با “کریسالیس” فضاپیمای نسل آینده آشنا شوید – سایت علمی بیگ بنگ
بیگ بنگ: برای موجوداتی با اندازه و طول عمر ما، فضا بسیار بزرگ است. آنقدر بزرگ که برای رسیدن به نزدیکترین سامانه ستارهای، باید این واقعیت ناخوشایند را بپذیریم که پیش از رسیدن، از پیری خواهیم مرد!
به گزارش بیگ بنگ، انسانها تلاش کردهاند فضاپیماها را سریعتر کنند، یا ایدۀ فرستادن کاوشگرهای بدون سرنشین سبکوزن را بررسی کردهاند که شاید در طول عمر انسان بتوانند به مقصد برسند. اما اگر بخواهیم انسانها را به آن سامانه ستارهای بفرستیم (یا سفرهای میانستارهای دیگر داشته باشیم)، باید بپذیریم که چنین سفری چندین نسل طول خواهد کشید.
نویسندگان علمی–تخیلی مدتهاست در چنین محدودیتهایی، «فضاپیماهای چند نسلی» را تصور کردهاند. ایده ساده است: ساخت فضاپیمایی که بتواند یک جامعه کوچک انسانی را برای چندین نسل زنده نگه دارد تا به مقصد برسند. اما در عمل، چنین مأموریتی فوقالعاده پیچیده خواهد بود.
برای رقابتی به نام پروژه هایپریون، که به بررسی عملی بودن فضاپیماهای چند نسلی اختصاص داشت، دانشمندان طرحهایی ارائه دادند تا انسانها را به سیارهای فرضی (با دستکم ۲۵۰ سال زمان سفر) برساند. تیم برنده یک گام فراتر رفت و فضاپیمایی به نام «کریسالیس» طراحی کرد که به ادعای آنها میتواند هزاران نفر را طی بیش از چهار قرن به آلفا قنطورس ببرد.
از بیرون، فضاپیما طراحی سادهای دارد و شبیه یک لوله عظیم به نظر میرسد. تیم سازنده این سادگی را برای ایمنی در سرعتهایی تا ۰.۰۱ درصد سرعت نور برگزید. آنها در گزارش خود توضیح دادند: «شکل استوانهای بلند سطح مقطع و نیاز به حفاظ در برابر ذرات و زبالههای ریز کیهانی را کاهش میدهد و فشارهای ساختاری در طول شتابگیری و کاهش سرعت را کم میکند. بیشترین جرم فضاپیما به سوخت مایع برای مرحله شتاب اختصاص دارد (و تا حدی هم برای کاهش سرعت) که در مخازن استوانهای نگهداری میشود. ماژول زیستگاهی در هسته داخلی بخش جلویی قرار دارد.»
برای مقابله با مشکلات ناشی از نبود جاذبه در زندگی طولانیمدت، فضاپیما از پوستههای چرخان داخلی استفاده میکند تا با نیروی گریز از مرکز جاذبه مصنوعی ایجاد شود. این فقط با فضاپیماهای بزرگ عملی است؛ در کشتیهای کوچک، چرخش سریع موجب ناراحتی و مشکلات سلامتی میشود.
«جان پیج» استاد دانشگاه نیو ساوت ولز گفت: «هرچه فضاپیما کوچکتر باشد، باید سریعتر بچرخد. برای ایجاد جاذبه، باید یک فضاپیمای بسیار بزرگ با سرعت چرخش بسیار آهسته داشته باشید. هرچه دیسک بزرگتر باشد، میتوان آن را کُندتر چرخاند. این کار از تفاوت زیاد جاذبه بین سر و پا جلوگیری میکند، که در غیر این صورت باعث تجمع خون در پاها و احساس سبکی سر میشود.»
ساخت سازهای که ابتدا بیش از ۱۰۰۰ نفر (و بعد با تولد نسلهای جدید بیشتر) را در خود جای دهد، کار عظیمی خواهد بود. در مجموع، فضاپیما جرمی حدود ۲.۴ میلیارد تُن خواهد داشت و طول آن بیش از ۵۸ کیلومتر خواهد بود. به همین دلیل، تیم پیشنهاد داد ساخت آن در نقطه لاگرانژی ۱ میان زمین و ماه انجام شود.
ناسا توضیح میدهد: «نقاط لاگرانژی مکانهایی در فضا هستند که نیروهای گرانشی دو جرم – مانند خورشید و زمین – مناطقی از جذب و دفع ایجاد میکنند. فضاپیماها میتوانند از این نقاط بهعنوان “محل پارک” استفاده کنند و با حداقل سوخت مصرفی در وضعیت ثابت بمانند.»
تیم برآورد کرده که ساخت این فضاپیما ۲۰ تا ۲۵ سال طول میکشد؛ زمانی که در برابر یک سفر چندصدساله بسیار ناچیز است. در واقع، آنها پیشنهاد میکنند که پیش از پرتاب، نسل اول ساکنان ۷۰ تا ۸۰ سال در قطب جنوب زندگی کنند تا جامعهشان با شرایط انزوا سازگار شود. به باور آنان، این مهمترین چالش چنین مأموریتی است.
به گفته محققان: «تصمیم شخصی برای داوطلبشدن در یک مأموریت میانستارهای باید برای ساکنان اهمیت اساسی داشته باشد. ترک زمین میتواند پیامدهای روانی درازمدتی داشته باشد. هنگام طراحی فضاپیما، این مسائل را در نظر گرفتیم و فهمیدیم که برای ساکنان آینده کریسالیس، احساس مشارکت در یک سفر حماسی و مقدس برای بشریت بسیار حیاتی خواهد بود.»
آنها افزودند: «شاید نسلهای آینده آنقدر به زندگی در اعماق فضا عادت کنند که رسیدن به سیارهای جدید برایشان بیاهمیت باشد و بهجای آن احساس کنند موجوداتی منحصر بهفردند که خانهشان همان فضاپیما است. آنها موجودات کیهان خواهند بود – شاخهای تازه از تکامل در اعماق فضا، شکلگرفته از همزیستی انسانها، فناوریهای پیشرفته، هوش مصنوعی و فضای سایبری در یک زیستکره محدود.»
همچنین تیم دربارۀ نحوه عملکرد جامعه آینده اندیشید: «کریسالیس تنها یک محیط فیزیکی نیست بلکه فضایی شناختی برای ساکنانش است: جنبه پدیدارشناختی زندگی و زیستن در اعماق فضا، معنای روانشناختیِ بودن بهعنوان موجودی از کیهان، بخشی اساسی از طراحی فضاپیما است. کریسالیس یک کشتی زنده است که در آن انسانها، رباتها و عوامل هوش مصنوعی اطلاعات، تجربیات و فرایندهای تصمیمگیری را با هم به اشتراک میگذارند.»
این طراحی در رقابت برنده شد و هیئت داوران از نحوۀ مقابله فضاپیما با پرتوهای کیهانی و همچنین توجه به جزئیات ساخت تمجید کردند. هیئت داوران نوشتند: «ارائه بسیار غنی و جذاب بود و با آثار نمادین مانند را ما مقایسه شد و شور و اشتیاق طراحان به طراحی و روایت را نشان داد. طراحی کلی فضاپیما به وضوح از مفاهیم فضاپیماهای عظیم دهه ۱۹۸۰ الهام گرفته است.» هرچند این تنها یک طرح مفهومی است و بشر هنوز حتی به مریخ نرسیده است، خوب است بدانیم اگر روزی مجبور به ترک منظومه شمسی شویم، دستکم گزینههایی برای بقا داریم.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: iflscience.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109191
