Za 120 let můžeme létat 10 % rychlosti světla, doufá NASA

TLDR verze: Ani po půlstoletí kosmického věku neumíme postavit víc než kosmický ekvivalent maringotky. Překonáme-li ale dětské problémy, a bude-li tempo růstu pokračovat dále, za století bychom mohli kosmem běžně svištět jako čamrdy – ultimátním cílem je mezihvězdná loď (studie tu)! 

Stavaři nového věku

Pokud jste někdy byli na libovolné stavbě (což jste asi byli), víte, že stavařina je vcelku dřina. Představte si ale průměrnou partu zedníků v nulové gravitaci! A pak si představte ještě jednu věc – od roku 1957 a prvního letu do kosmu žádní stavaři nikdy nic ve vesmíru ještě vlastně nepostavili!

Je to paradoxní, protože vize filmů a knih jako 2001: Vesmírná odysea předpokládaly, že budeme touhle dobou už mnohem dále. Namísto toho, jak postavit větší vesmírný barák, jsme už měli řešit spíše vražedné umělé inteligence a podobné srandy.

V některých ohledech jsme vize z 60. let překonali. Ještě v době natáčení zmíněného Kubrickova bijáku třeba nebylo úplně jasné, jestli vůbec v kosmu lze spojovat menší moduly do větších konstrukcí. Všimněte si, že všechna plavidla ve Vesmírné odyseji vlastně dokují „nasucho“. Tedy, že vletí do nějakého doku, zavřou se za nima vrata a celý dok se natlakuje.

Už program Apollo, a následně i sovětské stanice Saljut, ale naznačily, že intimní kontakt lodí airlock na airlock není tak náročný a je i neintuitivně bezpečný. Takže se všechny další stanice (Mir, ISS) začaly stavět z modulů připravených v klidu na Zemi. Tím však nastala jiná paradoxní situace – budovat větší konstrukce přímo na oběžné dráze jsme se vlastně nikdy nenaučili.

A je to právě tahle neschopnost, která dle nové studie a názorů na ní Marca G. Millise, Jeffa Greasona a Rhondy Stevenson z nadace Tau Zero (financované NASA) dálem stojí v letech lidí hlouběji do sluneční soustavy a k jiným hvězdám. V první řadě budeme potřebovat kosmické stavaře – tím však naše šlamastika jenom začíná.

Kam dál?

Tauzeráci činí doporučení zejména stran pohonu – ale bychom se dostali k této fázi, bude třeba nejprve začít budovat kosmické konstrukce na vyšší škále. Znovupoužitelné nosiče jsou k tomu prvním krokem, takže právě teď se v dílnách SpaceX dělá fakt historie (pokud se něco nepodělá)!

K tomu ale bude třeba nejprve vychytat možnosti konstruování. Pan Lórenc nám mezihvězdnou archu nepostaví, i kdyby se rozkrájel a měl k dispozici celou bečku Primátora. Potřeba tak bude spíše pokrok na poli autonomních robostavařů. Drtivou většinu práce tak zastanou stroje a lidé budou spíše v roli programátorů, poradců a dalších fachmanů.

Druhu stranou je však i energie. Solární panely nám stačit nebudou. Uhlí v kosmu hoří blbě, a fúze přijde nejdříve za 20 let (prej, #LOL). Významnější je tak další opomíjený výdobytek v podobě atomových generátorů na způsob Kilopower či spíše jeho plánovaného následníka Megapower (psal jsem tu). Jakmile si připíšeme achievement v podobě těchto dvou srand, můžeme teprve řešit pohonný systém.

Tradiční pohled na výzvy meziplanetárních a mezihvězdných misí je spíše energetický. Čili v zásadě ta šlamastika, že prostě nemáme Pořádně Krutý Motor (TM), který by nás mohl levněji, rychleji a ve větší tonáži dostat dále. Naše chemické motory jsou prostě v poměru hmotnosti paliva k delta-V asi jako chtít objet svět na koni.

Absence lepších motorů však není úplně pravda. Už od 60. let minulého století (!) máme k dispozici atomový pulzní pohon Orion i méně metalový atomový motor NERVA. Už v 70. letech Britové vymysleli design automatické lodi Daedalus (jméno s BC-304 z Hvězné brány je čistě náhodné)! Zvažovat lze i laserové/fotonické plachetnice.

Modelová korelace mezi vzdáleností, rychlostí a časovým vývojem hypotetických kosmoletů.
Stroj: Tau Insitute

Vzhůru do nekonečna a ještě dál!

Na obzoru je daleko více možností, a dokonce i ty chemické motory nejsou zase taková hrůza, pokud by se (minimálně v cestách k okolním planetám) využívaly správně. „Tankování za letu“ nebo tvorba paliva přímo na Marsu, jaké plánuje SpaceX, jsou přesně takovým neortodoxním využitím. Ilustrují, že staré koště může ještě dobře mést.

Jsou to právě tyto dílčí kroky, kterými půjde pokrok pomalu kupředu. Studie vlastně neříká, jak přesně dosáhneme 10 % rychlosti světla k roku 2140 – provádí však extrapolaci rychlosti starších meziplanetárních sond (třeba Voyager 2) se sondami novějšími (třeba New Horizons) a usuzuje, že nárůst rychlost bude stoupat dále. Pokud mají vědátoři z Tau Zero pravdu, za 120 let bychom mohli létat 10 procenty rychlosti světla.

Otázkou je, nakolik může podobná sranda souviset jinými faktory – krom motorů i váhou plavidla. Breakthrough Starshot chce třeba dosáhnout procent rychlosti světla, ale primárně díky zmenšení sond na gramovou velikost (práce „StarShot“ také zmiňuje).

Jak ale víme z jiné, jen pár týdnů staré studie, generační mezihvězdná archa pro lidi by potřebovala mít kilometrovou velikost. Což zmenšování jaksi odporuje – alespoň dle dnešní konvenční znalosti. Teprve pak se snad otevře éra, kdy se nebudeme lopotit jenom na Matičce Zemi, ale budou nás KONEČNĚ v kosmu zabíjet i rozbité umělé inteligence!

Zatím jsme furt na Zemi

Možnosti tedy jsou – zjevně ale nelze čekat, že se budou realizovat ze dne na den, když dnes ani NEVÍME, jak vlastně větší mašiny v kosmu vůbec přesně postavit. Natož je vyslat dál. Bude tak třeba hlavně nervů a POSTUPNÉHO pilování našich schopností jako civilizace. Je však sympatické mít v dalekém horizontu tak báječný cíl, jako 0,1 c.

Studie z dílny nadace Tau Zero je tak vlastně jenom metastudií sumarizující jiné teoretické práce toho, co „bychom mohli možná jednou mít, kdybychom se byli v budoucnu hodně snažili“ (ale nevíme ještě jak). Za 120 let se může stát leccos. Současná studie k tomu ale – ve stavbařské hantýrce – spíše připravuje prvotní stránku dokumentace, než že by představovala půdorysné plány nebo kopala výkopy.

Přesto jde o povzbudivě optimistické čtení. Pokud jste četli knížku podle 2001: Vesmírné odysey, možná víte, že její čtvrté pokračování zasazené do roku 3001 je vlastně v dobývání kosmu poměrně střízlivé. Nezmiňuje třeba prakticky žádné snahy o mezihvězdné lety. Možná, že za 1000 let bude podobná vize působit opět archaicky – ale oproti dnešnímu náhledu na 2001 úplně opačným způsobem.

[LL]

Ufoni, samože, třeba lítají i jinak. Rozabrali jsme ve videu tu: 

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