Ini adalah pokok dari fiksi ilmiah, dan sesuatu yang banyak orang bayangkan pada satu waktu atau yang lain: gagasan mengirimkan pesawat ruang angkasa dengan penjajah dan mentransplantasikan benih kemanusiaan di antara bintang-bintang. Antara menemukan dunia baru, menjadi spesies antarbintang, dan mungkin bahkan menemukan peradaban ekstra-terestrial, mimpi menyebar di luar Tata Surya adalah mimpi yang tidak bisa segera menjadi kenyataan!
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah merenungkan bagaimana umat manusia mungkin suatu hari mencapai tujuan mulia ini. Dan berbagai konsep yang mereka miliki menghadirkan banyak pro dan kontra. Pro dan kontra ini diangkat dalam sebuah penelitian baru-baru ini oleh Martin Braddock, anggota Mansfield dan Sutton Astronomical Society, Fellow dari Royal Society of Biology, dan Fellow dari Royal Astronomical Society.
Studi yang berjudul "Konsep untuk Perjalanan Luar Angkasa: Dari Warp Drives dan Hibernasi ke Dunia Kapal dan Cryogenics", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Tren Saat Ini di Teknik Biomedis dan Biosains (publikasi Jurnal Juniper). Seperti yang ditunjukkan Braddock dalam penelitiannya, pertanyaan tentang bagaimana manusia dapat menjelajahi sistem bintang di sekitarnya telah menjadi lebih relevan dalam beberapa tahun terakhir berkat penemuan planet ekstrasurya.
Seperti yang kita ulas dalam artikel sebelumnya, “Berapa Lama Perjalanan ke Bintang Terdekat?”, Ada banyak cara yang diusulkan dan teoretis untuk melakukan perjalanan antara Tata Surya kita dan bintang-bintang lain di galaksi. Namun, di luar teknologi yang terlibat, dan waktu yang diperlukan, ada juga implikasi biologis dan psikologis bagi kru manusia yang perlu diperhitungkan sebelumnya.
Dan berkat cara minat publik dalam eksplorasi ruang angkasa telah diperbarui dalam beberapa tahun terakhir, analisis biaya-manfaat dari semua metode yang mungkin menjadi semakin diperlukan. Seperti yang dikatakan Dr. Braddock kepada Space Magazine melalui email:
“Perjalanan antarbintang menjadi lebih relevan karena upaya bersama untuk menemukan cara di semua badan antariksa untuk menjaga kesehatan manusia dalam perjalanan ruang angkasa 'singkat' (2-3 tahun). Dengan misi Mars yang cukup terlihat, kematian Stephen Hawking menyoroti satu dari sekian banyak kepercayaannya bahwa kita harus menjajah ruang dalam dan tekad Elon Musk untuk meminimalkan pemborosan dalam perjalanan ruang angkasa, bersama dengan visi terlahir kembali dari aksesori 'bolt-on' ke ISS (Bigelow dapat diperluas modul) memunculkan beberapa konsep imajinatif. "
Semua mengatakan, Dr. Braddock mempertimbangkan lima sarana utama untuk memasang misi awak ke sistem bintang lain dalam studinya. Ini termasuk perjalanan super-luminal (alias / FTL), rezim hibernasi atau stasis, teknik penuaan yang dapat diabaikan (alias anti-penuaan), kapal dunia yang mampu mendukung beberapa generasi pelancong (alias kapal generasi), dan teknologi pembekuan cyogenic.
Untuk perjalanan FTL, keuntungannya jelas, dan sementara itu tetap sepenuhnya teoritis pada saat ini, ada konsep yang diselidiki saat ini. Konsep FTL yang terkenal - dikenal sebagai Alcubierre Warp Drive - saat ini sedang diteliti oleh beberapa organisasi, yang meliputi Yayasan Tau Zero dan Laboratorium Fisika Penggerak Tingkat Lanjut: Eagleworks (APPL: E) di Johnson Space Center NASA.
Untuk memecahnya secara ringkas, metode perjalanan ruang angkasa ini melibatkan peregangan jalinan ruang-waktu dalam gelombang yang akan (secara teori) menyebabkan ruang di depan kapal berkontraksi dan ruang di belakangnya meluas. Kapal kemudian akan naik wilayah ini, yang dikenal sebagai "gelembung lungsin", melalui ruang angkasa. Karena kapal tidak bergerak di dalam gelembung, tetapi sedang dibawa seiring ketika wilayah itu sendiri bergerak, efek relativistik konvensional seperti pelebaran waktu tidak berlaku.
Seperti yang ditunjukkan oleh Dr. Brannock, keuntungan dari sistem propulsi seperti itu termasuk mampu mencapai perjalanan FTL yang "nyata" tanpa melanggar hukum Relativitas. Selain itu, sebuah kapal yang bepergian dalam gelembung lungsin tidak perlu khawatir bertabrakan dengan puing-puing luar angkasa, dan tidak akan ada batas atas untuk kecepatan maksimum yang dapat dicapai. Sayangnya, kerugian dari metode perjalanan ini juga sama jelasnya.
Ini termasuk fakta bahwa saat ini tidak ada metode yang dikenal untuk membuat gelembung lungsin di wilayah ruang yang belum mengandung gelembung. Selain itu, energi yang sangat tinggi akan diperlukan untuk menciptakan efek ini, dan tidak ada cara yang diketahui bagi sebuah kapal untuk keluar dari gelembung lungsin begitu telah masuk. Singkatnya, FTL adalah konsep teoritis murni untuk saat ini dan tidak ada indikasi bahwa ia akan beralih dari teori ke praktik dalam waktu dekat.
"[Strategi] pertama adalah perjalanan FTL, tetapi strategi lain menerima bahwa perjalanan FTL sangat teoretis dan bahwa satu opsi adalah untuk memperpanjang kehidupan manusia atau untuk terlibat dalam pelayaran bergenerasi ganda," kata Dr. Braddock. "Yang terakhir dapat dicapai di masa depan, mengingat kemauan untuk merancang kerajinan yang cukup besar dan pengembangan teknologi propulsi untuk mencapai 0,1 x c."
Dengan kata lain, konsep yang paling masuk akal untuk perjalanan ruang angkasa antar bintang tidak mungkin mencapai kecepatan lebih dari sepuluh persen kecepatan cahaya. – sekitar 29.979.245,8 m / s (~ 107.925.285 km / jam; 67.061.663 mph). Ini masih a sangat Urutan tinggi mengingat bahwa misi tercepat hingga saat ini adalah Helios 2 misi, yang mencapai kecepatan maksimum lebih dari 66.000 m / s (240.000 km / jam; 150.000 mph). Namun, ini memberikan kerangka kerja yang lebih realistis untuk bekerja di dalam.
Dalam hal resimen hibernasi dan stasis, keuntungan (dan kerugian) lebih cepat. Sebagai permulaan, teknologi ini dapat direalisasikan dan telah dipelajari secara ekstensif pada rentang waktu yang lebih pendek untuk manusia dan hewan. Dalam kasus terakhir, siklus hibernasi alami memberikan bukti paling meyakinkan bahwa hibernasi dapat bertahan selama berbulan-bulan tanpa insiden.
Kekurangannya, bagaimanapun, datang ke semua yang tidak diketahui. Sebagai contoh, ada kemungkinan risiko atrofi jaringan akibat periode waktu yang lama dihabiskan di lingkungan gayaberat mikro. Ini dapat dikurangi dengan gravitasi buatan atau cara lain (seperti elektrostimulasi otot), tetapi penelitian klinis yang cukup diperlukan sebelum ini bisa dilakukan. Ini menimbulkan banyak masalah etika, karena tes seperti itu akan menimbulkan risiko sendiri.
Strategi untuk Enginees Negligible Senescence (SENS) adalah jalan lain, menawarkan potensi bagi manusia untuk melawan efek spaceflight jangka panjang dengan membalikkan proses penuaan. Selain memastikan bahwa generasi yang sama yang naik kapal akan menjadi orang yang sampai ke tujuannya, teknik ini juga memiliki potensi untuk mendorong penelitian terapi sel induk di Bumi.
Namun, dalam konteks spaceflight jangka panjang, beberapa perawatan (atau perawatan berkelanjutan selama proses perjalanan) kemungkinan akan diperlukan untuk mencapai peremajaan penuh. Sejumlah besar penelitian juga akan diperlukan sebelumnya untuk menguji proses dan mengatasi komponen penuaan individu, sekali lagi mengarah ke sejumlah masalah etika.
Lalu ada worldships (alias. Generasi kapal), di mana pesawat ruang angkasa mandiri dan mandiri cukup besar untuk mengakomodasi beberapa generasi pelancong ruang angkasa akan digunakan. Kapal-kapal ini akan bergantung pada tenaga penggerak konvensional dan karenanya membutuhkan waktu berabad-abad (atau ribuan tahun) untuk mencapai sistem bintang lain. Keuntungan langsung dari konsep ini adalah bahwa ia akan memenuhi dua tujuan utama eksplorasi ruang angkasa, yaitu untuk mempertahankan koloni manusia di ruang angkasa dan untuk memungkinkan perjalanan ke planet ekstrasurya yang dapat dihuni.
Selain itu, kapal generasi akan bergantung pada konsep propulsi yang saat ini layak, dan ribuan awak akan menggandakan peluang berhasil menjajah planet lain. Tentu saja, biaya membangun dan memelihara pesawat ruang angkasa sebesar itu akan menjadi penghalang. Ada juga tantangan moral dan etika dalam mengirimkan awak manusia ke ruang angkasa yang dalam untuk jangka waktu yang lama.
Misalnya, apakah ada jaminan bahwa para kru tidak akan menjadi gila dan saling membunuh? Dan terakhir, ada fakta bahwa kapal yang lebih baru, lebih maju akan dikembangkan di Bumi sementara itu. Ini berarti bahwa kapal yang lebih cepat, yang akan meninggalkan Bumi nanti, akan dapat menyusul kapal generasi sebelum mencapai sistem bintang lain. Mengapa menghabiskan begitu banyak untuk sebuah kapal ketika kapal itu kemungkinan menjadi usang bahkan sebelum sampai ke tujuannya?
Terakhir, ada cryogenics, sebuah konsep yang telah dieksplorasi secara luas dalam beberapa dekade terakhir sebagai sarana yang memungkinkan untuk perluasan kehidupan dan perjalanan ruang angkasa. Dalam banyak hal, konsep ini merupakan perpanjangan dari teknologi hibernasi, tetapi mendapat manfaat dari sejumlah kemajuan terbaru. Keuntungan langsung dari metode ini adalah bahwa ia bertanggung jawab atas semua keterbatasan saat ini yang dipaksakan oleh teknologi dan Semesta relativistik.
Pada dasarnya, tidak masalah jika FTL (atau kecepatan melebihi 0,10 c) mungkin atau berapa lama perjalanan karena kru akan tertidur dan dipelihara dengan sempurna selama durasi. Selain itu, kita sudah tahu teknologi bekerja, seperti yang ditunjukkan oleh kemajuan baru-baru ini di mana jaringan organ dan bahkan seluruh organisme dihangatkan dan diekstrusi setelah dibekukan secara kriogenik.
Namun, risikonya juga lebih besar dibandingkan dengan hibernasi. Misalnya, efek jangka panjang pembekuan kriogenik pada fisiologi dan sistem saraf pusat hewan dan manusia tingkat tinggi belum diketahui. Ini berarti bahwa pengujian ekstensif dan uji coba manusia akan diperlukan sebelum dicoba, yang sekali lagi menimbulkan sejumlah tantangan etis.
Pada akhirnya, ada banyak hal yang tidak diketahui terkait dengan setiap dan semua metode potensial perjalanan antarbintang. Demikian pula, diperlukan lebih banyak penelitian dan pengembangan sebelum kita dapat dengan aman mengatakan mana di antara mereka yang paling layak. Sementara itu, Dr. Braddock mengakui bahwa jauh lebih mungkin bahwa pelayaran antarbintang akan melibatkan penjelajah robot menggunakan teknologi telepresence untuk menunjukkan kepada kita dunia lain - meskipun ini tidak memiliki daya pikat yang sama.
"Hampir pasti, dan ini meninjau kembali konsep awal probe replikasi von Neumann (dikurangi replikasi!)," Katanya. “Cube Sats atau sejenisnya mungkin dapat mencapai tujuan ini tetapi kemungkinan tidak akan melibatkan imajinasi publik sebanyak perjalanan ruang angkasa manusia. Saya percaya Sir Martin Rees telah menyarankan konsep perangkat tipe AI semi-manusia… juga agak jauh. ”
Saat ini, hanya ada satu misi yang diusulkan untuk mengirim pesawat luar angkasa antar bintang ke sistem bintang terdekat. Ini akan menjadi terobosan Starshot, proposal untuk mengirim nanocraft berlayar laser didorong ke Alpha Centauri hanya dalam 20 tahun. Setelah dipercepat menjadi 4.4704.000 m / s (160.934.400 km / jam; 100 juta mph) 20% kecepatan cahaya, pesawat ini akan melakukan flyby Alpha Centauri dan juga dapat mengirim gambar Proxima b.
Di luar itu, semua misi yang melibatkan bertualang ke Tata Surya luar terdiri dari pengorbit robotik dan wahana dan semua misi yang diajukan awak diarahkan untuk mengirim astronot kembali ke Bulan dan ke Mars. Namun, umat manusia baru saja memulai dengan eksplorasi ruang angkasa dan kita tentu perlu menyelesaikan menjelajahi Tata Surya kita sendiri sebelum kita dapat merenungkan penjelajahan di luarnya.
Pada akhirnya, banyak waktu dan kesabaran akan dibutuhkan sebelum kita dapat mulai menjelajah di luar Kuiper Belt dan Oort Cloud untuk melihat apa yang ada di luar sana.
