Хоће ли људи икада изградити бродове?

"Хоћемо ли икада живети међу звездама?"

Ово је велико питање Рејчел Армстронг - и оно на шта је одлучила да одговори. Професор експерименталне архитектуре на Универзитету Невцастле у Великој Британији, Армстронг је размишљао о изградњи нулте гране за цијелу своју каријеру, а посебно од уласка у Ицарус Интерстеллар, међународни пројект осмишљен да промовира и олакша међузвјездани лет у 21. стољећу. „То има везе са превазилажењем наших граница и више него што смо сада“, каже она. “Питање о свемирском броду заиста је о природи човечанства. И то се разликује од питања да ли смо ми моћи изгради брод.

Може или не може да се промени, али би или не би био производ самог човечанства - наше размишљање, наши приоритети. Контекст питања свемирског брода је раст популације, погоршање животне средине, научна истраживања и импулс за истраживање. У поређењу са свим тим, дефинисање предмета истраживања је лако: Звездани брод, према Армстронгу, је брод који се може користити за транспорт органског живота у светове изван нашег Сунчевог система. Постоје две главне карактеристике које раздвајају свемирски брод од других врста свемирских летелица: Способност да се одржи живот на броду током дужег временског периода и способност да се тај живот пренесе на друге месеце и планете.

Живот у свемиру је нешто што можемо учинити. То је оно што нуди ИСС. Оно што ИСС не може да уради је кретање преко галактичких удаљености. Погон је, када је ријеч о бродовима, трљање. Научници процењују да би, да би стигли до другог звезданог система у року од 100 година, свемирски брод требало да путује брзином од око 10 процената брзине светлости. Без варп погона, ствари су зезнуте.

Од свих постојећих или предложених технологија, Армстронг мисли да су соларна једра најреалнија. Сунчево једро у основи користи притисак зрачења који се емитује из звезда као погонска сила. Притисак зрачења у овом случају би се гурнуо против великих ултра танких огледала причвршћених за свемирски брод као једро, крећући га напред при великим брзинама. Ово је (релативно) приступачан тип погона. У ствари, толико је јефтино да је то основа за ЛигхтСаил пројекат који финансира грађанско друштво, а који је одржао пробни лет у јуну 2015. Нема потребе за ношењем и складиштењем било каквог горива на броду.

„Ми заправо можемо почети да градимо то“, каже Армстронг.

Али постоје недостаци. Ако неочекивани комадићи свемирске прашине и остатака ударе у танки материјал једра, цијела ствар може бити непоправљиво оштећена у секунди. Армстронг каже да би роботско скенирање сонде за такво свемирско смеће могло помоћи да се пружи неко рано упозорење, али једро ће ипак морати да изврши маневре у избегавању. Ако на броду нема резервних пропулзијских система, астронаути би били у потпуној милости зрачења и соларних ветрова, који су мање него предвидљиви.

Постоје и друге, радикалније погонске технологије које би вероватно имале више смисла за веће типове бродова. Нуклеарна енергија има највише смисла. Већ можемо да радимо нуклеарну фисију (то је начин на који овлашћујемо нуклеарне реакторе на Земљи), али нуклеарна фузија би била много ефикаснији. Многе друге врсте концептуалних технологија граде технологију фузије, као што је употреба ласера ​​и електронских снопова за покретање брода напријед. Нажалост, чини се да нисмо ближе стварању фузије него што смо били прије десет година.

Друга велика препрека дизајну бродова је могућност становања. Једно је слати људе у свемир, а друго да их одрже у животу. Армстронг тврди да се ово друго може учинити, али само са земљом.

"Ако желимо да преживимо, биће нам потребна земља", каже она. "Тамо је органска материја."

Тло је неопходно за раст биљака, које је неопходно за производњу кисеоника, воћа и поврћа. Различите врсте биљака би такође могле да обезбеде тону различитих органских материјала корисних у различитим околностима. Нажалост, ово истраживање је тешко остварити. Међународни споразум о свемиру из 1967. ограничава експерименте на микроорганизме у екстремним условима. Претпостављајући да је уговор модификован, научници би морали да пронађу начин да користе динамичке хемијске процесе за тераформирање високо локализованих зона. То би захтијевало "супер тло".

„Можемо да дизајнирамо комплексне тканине које не прелазе идеју о мешавини воде и ваздуха у одређеним односима“, каже Армстронг. "Ако смо стратешки увели различите врсте организама и можда чак и технолошке тканине, могли бисмо да откријемо да тла могу учинити много више него што то природно чине."

Синтетичка биологија би нам чак могла помоћи да направимо биљке које би могле играти кључну улогу у окружењу свемирског брода. Ове биљке би могле бити произведене да производе кисеоник у већим количинама, живе од мање ресурса, филтрирају водене системе да рециклирају питку воду, производе воће и поврће брже, итд.

Али одрживо станиште не значи само обезбеђивање ресурса који ће помоћи да се живи живот. Армстронг је провео много времена у истраживању 'живих технологија' - у којима метаболички материјали дјелују као 'кемијски сучеље или језик кроз који се умјетне структуре попут, архитектуре, могу повезати с природним суставима.' Ови материјали у основи посједују метаболичке особине које им омогућују кроз енергетске процесе трансформисати у различита стања. Армстронг је највише заинтересован да схвати како метаболички материјали могу да учествују у стварању еколошког крајолика заједно са конвенционалнијим структурним материјалима.

Један од примера је „капљице протоцелног уља“ које могу да се крећу околином и подвргну се сложеном понашању заснованом на променљивим условима. То може значити да постаје све више и мање осјетљиво на свјетло; реаговање на вибрације и трешње; мијењање мијењања композиција зрака пролијевањем различитих врста отпадних производа; или чак и самопомоћ након оштећења. Та последња могућност може бити посебно корисна за стварање слоја трупа летелице који помаже да се смањи штета нанета другим невидљивим објектима који су повређени око простора, као што су мале стене или комадићи леда.

Ове препреке не чине вероватним да ћемо се сусрести са Армстронговим самонаметнутим роком од 2100 бродова. Чак и ако технолошка ограничења нису била проблем, економске и политичке снаге би несумњиво успориле процес. Ипак, Армстронг се нада да ће са повећаним интересом за повратак на Месец и добијање људи на Марс, ускоро успоставити истраживачку станицу посвећену искључиво разматрању како изградити звјездани брод.

"Прилично смо озбиљни у стварању интерпланетарне цивилизације", каже Армстронг.

“Иако звучи као научна фантастика, размишљање о бродовима позива нас да стратешки размишљамо о начину на који стварамо ствари дугорочно, за генерације које долазе. Не знамо шта ће се даље десити, али морамо ићи у непознато."