem – alfu Kentaura A. Od njega nas deli samo 4,3 svetlosne godine.
Tajanstveni svet je naselio našom filmskom braćom po razumu – plavim humanoidima iz plemena Na'vi – ali taj svet nije neka samostalna planeta poput naše Zemlje, već Pandora – satelit gasovitog džina Polifema, sličnog našem Saturnu ili Jupiteru.
Pre tri godine naučnici su potvrdili Kameronovo prvo fantastično predviđanje. Kompjuterski modeli, koje su izveli Havijer Gedes i Gregori Laflin sa univerziteta Kalifornija iz Santa Kruza, pokazali su da u alfi Kentaura najverovatnije postoje kamene planete Zemaljskog tipa. Osim toga, uslovi na površini bi mogli da budu dobri za održavanje života.
A pretprošle godine – pre prikazivanja filma „Avatar“ na ekranima – istraživači iz Harvard-Smitsonijanovog astrofizičkog centra su objavili: vanzemaljski život treba očekivati najverovatnije na masecima gasovitih planeta – tzv. egzolunama. A oni – egzolune – odgovarajuće veličine, sa vodom i atmosferom – i nisu tako retki u kosmosu. Ima ih i u našem Sunčevom sistemu. Titan – Saturnov satelit – ima vrlo gustu atmosferu i zemaljsku topografiju. Evropa – Jupiterov satelit – pod slojem leda krije okean dubok desetinama kilometara. A kada bi se naši gasoviti džinovi nalazili bliže Suncu, u toplijoj zoni, sasvim je moguće da bi se i na njihovim satelitima mogao da razvije život. Možda i razuman. Kao na Pandori.
Do danas, astrofizičari su otkrili oko 400[1] veoma toplih egzoplaneta veličine Jupitera ili Saturna. Svi su potencijalni slučajevi za potragu za njihovim mesecima.
„Ako postoje svetovi poput Pandore, pronaćićemo ih u narednih 10 godina“, tvrdi Liza Kalteneger, vodeći stručnjak astrofozočkog centra. „Sasvim je moguće da ćemo ih pronaći u reonu alfe Kentaura, gde su mnoge zvezde veoma slične našem Suncu. To su zadaci savremenih orbitnih teleskopa.“
Doživotno izgnanstvo
Zbivanja u „Avataru“ su smeštena u 2145. godinu. Da li bi do tada ljudi mogli stignu do Pandore kada bi bili sigurni da tamo postoji život?
Najbrža kosmička letilica koju su napravili ljudi, „Vojadžer 1“, trenutno leti brzinom malo većom od 17 kilometara u sekundi. Tim tempom bi joj do alfe Kentaura trebalo 74 hijade godina. I to samo u jednom pravcu.
Perspektivni jonski motori, koji izbacuju usijane čestice zagrejane do milion stepeni, omogućili bi nam mnogo brže kretanje. Naprimer, do Marsa bi stizali za svega 39 dana. Ali za međuzvezdane ekspedicije i ta brzina je premala.
Na ovoj slici umetnika, prikazana je plazmena stanica (levo) dok magnetskim zrakom snabdeva svemirski brod u Jupiterovoj orbiti jonizovanom plazmom. Da li bi flota takvih stanicamogla da obezbedi dovoljno ubrzanja za let neke letilice do prvih zvezda?
Svojevremeno je američka vojna agencija za napredne tehnologije DARPA radila na takozvanom projektu „Orion“. Radilo se o kosmičkom brodu koji bi stvarao potisak serijom nuklearnih eksplozija[2]. Pojavio se kasnije i britanski projekat „Daedalus”[3] (1975), sa motorima na bazi termonuklearne fuzije. O njihovim današnjim sudbinama ne znamo ništa. Međutim pretpostavljamo da bi aparati, opremljeni ovim ili onim motorima, dostizali brzine od 10-15 procenata brzine svetlosti. Ali čak i brzinom od 30-45 hiljada kilometara u sekundi do Pandore bi nam trebalo 40 ili 50 godina. Predugo za bilo čije pojmove ...
Projekat „Deadalus“ je bio planiran za međuzvezdane letove bez posade. Imao je težinu od 54.000t, od čega je 50.000 t bilo deuterijumsko gorivo. Prvi stepen je trebalo da za 2 godine rada stvori ubrzanje od 7,1% brzine svetlosti, dok bi drugi dostigao 12%. Put je trebalo da traje oko 50 godina.
Sa antimaterijom u tankovima
Kilogram antimaterije, anihiliravši sa običnom supstancom, dao bi 10 milijardi puta više energije od kilograma, recimo, trotila. Po proračunima Nase, odgovarajuće „gorivo“ – sačinjeno od nekakvih antiprotona – moglo bi da brod od 100 tona ubrza do brzine od čak 100 hiljada kilometara u sekundi. To je trećina brzine svetlosti, što bi skratilo put na svega 12 godina. „Kvaka“ je u tome što bi na sadašnjem nivou tehnologije bili potrebni milioni godina za sintetizovanje makar grama antimaterije[4].
Ali situacija nije beznadežna. Fizičar Džejms Bikford iz laboratorije Draper kembridžkog univerziteta pre 4 godine je objavio rad u kome je objasnio da je antimateriju moguće sakupiti leteći elektromagnetnim „usisivačem“ iznad Jupiterove orbite. Tamo se, po njegovim rečima, svake godine iz sudara galaktičkih kosmičkih zrakova visoke energije (GCR) sa oblacima gasova proizvede oko 4 tone antimaterije.
Crna rupa ispod haube
Da bi se dostigla brzina svetlosti i da bi se stiglo do alfe Kentaura za manje od 5 godina možda bi nam omogućio projekat koji su teorijski razvili i objavili američki naučnici. Nedavno je jedan od njih – fizičar Đia Liu sa Njujorškog univerziteta - predložio zvezdolet sa motorima koji bi radili na kontroverznu tamnu materiju. Drugi – matematičari Luis Krejn i Šon Vestmorlend sa kanzaškog državnog univerziteta – nameravaju da u istu svrhu „iskoriste“ veštački stvorenu crnu rupu. Naučnici nas uveravaju da je takva egzotika u principu moguća.
Prema Liuovoj teoriji, tamna materija se satoji od električki neutralnih čestica neutralinosa, čija je glavna egzotična osobenost, obzirom da su u pitanju Majorana fermioni, da su identični svojim antičesticama. I da pod određenim uslovima mogu da anihiliraju, stvarajući ogromnu energiju.
Liu planira da prikuplja tamnu materiju tokom putovanja, otvarajući specijalne komore-ćelije, razmeštene po površini ploče veličine, recimo, 100 m2. Periodični produkti anihilacije bi stvarali impulse potiska. I prema mišljenju istraživača, raketa bi dostigla brzinu blisku brzini svetlosti za svega nekoliko dana.
Autori drugog projekta oslanjaju se na kvantnu fiziku i takozvano Hokingovo zračenje. Još sedamdesetih godina prošlog veka ovaj naučnik je objasnio na koji način crne rupe mogu da „ispare“. Krejn i Vestmorlend veruju da bi subatomske čestice koje se tom prilikom stvaraju mogli da iskoriste za ubrzavanje kosmičkog broda. Njihovi proračuni pokazuju: bila bi potrebna crna rupa težine milion tona. Njena energija bi bila dovoljna za 100 godina leta.
Na pitanje gde pronaći zgodnu crnu rupu, Krejn odgovara: možemo sami da je stvorimo, koncentričući jako mnogo energije na malu površinu. Naprimer, uz pomoć gama-lasera, napajanog gigantskim – stotinama kvadratnih kilometara velikim – solarnim kolektorima.
Kao rezultat, dobili bi crnu rupu veličine atomskog jezgra. Potom bi je samo trebalo smestiti u posebnu komoru i postaviti parabolično ogledalo, koje bi reflektovalo čestice Hokingovog zračenja.
Po mišljenju naučnika, predložene metode sposobne da daju pogon i ubrzanje do brzine bliske svetlosti mogle bi da budu realizovane u narednih 100-200 godina. A možda ih već koriste vanzemaljci, ako uopšte postoje.
„Međuzvezdana putovanja neće biti moguća još najmanje 200 godina“, tvrde bivši Nasin stručnjak za raketni pogon. A do tada, kosmički brodovi koje sada dizajniramo za takva putovanja biće zastareli.
„Zaboravite troškove, političke odluke i sve druge promenljive – doba dobijanja jeftine energije završiće se 2196“, tvrdi Mark Milis, bivši šef Nasinog projekta za naprednu pogonsku fiziku i osnivač fondacije „Tau Zero“ koja podržava istraživanja vezana za zvezdana putovanja.
[1] Ukupno je otkriveno 693 planete, od čega 569 u planetnim sistemima, a 81 u višestrukim planetnim sistemima. Prema nalazima Nasine misije „Kepler“, u našoj galaksiji ima najmanje 50 milijardi planeta.
[2] Po njihovim tadašnjim proračunima, bilo bi potrebno više od 1,200 atomskih bombi, ukupne težine 3.000 t. To nije ništa jer bi sam brod imao oko 3 miliona tona.
[3] Njihov brod bi bio upućen ka Barnardovoj zvezdi brzinom od 12% brzine svetlosti. Američka vojska i NASA su pre 30 godina tajno radili na sličnom dizajnu, znanom kao projekat „Longshot“. Od 1998. američki univerzitet Pensilvanija radi na unapređenoj verziji ovog projekta, i imaju svoje projekte „Ican“ i „Aimstar”.
[4] Zapravo, danas se prikuplja nekoliko nanograma (10-9 gr) antimaterije godišnje, koja košta $100 triliona po gramu. Amerikanci kažu da bi 1 mikrogram mogao da ponese brod od 100 tona na jednogodišnju misiju na Jupiter!
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
