هوش فرازمینی

اخبار نجوم و حیات فرازمینی

سفر ستاره‌ای انسان، تا 100 سال آینده
ساعت ۳:۱۱ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٢/۸/۱۱   کلمات کلیدی: دانستنی های نجوم
رسانه‌های جهان از پروژه‌ای خبر می‌دهند که بر اساس آن قرار است انسان طی یکصد سال آینده به ستاره دیگری سفر کند

به گزار ش مهر،‌ این پروژه که "یکصد سال سفر ستاره ای " نام دارد قصد ساخت کشتی‌های فضایی بزرگ برای اعزام انسان به دیگر ستاره‌ها را دارد.

نخستین تلاش برای این پروژه طراحی یک کشتی است که ظرفیت سفر به ستاره‌هایی در نزدیکی منظومه شمسی ما را داشته باشد.

این کشتی که 50 هزار تن وزن دارد، با انرژی جوش هسته‌ای کار می‌کند. این کشتی با 21 درصد سرعت نور حرکت می‌کند و این سفر حدود 50 سال طول می‌کشد.

این پروژه در حال حاضر میزان زیادی بودجه کسب کرده است و بیل کلینتون رییس جمهوری سابق آمریکا نیز یکی از حامیان اصلی آن است.

کلینتون این پروژه را تلاش مهمی عنوان کرد که به پیشرفت دانش و فناوری‌های لازم برای اکتشاف فضا کمک و ابزار لازم را که موجب افزایش کیفیت زندگی ما را بر روی زمین می‌شود، فراهم می‌کند.

می جمیسون، نخستین زن سیاهپوست در فضا در سال 1992 به عنوان کاپیتان پروژه یکصد سال سفر ستاره‌ای انتخاب شده است.

این پروژه بین سال‌های 1973 تا 1978 طراحی شده است و نشان می‌دهد سفر بین ستاره ای از نظر نظری و تئوری امکانپذیر است.

به ادامه مطلب بروید ...

 


نگاهی به حوادث احتمالی در اولین سفر بین ستاره ای انسان


احتمالا اولین سفر بین ستاره ای برای ساکنان زمین بسیار مشکل خواهد بود. طی این سفر، بیشتر مسافران از بیماری های ناشی از پرتوهای مضر می میرند. هنگامی که فضاپیما به مقصد می رسد و بر روی سطح یک جهان سرد و متروک و بی حاصل فرود می آید، درپوش کپسول باعث مرگ بسیاری از جست وجوگران می شود. روزها از پی هم می گذرند و در طول این مدت، تعدادی از بازماندگان بر اثر دماهای بی نهایت زیاد از پای درمی آیند. بقیه مسافران نیز پس از نوشیدن اسید از حوض هایی موجود بر سطح سیاره می میرند.
اما یکی از مسافران نیرومند زنده می ماند. حتی به زودی اتفاقات بهتری به وقوع می پیوندد، کاوشگر ما از راه شکفتن یا تقسیم سلولی تولید مثل می کند. زندگی زمینی برای اولین بار با نور یک ستاره بیگانه دوباره به وجود می آید. فرایند تولیدمثل تغییر کرده و با این مکان جدید سازگار می شود. سرانجام جانداران در سراسر سطح سیاره پخش شده و در شکل های جدیدی از حیات رشد و نمو می کنند.
اما چرا ما می خواهیم به این سفر برویم؟

چون رویای بشر، سفر به ستاره دیگری است، این امر غیرممکن نیست، حتی ممکن است به طور باورنکردنی به نتایج مطلوبی برسیم. اگر ما نمی توانیم خودمان به این سفر برویم، اما می توانیم موجودات تک سلولی را به عنوان فضانورد رهسپار این سفر کنیم."مایکل ماتنر" پژوهشگر، می گوید: " ما هم اکنون می توانیم میکروارگانیسم ها را به جهان های دیگری بفرستیم. ما می توانیم حیات را در گیتی بگسترانیم. این هدف زندگی است."
این فرضیه که شکل های ساده ای از حیات می تواند از سیاره ای به سیاره دیگر منتقل شود و تحت عنوان " پانس پرمیا" "panspermia"شناخته شده است، به دوران گذشته باز می گردد. پس از قرن نوزدهم دانشمندان به بررسی این موضوع پرداختند که آیا جانداران می توانند در سفرهای طولانی بین ستاره ای زنده بمانند؟ ماتنر معتقد است نباید شانس را نادیده گرفت.
او می گوید: " من در سال 1970 میلادی زمانی به این موضوع علاقه مند شدم که رقابت بر سر سلاح های هسته ای و جنگ سرد وجود داشت و این پرسش به وجود آمد که آیا ما می خواهیم زنده بمانیم؟ آیا تنها سیاره زمین دارای حیات است؟ اگر این گونه باشد به نظر من جهان ما، جهانی تهی و بی معناست. باید گفت که سرانجام حیات بر روی زمین نابود خواهد شد." وی معتقد است که ما باید ایده پانس پرمیا را اجرا کنیم. او تنها فردی نیست که به دفاع از این ایده می پردازد." کریس مک وی"، اختر زیست شناس، نیز می گوید:"ما باید حیات را در کائنات بگسترانیم."
ماتنز اخیرا ایده خود را در خصوص انتشار حیات زمینی در سرتاسر کهکشان در مقاله ای به چاپ رساند. او در نظر دارد که سفینه هایی پر از میکروب را به کمک بادبان خورشیدی به فضای خارج بفرستد. اولین فضاپیما که توسط بادبان خورشیدی حرکت می کرد، سال گذشته توسط سازمان فضایی ژاپن به ماموریت فرستاده شد.
این فضاپیما با توجه به محاسبات ماتنر توانست پیش از برافراشتن بادبان هایش در نزدیکی خورشید با یک حرکت سریع نزولی به سرعتی بیش از 150 کیلومتر بر ثانیه برسد.
ما باید اولین مسافران کوچک را به کجا بفرستیم؟ مسلما هدف ما، یک سیاره سنگی جوان با دمایی معتدل شبیه به زمین است، سیاره ای که ممکن است به زودی به واسطه ماموریت "کپلر" ناسا که در سال 2009 فعالیت خود را آغاز کرد، یافت شود.
در این ماموریت پس از قرارگیری فضاپیما در مداری در منطقه قابل سکونت در اطراف ستاره میزبان، میلیون ها کپسول شامل این موجودات برای فرود بر سطح سیاره هدف، پراکنده می شوند.
اما این کار ساده ای نیست.چنین هدف دوردستی نیازمند هدف گیری دقیق است و مشکل دیگر این است که، فضاپیما برای ورود به مداری در اطراف ستاره مورد نظر باید از سرعت خود بکاهد. یک راه حل برای کاهش سرعت فضاپیما استفاده از بادبان خورشیدی است.
اما آیا ممکن است که فضاپیما بدون یک سیستم هدایت فعال به مدت ده ها هزار سال به کار خود ادامه دهد؟
اما هدفی نزدیک تر می تواند قرص های متشکل از گاز و غبار در اطراف ستاره های جوانی مانند بتا - پیکتوریس که در فاصله 63 سال نوری از ما قرار دارد، باشد. ماتنر می گوید: " اگر شما میلیاردها وسیله نقلیه کوچک به سوی این ستاره ها ارسال کنید، احتمالا برخی از آنها به مقصد خواهند رسید.
هر فضاپیما می توان 100 هزار باکتری فریز و خشک شده را در کپسولی به پهنای 40 میکرومتر حمل کند که این کپسول در عقب بادبانی با پهنای کمتر از 4 میلی متر کشیده می شود. هنگامی که این کپسول به نزدیکی ستاره هدف می رسند، کشش ناشی از گاز موجود در قرص اطراف ستاره، سرعت آنها را کند می کند.
این سفر، مدت زمانی طولانی به طول می انجامد. حتی با سرعتی معادل 150 کلیومتر بر ثانیه، سفر به بتا - پیکتوریس بیش از 120 هزار سال طول می کشد. آیا هیچ ارگانیسم زنده ای می تواند در چنین سفر حماسی در فضا جان سالم به در برد؟ ماتنر می گوید: "این اساسی ترین سوال است."
شاید سخت جان ترین مسافران، باکتری های منجمد خشک شده باشند که غالبا برای مدتی طولانی در آزمایشگاه ها نگه داشته شده اند. برخی باکتری ها به هنگام نامساعد بودن شرایط محیط، نوعی سلول خفته به نام "آندوسپور" تشکیل می دهند.
گفته شده است آندوسپورهایی در کهربا و کریستال های نمک موجود در غاری در نیومکزیکو به ترتیب پس از 40 و 250 میلیون سال دوباره زنده شده اند. حتی اگر برخی باکتری ها بتوانند به مدت یک چهارم از یک میلیارد سال را به خواب فرو روند، اما باید گفت زنده ماندن در غار شباهت بسیار کمی به زنده ماندن در فضا دارد.
ورود مردگان

بزرگ ترین خطر، پرتوهای کیهانی است (پروتون ها و دیگر ذرات باردار پر انرژی که می توانند سبب نابودی دی.ان.ای شوند). ما به سبب وجود جو زمین، از بیشتر پرتوهای کیهانی و باد خورشیدی محافظت شده ایم، اما در فضای بین ستاره ای، مسافران میکروبی موجود در کپسولی کوچک بدون هیچ گونه محافظی با این پرتوها مواجه می شوند.
ما می دانیم که آنها می توانند حداقل برای مدت چند سال حریف این پرتوها شوند. باکتری ها بیش از 18 ماه در خارج از ایستگاه فضایی بین المللی زنده مانده اند. "لویس دارتنل" از دانشگاه کالج لندن که بر روی روش های زنده ماندن میکروب ها در مریخ مطالعه می کند می گوید: " طولانی بودن مدت این سفر چالش های بیشتری را به همراه دارد.
شاید یک راه حل، ارسال مسافران میکروبی بیشتری در هر کپسول به فضا باشد. بیشتر مسافران بر اثر پرتوهای زیان بار در مسیر این سفر می میرند، اما بخش کوچکی جان سالم به در می برند." طبق محاسبات وی، پس از یک میلیون سال و بدون هیچ گونه محافظی، حدودا از یک میلیون باکتری خشک شده منجمد تنها یک باکتری زنده می ماند. ماتنر می گوید: " با سرعت های ایجاد شده توسط بادبان خورشیدی، یک میلیون سال، برای سفری معادل 500 سال نوری، زمانی طولانی است.
پس شاید اهمیتی نداشته باشد اگر این جانداران در هنگام ورود مرده باشند. "سال گذشته "پاول وسون" از موسسه اخترفیزیک هرزبرگ در کانادا اظهار داشت که حتی اجساد متلاشی شده میکروب ها، بقایای درهم شکسته دی. ان. ای و دیگر بیومولکول ها می توانند دوباره حیات را پدیدار کنند. او این ایده را necropanspermia نامید.
اگر بر سطح فضاپیما حفاظی با چند متر ضخامت قرار گیرد. خسارات ناشی از پرتوهای کیهانی کاهش می یابد.
این راه حل ها به فضاپیمایی با ابعاد بسیار بزرگ تر نیاز دارند. بنابراین یکی از ادعاهای ماتنر مبنی بر این که هزینه اجرای ایده پانس پرمیا نسبتا کم است، درست نخواهد بود. از همه اینها گذشته، سرمایه گذاری برای چنین پژوژه ای که شاید پس از میلیاردها سال نتیجه ای در بر نداشته باشد و ممکن است هرگز متوجه موفقیت یا عدم موفقیت آن نشویم، آن چنان جذاب نخواهد بود. هزینه عملی کردن این پروژه به عوامل زیادی وابسته است. چه تعداد کپسول برای این سفر فضایی مورد نیاز است تا بتوانیم تعداد مورد نظر از این باکتری ها را به صورت زنده بر سطح سیاره ای جوان بنشانیم؟ ماتنر حدس می زند تعداد این کپسول ها باید 100 عدد باشد. اما مک کی می گوید این تعداد کپسول ها بر روی زمینی حاصلخیز بسیار کم است. اما ما به آسانی می توانیم میلیاردها کپسول بسازیم."
شاید چندین میلیارد کپسول مورد نیاز باشد. حتی نزدیک ترین سیستم های سیاره ای در فاصله بسیار دوری از ما قرار گرفته اند. و تعداد زیادی از این کپسول ها از بین می روند. از آن گذشته، سیاره مقصد ما در حال حرکت است و ما برای فرودی موفق بر سطح آن به اندازه گیری های فوق دقیق از حرکت این جرم نیازمندیم. ماتنر می گوید: این امر می تواند تا چند دهه آینده به کمک آرایه های تلسکوپی مستقر بر روی زمین امکان پذیر باشد.
اما مارک میلز از موسسه تائوزرو که پژوهش هایی را در زمینه سفرهای بین ستاره ای انجام می دهد. دستیابی به این هدف را مشکل می داند. او می گوید: " رسیدن به سیاره هدف بسیار مشکل است و رسیدن به مقصد با فضاپیماهایی که به کمک این بادبان ها حرکت می کنند بسیار مشکل تر از سفر با فضاپیماهایی است که می توانند ضمن پیشروی مسیر خود را تصحیح کنند. اما یکی از ایده های معروف مانتر این مشکلات را کم رنگ می کند."
او امیدوار است که بتواند حیات را در کل مناطق شکل گیری ستاره که بی شمار ستاره جوان در آنها یافت می شوند برپا کند. از جمله این مناطق می توان به سحابی رومارافسای که در فاصله 500 سال نوری از ما قرار دارد اشاره کرد. این، هدف بزرگی است.
از سوی دیگر چنین هدف بزرگ مقیاسی احتمالا نیازمند میلیون ها برابر کپسول به زیادی کپسول های مورد نیاز برای یک سیاره یا قرص برافزایشی در حال شکل گیری سیاره است. ممکن است پیش از آن که هر گونه حیاتی شکل گیرد بیشتر جانداران به مدت میلیون ها سال در معرض باران سخت پرتوی کیهانی قرار گیرند.
اگر فضاپیماهای ساده نتواند از عهده اجرای این پروژه برآیند، باید از فناوری بالاتری استفاده کرد. از لحاظ تئوری بادبان هایی که نه به کمک نور خورشید بلکه توسط لیزرهای عظیمی در مدار زمین هدایت می شوند می توانند به سرعت هایی معادل هزاران کیلومتر بر ثانیه برسند، به این ترتیب زمان سفر کوتاه تر شده و احتمالا نشانه روی این گونه فضاپیماها نسبت به فضاپیماهایی که توسط بادبان خورشیدی حرکت می کنند دقیق تر خواهد بود. روباتیک های پیشرفته حتی توانستند مسافران میکروبی را به مطمئن ترین پناهگاه ها در جهان جدید هدایت کنند.
با این که مشکلات بزرگی بر سر راه ما قرار دارد اما بدون شک فرستادن باکتری ها ساده تر از ارسال انسان ها می باشد. ماتنر معتقد است: " هدف ما از زندگی، رواج دادن آن در کل گیتی است. اگر ما بتوانیم حیات را در چند صد سیاره برای باکتری ها فراهم کنیم، سیر تکامل تدریجی طی خواهد شد و می توانیم امیدوار باشیم که برخی از موجودات هوشمند رشد و نمو کنند."
مک کی با این نظر موافق است و می گوید: " زمانی که به جهان اطراف می نگریم، با موارد بسیار متفاوتی برخورد می کنیم، اما تنها مورد ارزشمند و جالب، حیات است. من با این نظر موافقم که بشر باید شکل های متفاوتی از حیات را در جهان بسط دهد."
انتخاب مسافر

اگر ما بخواهیم حیات را در سیارات دور دست برقرار کنیم، چه موجوداتی را باید ارسال کنیم؟ اولین چالش این است که در این سفر زنده بمانیم. شاید بهترین انتخاب باکتری دینوکوکوس رادیودورانس باشد.
این باکتری علاوه بر مقاومت در برابر پرتوهای رادیواکتیو و فرابنفش می تواند در شرایط آب و هوایی بی نهایت گرم یا سرد زنده بماند. به هر حال دینوکوکوس رادیودورانس نمی تواند آندوسپورهای بادوام را شکل دهد و برای این منظور نیازمند اکسیژن و ترکیبات ارگانیکی می باشد که در یک جهان جدید بی حاصل در دسترس نیست.
آن چه ممکن است در این جهان ها در دسترس باشد عبارتند از متان، هیدروژن یا ترکیبات سولفید و غذای میکروب ها مانند آنچه که در عمق دریا یافت می شود. گزینه دیگر می تواند شامل ارگانیسم های فوتوسنتتیک مانند سیانوباکتری ها باشد. آنها قادرند غذای خود را تامین کرده و اکسیژن تولید کنند. البته ممکن است میلیاردها سال طول بکشد تا اکسیژن به میزانی که حیوانات نیاز دارند، برسد.
یافتن زمین حاصلخیز نباید مشکل باشد. مایکل ماتنر از دانشگاه کومونویلز ویرجینیا در ریچموند جلبک ها و حتی مارچوبه های زینتی کوچک را بر روی این شهاب سنگ ها پرورش داده شده اند، به پر باری محصولاتی است که در زمین های کشاورزی سیاره خودمان رشد می کنند."
قصد ماتنر پر کردن کهکشان با مارچوبه های زینتی نیست بلکه او به فرستادن ارگانیسم های پیشرفته تر می اندیشد. ممکن است تقریبا 2 میلیارد سال طول بکشد تا سلول های مرکب از باکتری ها منتج شوند. به عنوان مثال ممکن است هنگام ارسال جلبک های تک سلولی گذر از یک تنگنای تکاملی سبب سرعت بخشیدن به ظهور ارگانیسم های چند سلولی شود. سلول های پیچیده با احتمال بسیار کمتری در این سفر جان سالم به در می برند.
ماتنر پیشنهاد می دهد برای افزایش شانس زنده ماندن میکروب ها، مخلوطی گوناگون از سلول های ساده شامل "کران دوست" هایی که تحمل مقاومت در دماهای بالا یا پایین با اسیدیته بالا را دارند ارسال کنیم. مهندسان ژنتیک توانستند ابرذراتی را که می توانند در سفرهای فضایی طولانی زنده بمانند و قادرند از منابع انرژی متفاوت استفاده کرده و در محیط های متنوعی به حیات خود ادامه دهند به وجود آورند.
نابودی کامل

اما یک خطر وجود دارد. ممکن است این پروژه نتیجه عکس بدهد. حضور مهاجران زمینی ممکن است از ظهور شکل های جدیدی از حیات که به طور اتفاقی رشد کرده اند، جلوگیری کنند. بدتر از اینها این که مهاجران ممکن است شکل هایی از حیات بومی را نابود کنند.
حال این نتیجه مخالف را بررسی می کنیم. "باری دیگرگوریو"، اختر زیست شناس و نویسنده از دانشگاه کاردیف انگلستان این سوال را مطرح می کند که اگر تمدن دیگری شامل میکروب های بیگانه به زمین فرستاده شود ما چه واکنشی نشان می دهیم و تاثیر منفی آن بر زیست کره زمین چقدر است؟
او می گوید: " تا زمانی که ما مطمئن نشده ایم میکروب ها به حیات صدمه ای نمی زنند نباید آنها را ارسال کنیم. اما اگر زمین در حال مواجه شدن با یک رویداد خورشیدی یا فاجعه ای مانند برخورد سیارک یا دنباله دار باشد، باید این ایده را اجرا کنیم."
اما بقیه کمتر احساس نگرانی می کنند. دارتنل می گوید: "به نظر من بومیانی که با محیط شان سازگار شده اند، می توانند به خوبی حریف بیگانگان شوند. اما ممکن است همیشه این گونه نباشد."
تلسکوپ های فضایی از جمله جست وگوگر سیارات زمین مانند ناسا توانست پیش از ارسال کپسول ها جست و جوهایی را برای یافتن نشانه هایی از حیات در جهان های دیگر انجام دهد. دارتنل می گوید: "آنها نمی توانند مراحل اولیه شکل گیری حیات را آشکازسازی کنند اما باید مکانی را که در آن زیست کره برپا شده است بیابند." اگر این جست وجوها چنین نشانه هایی را پیدا نکنند، بدین معنی است که مراحل شکل گیری حیات به سادگی و خود به خودی صورت نمی پذیرد و نیازمند کمک ماست." از سوی دیگر اگر حیات در جهان های دیگر یافت شود، نیازی به اجرای ایده پانس پرمیا وجود نخواهد داشت.
یافتن کهکشانی پر از موجودات بیگانه، شاید گواهی باشد بر این که حیات به طور خود به خود شکل می گیرد و یا ممکن است نشانه ای باشد مبنی بر این که حیات به سرعت پانس پرمیا طبیعی بین سیستم های ستاره ای منتشر می شود، شاید هم هر دوی این فرضیه ها ثابت شوند. امکان دیگر، طبق پیشنهاد کارل "ساگان" در سال 1966 این است که تمدن دیگری میلیاردها سال پیش ایده ما را به طور موفقیت آمیزی اجرا کرد و به این ترتیب جاندارانی را در سرتاسر کهکشانش منتشر ساخت. آیا اجداد ما تنها بازماندگان فضاپیمایی بودند که بر روی یک سیاره متروک و بی حاصل به دور از خانه خود فرود آمدند؟
منبع: نیوساینتیست