جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

چرا سفر میان‌ستاره‌ای از آن چه در فیلم‌ها می‌بینیم دشوارتر است؟
مسافران فضایی در داستان‌های علمی‌تخیلی اغلب از «Warp Drive» برای سفر سریع در مسافت‌های طولانی فضا استفاده می‌کنند. آیا انسان‌ها یاد خواهند گرفت که چطور سریع‌تر از نور سفر کنند؟

چرا سفر میان‌ستاره‌ای از آن چه در فیلم‌ها می‌بینیم دشوارتر است؟

پروازکردن به نزدیک‌ترین منظومه‌ی ستاره‌ای یا اوج گرفتن در کهکشان چقدر سخت است؟ در فیلم‌های «پیشتازان فضا» یا «جنگ ستارگان» این کار خیلی ساده به نظر می‌رسد. هنگامی که قهرمانان یک تماس بد از راه دور دریافت می‌کنند، از «وارپ دراو» یا «هایپردرایو» استفاده می‌کنند و در عرض چند دقیقه یا چند ساعت به مقصد می‌رسند. اگر نیروی محرکه‌ی مناسب را بدست بیاوریم، آیا برای ما امکان پذیر است که در زندگی واقعی به این سرعت سفر کنیم؟

تقریباً ۵۰ سال پیش، انسان‌ها روی ماه قدم می‌زدند؛ اما ما در سال ۱۹۷۲ توقف کردیم و هرگز جلوتر نرفتیم، مگر این که یک کاوشگر روباتیک را بفرسیتم، برخلاف وعده‌ی کتاب و فیلم «۲۰۰۱: یک اودیسه‌ی فضایی» انسان‌ها هرگز به سوی مشتری یا حتی به مریخ نرفتند!
چه چیزی است که باعث می‌شود سفر راه دور تا این حد دشوار باشد؟ علاوه بر موضوع واضحِ نگرانی برای سلامتی انسان (زندگی با گرانش کم در طول زمان بدن را تضعیف می‌کند) و مسائل بودجه‌ای، مشکلات تکنولوژیکی زیادی برای سفر به مکان‌های دور وجود دارد.

در حالی که متخصصان مشغول کار بر روی مفاهیم سفر میان‌ستاره‌ای هستند، هشدار می‌دهند که انتظارات ما از سفر فوری احتمالاً بسیار بالا است. جفری لندیس، یکی از دانشمندان ناسا و نویسنده‌ی علمی‌تخیلی که بر روی مساله‌ی نیروی محرکه‌ی بین‌ستاره‌ای کار کرده‌ است، هشدار می‌دهد: «مشکل بیشتر سفرهای سریع‌تر از نور در کتاب‌های علمی‌تخیلی این است که یک چیز بسیار مشکل را بسیار ساده جلوه می‌دهند.»

جیمز کامرون (چپ) در کنار جرج لوکاس، خالق «جنگ ستارگان»
جیمز کامرون (چپ) در کنار جرج لوکاس، خالق «جنگ ستارگان»

شتاب بخشیدن به یک سفینه‌ی فضایی با انرژی خالص، نیروی محرکه‌ی زیادی می‌خواهد، احتیاجی به گفتن نیست که شما در پایان به یک سرعت نهایی می‌رسید. به بیان نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین در یک قرن پیش، زمانی که یک جسم به سرعت نور نزدیک شود، جرم آن به بی‌نهایت می‌رسد. بنابراین، به عبارت دیگر، یک سفینه‌ی فضایی از نظر فیزیکی نمی‌تواند با سرعت نور حرکت کند.

نظریه نسبیت عام اینشتین چیست؟

برخی از داستان‌های علمی‌تخیلی (مانند کتاب کودکان سال ۱۹۶۲ «چروک در زمان»، که به تازگی به عنوان یک فیلم در سینماها منتشر شد) از کرم‌چاله برای دور زدن مشکلات سفر فوری استفاده کرده‌اند. اما کرم‌چاله‌ها نیز دارای مشکلاتی هستند. اگر چه کرم‌چاله‌ها یک نامزد پیشرو هستند، اما فهمیدن این که چطور باید جرم کافی را در یک مکان جمع کرد تا یک کرم چاله ساخت، کار سختی است،. سپس مشکلات فهمیدن چگونه باز نگه داشتن کرم‌چاله‌ها و عبور ایمن از آن‌ها وجود دارد.

و دیگر اینکه چه با سرعت نور حرکت کنید و چه از کرم‌چاله‌ها استفاده، به احتمال زیاد به پدیده‌ی «اتساع زمان» برخواهید خورد. نظریه‌ نسبیت خاص اینشتین نشان می‌دهد، هنگامی که یک سفینه‌ی فضایی با سرعتی نزدیک به نور حرکت کند، ساکنان با سرعتی کم‌تر از دوستان و خانواده خود در خانه پیر می‌شوند،. بنابراین، زمانی که مردم از سفر طولانی بازمی‌گردند، ممکن است عزیزانشان را بسیار پیر یا مرده پیدا کنند.

نظریه نسبیت خاص

حتی فضانوردان در ایستگاه بین‌المللی فضایی تاثیرات اتساع زمان (تا حد بسیار کوچک‌تر) را هنگام بازگشت به زمین تجربه می‌کنند. این اتفاق برای فضانورد اسکات کلی بعد از گذراندن نزدیک به یک سال در فضا بین سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ اتفاق افتاد. وقتی او به خانه آمد، اختلاف سنی او با برادر دوقلوی خود به نام مارک کلی ۵ میلی‌ثانیه افزایش یافت.

اتفاقات جالبی که برای اسکات کلی در ایستگاه بین‌المللی فضایی افتاد

سفر میان‌ستاره‌ای در دنیای واقعی

مسافرت میان‌ستاره‌ای ممکن است، اما فعلا بهترین گزینه برای سفر کردن سفرهای نسبتاً محلی است. نزدیک‌ترین منظومه‌ی ستاره‌ای به ما آلفا قنطورس است. در سال ۲۰۱۶ دانشمندان یک سیاره به اندازه سیاره زمین را در منطقه‌ی قابل سکونت یکی از ستارگان آلفا قنطورس کشف کردند که یک کوتوله سرخ به نام پروکسیما قنطورس است.

اگر با سرعت نور سفر کنید آلفا قنطورس به اندازه‌ی کافی نزدیک است؛ فقط حدود چهار سال دورتر. اما در سرعت‌های کندتر، این فاصله هنوز نسبتاً دور است. اگر سفینه‌ی فضایی ویجر ۲ (که در سال ۱۹۷۷ راه‌اندازی شد و در سال ۲۰۱۲ در فضای میان‌ستاره‌ای پرواز کرد) در این مسیر حرکت کرده بود حدود ۷۵۰۰۰ سال دیگر به آلفا قنطورس می‌رسید. اما ما به یک راه‌حل سریع‌تر نیاز داریم.

مسافران فضایی در داستان‌های علمی‌تخیلی اغلب از «Warp Drive» برای سفر سریع در مسافت‌های طولانی فضا استفاده می‌کنند.
مسافران فضایی در داستان‌های علمی‌تخیلی اغلب از «Warp Drive» برای سفر سریع در مسافت‌های طولانی فضا استفاده می‌کنند.

در سال ۱۹۹۸، یکی از مفاهیم میان‌ستاره‌ای لاندیس توسط برنامه‌ی «مفاهیم پیشرفته ابتکاری ناسا (NIAC)» بنیانگذاری شد؛ NIAC ایده‌های دور از ذهن را برای اکتشافات فضایی بررسی می‌کند که ممکن است برای دهه‌ها استفاده نشده بودند. در اصل، طرح لاندیس استفاده از لیزر را برای هل دادن سفینه‌ی فضایی مجهز به بادبان‌ها را پیشنهاد داد، که بر اساس ایده‌هایی منتشر شده توسط رابرت فوروارد در سال ۱۹۸۴ بود. این مفهوم بعداً توسط گروه «Breakthrough Starshot» انتخاب شد که در سال ۲۰۱۶ اعلام کرد که امیدوار است در نهایت فضاپیمای کوچکی را به قنطورس آلفا بفرستد.

لاندیس گفت ایده‌ی او برای مردم کار خواهد کرد، اما اگر فضاپیما را خیلی کوچک نکنید (آن طور که Breakthrough Starshot پیشنهاد می‌کند) به سرعت به قنطورس آلفا نخواهید رسید. او در این باره می‌گوید: «تنها اگر یک کاوشگر بسیار کوچک ارسال کنید شدنی است. می‌توانید آن را کوچک‌تر و سریع‌تر کنید، و شاید به نزدیک‌ترین ستاره در چیزی کم‌تر از یک عمر برسید.»

NIAC همچنان در حال سرمایه گذاری روی مطالعات میان‌ستاره‌ای است و در سال ۲۰۱۷ کمک‌هزینه‌ی فاز ۱ را به هِیدی فیرن در موسسه‌ی مطالعات فضایی در موجیو کالیفرنیا جایزه داد. نوع سفینه‌ی فضایی بین‌ستاره‌ای که در این طرح پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفته‌است می‌تواند از اثر ماخ برای حرکت در جهان استفاده کند. عبارت «اثر ماخ» به این موضوع اشاره دارد که چگونه وزن ساکن اجسام زمانی که شتاب می‌گیرند، با دگرگونی‌هایی در انرژی‌های درونی آن‌ها رخ می‌دهد، تغییر می‌کند.

لانیس از ناسا و اُبوسی از «ایکاروس اینتراستلار» هر دو گفتند:« آن زمان که انسان بتواند چگونگی سفر به فضای میان‌ستاره‌ای را درک کند،(حتی با یک سفر نسبتاً کوتاه به آلفا قنطورس)، ما بینش‌ جدیدی از دنیا پیدا خواهیم کرد.» اُوبوسی گفت:« اول از همه، مسافرت میان‌ستاره‌ای باعث ایجاد یک پشتیبان برای بشریت می‌شود، در صورتی که حیات منظومه شمسی ما به پایان برسد؛ آنگاه از لحاظ نظری می‌توانیم به دنیای دیگر سفر کنیم و به زندگی خود ادامه دهیم.»
او گفت: «که علاوه بر آن، دانشمندان از مطالعه‌ی سیالات بین‌ستاره‌ای (گاز و گرد و غباری که بین ستاره‌ها قرار دارند) خوشحال خواهند شد و مردم هم عکس‌های کلوزآپ جهان‌های دوردست را بسیار دوست دارند.»

ابوسی ادامه می‌دهد: «من فکر نمی‌کنم ما هرگز بتوانیم چیزی شگرف مانند گرفتن یک تصویر نزدیک از سیاره‌ای در منظومه‌ی ستاره‌ای دیگر را دست‌کم بگیریم و البته مطالعات زیست‌شناسی نجومی وجود دارد که بسیار هیجان‌انگیزتر است. تا آن‌جا که می‌دانیم، ما تنها حیات در جهان هستیم، اما این ایده که ممکن زندگی در جهان‌های دیگر نیز وجود داشته باشد بی‌شک وسوسه‌انگیز است، و من فکر می‌کنم که مردم هم به این موضوعات علاقمند هستند.»

آیا جهان یک قبرستان است؟! این نظریه می‌گوید که ما در جهان تنهاییم.

اگر بخواهیم یک درس از کاوش‌های فضایی بیاموزیم این است که «جهان بیش از آنچه ما فکر می‌کردیم عجیب است.»
به عنوان مثال مشاهدات انجام‌شده با تلسکوپ فضایی کپلر روی سیارات دیگر، منظومه‌های ستاره‌ای وحشی‌ای بر خلاف منظومه‌ی شمسی خودمان را آشکار کرده‌اند. برخی از آن‌ها «مشتری‌های داغ» یا سیارات بزرگ گازی که در حال چرخش نزدیک به ستاره‌های والدشان هستند، دارند. دیگر منظومه‌های ستاره‌ای ممکن است «زمین‌های خیلی بزرگ» یا سیاره‌های سنگی داشته باشند که بین اندازه‌ی زمین و سیاره نپتون هستند. این مساله، پیش‌بینی آنچه مردم ممکن است هنگام تماشای مکان‌های دوردست با آن مواجه شوند را سخت‌تر می‌کند.

لاندیس: «چیزهایی وجود دارند که ما هرگز تصورش را نمی‌کردیم، بنابراین اولین چیزی که بعد از حل این مشکلات و شروع به کاوش سیارات دیگر برای ما پیش می‌آید فهمیدن این موضوع است که چقدر همه‌چیز از آن چه ما می‌توانیم باور کنیم، عجیب‌تر است.»

منبع: Space

 دسته‌ها:
       
برچسب‌ها:
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
43
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
138
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
81
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
56
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
75