Vědci spočítali, jak přežít cestu k jiné hvězdě

TLDR verze: Pokud chceme jednou kolonizovat hvězdy, budeme potřebovat velké lodě. Nová práce ale naznačuje, že mezihvězdná mise nebude muset vyslat lodě tak obří, jak se čekalo (studie tu). 

Mise bez veganů

Věda stále hledá odpovědi na nejrůznější otázky, které pálí lidskou existenci. Když si však Frederick Marin z observatoře ve Štrasburku sedne spolu s fyzičkou Camille Beluffi, fyzikem Loic Grau a vědátorem Rhysem Taylorem z AV ČR, aby spočítal nezbytné rozměry mezihvězdné generační lodi, můžou závěry práce působit poněkud prchavě.

Výzkumníci se s využitím  Harris-Benedictovy rovnice k odhadu bazální metaboliky zaměřili na to, kolik kilokalorií musí být denně spotřebováno na jednu osobu, aby byla zachována ideální tělesná hmotnost. A aby tedy mezihvězdná mise dorazila ke svému cíli – v tomto případě nejbližší hvězdě – v rozumném stavu.

Ukázalo se, že výsledky nejsou zase tak šílené! Výzkumníci totiž spočítali, že pětisetčlenná posádka by potřebovala necelého půlkilometru čtverečního půdy pro zisk dostatečného množství potravy. To celé samozřejmě za předpokladu využití nejmodernějších aeroponických metod pro pěstování ovoce a zeleniny.

Práce nicméně operuje i s chováním zvířat pro maso, dokonce i s přítomností včel pro opylování a produkci medu. To rozlohu mírně nafukuje. Při použití supermoderních metod pěstování „umělého“ masa in vitro (popřípadě při vyslání veganské posádky) by se rozloha mohla dostat dolů ještě více. Ale tak daleko ještě nejsme.

Zdroj: Interstellar/Paramount Pictures

Menší, než se čekalo

Pokud budeme uvažovat, že takové plavidlo bude využívat umělou gravitaci (poletující kuřata by, přeci jen, působila zvláštně), lze z nich vypočítat minimální rozměry takové kosmické vesničky. Minimální průměr by byl 224 metrů při délce 320 metrů.

Délka zhruba odpovídá výšce Eiffelovy věže (324 metrů včetně antény), pokud by tedy průměr věže (99 metrů) byl víc než dvojnásobný. Ale to už je vždycky problém s podobnými srovnáními. Na Fábie a Texasy jsem rozměry nepřepočítával…

V reálu by tedy plavidlo muselo být cca dvakrát větší (protože potřebuje být víc než je kosmickou vesnicí, ale třeba i motory a reaktor). V praxi to ale nemusí nutně znamenat výšku dvou Eiffelovek a šířku čtyř. Motory nebo zdroj energie totiž nemusejí být součástí hlavní konstrukce a můžou být detašované. Vlastně by se dalo říct, že by ani neměly být součástí. Naopak obytná část by mohla být spojena se zemědělskou, alespoň v rámci plánování.

Nad inženýrskými výzvami takové lodi by se dalo zamýšlet mnohem déle, klidně v rozsahu celé knihy. Takže téma toho, jak by mezihvězdná mise mohla v praxi vypadat, zatím necháme otevřené.

Zdroj: Civilization IV/Firaxis

Generační skok

Loď vysoká jako Eiffelovka a široká jako dvě Eiffelovky je samozřejmě stále poněkud větší, než co dovedou v horizontu pár let vystavět kosmické agentury. Každopádně to však není nic nepředstavitelně obřího (jako třeba O’Neilova kolonie).

Plavidlo lze dost dobře srovnat s válcovitou lodí na konci Interstellaru. Pravda, ve filmu museli podobný kolos dostat nahoru pomocí antigravitace. Ale kdybychom chtěli, nejspíše bychom něco takového mohli postavit během pár desítek letů Elonovy Super Heavy či SLS.

Například Mezinárodní vesmírná stanice má na délku 72 metrů a na šířku 108 metrů (a na výšku 20 metrů), nejde samozřejmě o válec, takže v součtu nabízí jenom necelých 1000 metrů krychlových objemu obytného prostoru. Nafukovací modul BA 2100 od Bigelow Aerospace, který by se do kosmu mohl podívat klidně v horizontu pár let, ale nabízí víc než dvojnásobek. Totiž 2250 metrů krychlových. Odstartovat přitom při váze do 70 tun (nenafouknutý) může i na palubě Falcon Heavy.

BA 2100 má délku 18 metrů a průměr 13 metrů, takže není ani v desetině potřeby naší mezihvězdné archy. Z architektonického skoku od ISS k BA 2100 je ale znát, že další řádově významný pokrok není nepředstavitelný. Konec konců, velmi optimistické projekce nasazení desítek a více Starships do „linkového provozu“ mluví o tom, že bychom se do roku 2040 mohli klidně dočkat milionu lidí žijících v kosmu.

Zdroj: Interstellar/Paramount Pictures
Zdroj: Pasažéři/Columbia Pictures

Jiné možnosti

Je to šílené a nechci to raději ani říkat nahlas (pro to jen píšu do textu)! Je ale pravda, že v roce 1920 byl rozvoj komerčního i vojenského letectví do toho, co přišlo v roce 1940 nebo dokonce 1960 také nepředstavitelný.

To celé je samozřejmě spíše jen projekce původní práce. Nakonec, pořád si myslím, že vyslání generační lodě brání celá řada dalších problémů (nalinkuju pak článek o nich), takže než postavíme kosmickou archu, dříve se naučíme s lidí dělat kyborgy/roboty. Jakákoliv mezihvězdná mise je stále nejspíše řadu generací vzdálená. Takže vesmír kolonizujeme úsporně, než abychom následovali poněkud archaické vize generačních lodí.

Nikdy ale neříkej nikdy!  Třeba se zítra ukáže, že Zemi za 40 let zničí neutronová hvězda. Naše mezihvězdná mise by tak poskočila ve významu. Kdo ví, třeba budeme muset s posláním podobné lodi chvátat poněkud víc, než by bylo záhodno. Potom se ještě studie jako tato může náramně hodit!

[LL]

Samozřejmě, ani umělá gravitace není bez výzev. Probrali jsme ve videu níže! 

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze