211service.com
Interstellar rejse ikke mulig før 2200AD, foreslår undersøgelse
Hvor hurtigt kunne menneskeheden starte en mission til stjernerne? Det er spørgsmålet, som i dag behandles af Marc Millis, tidligere leder af NASA's Breakthrough Propulsion Physics Project og grundlægger af Tau Zero Foundation, som støtter videnskaben om interstellar rejse.
Dette er et spørgsmål af stigende betydning i betragtning af den hastighed, hvormed astronomer finder nye planeter omkring andre stjerner. Mange tror, at det kun er et spørgsmål om tid, før vi finder en jordanalog. Og når vi finder et sted med potentiale til at være vært for livet som vores, vil der sandsynligvis være en betydelig debat om muligheden for et besøg.
Det store problem er selvfølgelig afstanden. Tidligere har forskere studeret forskellige faktorer, der begrænser vores evne til at krydse de nødvendige lysår. En er den nødvendige hastighed for at rejse så langt, en anden er omkostningerne ved sådan en tur.
Ved at se på den hastighed, hvormed vores tophastighed og økonomiske indflydelse stiger, og derefter ekstrapolere ind i fremtiden, er det muligt at forudsige, hvornår sådanne missioner kan være mulige. Det deprimerende svar i enhver undersøgelse indtil videre er, at interstellar rejser er århundreder væk.
I dag har Millis en anden tilgang. Han ser på energibudgettet for interstellare missioner. Ved at se på den hastighed, hvormed menneskeheden øger den energi, den har til rådighed, og ekstrapolerer ind i fremtiden, er Millis i stand til at estimere, hvornår vi vil have nok til at komme til stjernerne.
For at foretage sin ekstrapolering så Millis på mængden af energi, USA har brugt til at starte rumfærgen i løbet af de sidste tredive år eller deromkring, som en brøkdel af den samlede energi, der er tilgængelig for landet. Han antager, at en lignende fraktion vil være tilgængelig for interstellar flyvning i fremtiden. Han beregner derefter, hvor meget energi to forskellige typer missioner vil forbruge.
Den første mission er en menneskelig koloni på 500 mennesker på en envejsrejse ind i tomrummet. Han antager, at en sådan mission kræver 50 toner pr. menneskelig beboer, og at hver person vil bruge omkring 1000W, svarende til den gennemsnitlige mængde, der blev brugt af mennesker i USA i 2007.
Ud fra dette vurderer han, at skibet ville have brug for omkring 10^18 Joule til raketfremdrift. Det kan sammenlignes med en shuttle-lanceringsenergi på omkring 10^13 Joule
Den anden mission er en ubemandet sonde designet til at nå Alpha Centauri, lidt over 4 lysår væk, om 71 år. Sådan et skib ville være omkring tre størrelsesordener mindre massivt end et koloniskib, så det er nemt at forestille sig, at det ville kræve mindre energi.
Men Millis sætter en anden begrænsning på denne mission. Ikke kun skal den accelerere mod sin destination, den skal bremse, når den når dertil (selvom hvorfor dette ikke er et krav for et koloniskib er ikke klart).
Det ændrer tallene markant. Millis anslår, at sonden ville kræve omkring 10^19 Joule.
Det sidste trin i er at afgøre, hvornår menneskeheden vil have denne form for energi tilgængelig til denne slags missioner. Ved ekstrapolering beregner Millis, at den nødvendige energi ikke vil være tilgængelig før i det mindste år 2196. Denne undersøgelse viste, at den første interstellare mission ikke ser ud til at være mulig i yderligere 2 århundreder århundreder, siger han.
Det er nødvendigvis en grov beregning, men ikke desto mindre en nøgtern. Det antyder, at selvom vi snart vil være i stand til at se med undren på andre Jorder, vil det ikke være muligt at besøge dem inden for nogen som helst i live i dag.
Med andre ord, i en overskuelig fremtid er vi fanget.
Ref: arxiv.org/abs/1101.1066 : Energi, uophørlig forældelse og de første interstellare missioner