زمین را کی و به کدامین مقصد ترک خواهیم کرد؟
محبوبه عمیدی: باید روزی زمین را ترک کنیم. پیش از آنکه منابع طبیعی آن دیگر جوابگوی جمعیت چندین و چند‌میلیاردی ما نباشند، حرارت سوزان خورشید زندگی بر روی آن را غیرممکن نساخته باشد یا برخورد آندرومدا با کهکشان راه‌شیری به یک‌باره حیات را در این گوشه کوچک از کیهان محو نکرده باشد. به گزارش پاپ‌ساینس، خطر بالقوه ناشی از برخورد خرده‌سیارک‌ها با زمین را نیز باید به این اتفاقات که در طول زمان رخ خواهند داد، اضافه کرد.
چرا باید زمین را ترک کنیم؟
به دلایل متعددی ناچار به ترک زمین خواهیم بود. یکی از آنها خرده‌سیاره‌ای است که در سال 1989 تنها 6 ساعت پس از عبور زمین از بخشی از مدار آن از این منطقه عبور کرد. قدرت برخورد این خرده‌سیاره با زمین برابر 1000 بمب اتم بود. البته این خرده‌سیاره تنها یکی از هزاران تهدید بالقوه اطراف زمین است و همیشه احتمال برخورد وجود خواهد داشت.
در کنار این تهدید بالقوه، بشر نیز دارد منابع زمین را تاراج می‌کند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند از سال 2030 به بعد هر سال به منابع طبیعی دو برابر میزان موجود روی زمین نیاز خواهیم داشت. گزارش‌های «مرکز تحقیقات بلایای طبیعی» نشان می‌دهد، حجم خشکسالی، زلزله و باران‌های سیل‌آسا طی دهه گذشته نسبت به دهه 1980 / 1360 سه برابر شده و این رقم 54 برابر این میزان در سال‌های آغازین قرن بیستم است! از سوی دیگر گرمایش جهانی می‌تواند به کاهش شدید موجودی آب آشامیدنی، بالا‌آمدن سطح آب دریاها و اقیانوس‌ها و از بین رفتن شهرهای ساحلی و قحطی گسترده در جهان منجر شود. . به این احتمالات، سناریوی از بین رفتن نسل بشر توسط حملات میکروبی، جنگ هسته‌ای و دیگر فناوری‌های تازه را هم اضافه کنید.
همانطور که می‌دانید هیچ یک از این تهدیدها به اندازه تغییرات آب‌و‌هوایی بشر امروز را تهدید نمی‌کنند، البته نمی‌توان خطر برخورد خرده‌سیارک‌ها با زمین را که حداقل یک‌بار باعث انقراض بزرگ شده (65 میلیون سال پیش که دایناسورها و 60درصد از موجودات زنده را از بین بود) دست کم گرفت.
پروژه «اتحاد برای نجات تمدن» که اولین‌بار توسط رابرت شاپیرو، شیمی‌دان دانشگاه نیویورک مطرح شد، برای حفظ تمدن انسانی در برابر این خطرات اجتناب‌ناپذیر تلاش می‌کند. اعضای این گروه می‌خواهند برای حفظ فرهنگ، آداب و رسوم و تمدن انسانی، نسخه‌ای از آن‌را به سیارات دیگر انتقال دهند. مایکل گریفین، مدیر ناسا در سال 2005 می‌گوید: «نمی‌دانم کی؟ شاید صدها، هزاران یا میلیون‌ها سال دیگر اما زمانی خواهد رسید که انسان باید برای ادامه حیات زمین را ترک کند. روزی خواهد رسید که تعداد انسان‌های ساکن دیگر سیارات از کره زمین بیشتر باشد».
زمین را به کدام مقصد ترک خواهیم کرد؟
می‌توانیم سیارات یا قمرهای بسیاری را برای اقامت انتخاب کنیم؛ اما اولویت اولیه محققان سفر به سیاره‌ای است که منابع موجود در آن بتوانند نیازهای حیاتی ما را برآورده کنند. تحقیق 200میلیون دلاری ناسا در سال 2000 نشان می‌دهد زندگی در عمق چندصد‌متری کره ماه می‌تواند انتخاب خوبی باشد. حتی برای شروع می‌شود، ساخت‌و‌ساز را درون یکی از دهانه‌های برخوردی کره ماه آغاز کرد تا انسان از پرتوهای کیهانی خطرناکی که می‌توانند ساختار دی.ان.ای او را تغییر دهند، در امان باشد. برای تأمین انرژی و مواد اولیه مورد نیاز این خانه‌های آینده، یک نیروگاه هسته‌ای، صفحات خورشیدی و روش‌های گوناگون برای استخراج کربن، سیلیس، آلومینیوم و دیگر مواد مورد نیاز بشر پیش‌بینی شده است.
گروه دیگری از محققان پیشنهاد می‌کنند زندگی در کره ماه را برای همیشه فراموش کنیم. آنها معتقدند ادامه حیات بشر در قمرهای مشتری، زحل، اورانوس و نپتون که احتمالا دارای حجم قابل‌توجهی از آب، کربن و نیتروژن هستند، به مراتب قابل‌قبول‌تر است.
اگر بخواهیم به زندگی در منظومه شمسی ادامه بدهیم، می‌توانیم مریخ را به عنوان یک مقصد نزدیک انتخاب کنیم. این سیاره بر خلاف کره ماه اتمسفری دارد که هرچند رقیق، می‌تواند از ما در برابر پرتوهای مخرب کیهانی حفاظت کند و دمای سطح آن را در روز به حدود 20 درجه سانتی‌گراد برساند. جاذبه آن نیز 40درصد جاذبه زمین است. وجود اقیانوسی از یخ به وسعت یک قاره در آن تأیید شده و می‌شود محیط این سیاره را با انجام تغییراتی برای ادامه حیات انسان آماده کرد.
پیشنهادهای دیگری نیز وجود دارند، یکی از آنها ادامه حیات درون کشتی‌های فضایی و استفاده از منابع باارزشی است که خرده‌سیارک‌ها می‌توانند در اختیار زمین قرار دهند. یکی از طرح‌ها که توسط جرارد اونیل، فیزیکدان دانشگاه پرینستون پیشنهاد شده زندگی درون سیلندرهای عظیمی است که با سرعت 1 دور در دقیقه به دور خودشان می‌چرخند و جاذبه ایجاد می‌کنند. یک سیلندر مشابه که خلاف جهت می‌چرخد، اثر گشتاور را از میان خواهد برد و می‌تواند فضای بیشتری را در اختیار ساکنان این مجموعه قرار دهد. در جاذبه صفر این سیلندرها می‌توانند بسیار بزرگ طراحی شوند و برای هزاران، حتی میلیون‌ها انسان بی‌خانمان سرپناه باشند. اونیل طول این سیلندرهای دوقلو را 32 کیلومتر و فضای داخلی آنها را 1300 کیلومترمربع پیش‌بینی کرده است.
این کشتی‌های فضایی می‌توانند از منابع گوناگونی از انرژی استفاده کرده و در صورتی که دیگر به خرده‌سیارک‌ها یا سایر منابع دسترسی نداشته باشند، به کمک انرژی هسته‌ای به فضایی خارج از منظومه شمسی سفر کنند. بشر هنوز موفق نشده در فضای کیهانی خارج از منظومه شمسی سیاره‌ای را برای ادامه حیات پیدا کند اما بررسی‌ها نشان می‌دهند احتمال کشف این سیاره تا سال 2264/1644 حدود 95درصد خواهد بود. پس از کشف این سیاره که احتمالا در صورت فلکی میزان و به فاصله 20 سال‌نوری از زمین قرار خواهد داشت، انسان می‌تواند پس از قرن‌ها سفر درون کشتی‌های فضایی به این مقصد تازه برسد.
چگونه سیاره‌مان را ترک خواهیم کرد؟
اولین و یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها پیش روی کسانی که می‌خواهند زمین را ترک کنند، غلبه بر جاذبه قدرتمند زمین است. این اعداد و ارقام را در نظر بگیرید: هزینه هر سفر برای شاتل‌های فضایی حدود 450میلیون دلار است و هزینه ارسال هر کیلوگرم محموله فضایی به خارج از مدار زمین بیش از 25هزار دلار خواهد بود. محققان می‌گویند با گذر از جاذبه زمین، نیمی از مسیر را طی کرده‌ایم.
برای غلبه بر جاذبه زمین، محققان روش‌های متعددی را بدون استفاده از موشک‌ها ارائه کرده‌اند. در میان آنها شیوه استفاده از توپ‌هایی قدرتمند برای پرتاب محموله‌ها به مدار زمین، استفاده از سانتریفوژهای عظیم و بهره‌گیری از قدرت گریز از مرکز برای غلبه بر جاذبه زمین و تهیه آسانسور فضایی که بتواند تا ارتفاع 100هزار متری بالا برود، پیشنهاد شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهند ساخت این آسانسور که از نیروی گریز از مرکز استفاده خواهد کرد، در شرایط فعلی به بودجه‌ای بالغ بر 14میلیارد دلار نیاز خواهد داشت. پیشرفت در زمینه نانوفناوری می‌تواند با تولید طناب‌هایی بسیار نازک و مقاوم این هزینه اولیه را کاهش دهد.
ابداعات دیگری می‌توانند وزن یا حجم محموله‌های فضایی را کاهش دهند. به عنوان مثال می‌توان با استفاده از یک پرینتر سه‌بعدی، مواد خام ارسال شده از زمین را همراه با ترکیبات دیگری که از زباله‌های فضایی استخراج شده‌اند، به ماهواره یا سفینه‌های فضایی تبدیل کرد. البته اینکه در گرانش صفر این چاپگر چگونه عمل خواهد کرد، مسئله دیگری است.
برای کاهش وزن این محموله‌ها باز هم می‌توان از فناوری نانو استفاده کرد. به عنوان مثال گرافن با قابلیت هدایت فوق‌العاده که از کربن خالص تولید می‌شود، می‌تواند جایگزین حجم قابل‌توجهی از مس مورد استفاده در ابزارهای الکترونیک و حتی کامپیوترها شود.
محققان و شرکت‌های متعددی برای تأمین انرژی ارسال محموله‌ها پس از عبور آنها از مدار زمین نیز شیوه‌های گوناگونی را مطرح کرده‌اند. یکی از آنها موتور یونی داخلی برای موشک است که توسط یکی از فضانوردان سابق ناسا طراحی شده و می‌تواند زمان سفر به مریخ را از شش ماه به کمی بیشتر از یک ماه کاهش دهد. استفاده از سلول‌های خورشیدی یا انرژی گداخت هسته‌ای نیز مطرح شده است. اگر امکان استفاده از گداخت هسته‌ای فراهم شود، می‌توانیم از هلیوم-3 استخراج شده از ماه یا کرات آسمانی دیگر برای تولید آن استفاده کنیم.
ناسا دارد امکان استفاده از خرده‌سیاراتی را بررسی می‌کند که به طور متناوب فاصله میان زمین و مریخ را طی می‌کنند. اگر امکان سوار کردن محموله‌ها یا فضاپیماها روی این اجرام آسمانی فراهم شود، دیگر هزینه‌ای بابت سوخت پرداخت نخواهد شد. به این روش‌ها می‌توانید امکان تله‌پورت یا ساخت روبات‌هایی با قابلیت تکثیر را که از استخراج معادن کرات دیگر مواد اولیه ساخت نمونه‌های آتی را فراهم خواهند کرد، نیز اضافه کنید.
چه زمانی سفر آغاز می‌شود؟
بسیاری از تلاش‌های کنونی برای گذر از مدار زمین توسط بخش خصوصی انجام می‌شود. یکی از تازه‌ترین آنها یک کپسول فضایی با قابلیت استفاده چندین باره است که ظرفیت حمل 7 انسان را خواهد داشت. شرکت سازنده این کپسول قراردادی پایین‌تر از قیمت‌های کنونی برای حمل بار و فضانوردان به ایستگاه فضایی بین‌المللی با ناسا منعقد کرده است. شرکت دیگری نیز تلاش می‌کند تا 4 سال دیگر اولین هتل فضایی را به فضا پرتاب کند. این هتل در فضا گسترده خواهد شد.
در کنار این شرکت‌ها، برنامه‌های فضایی متعددی متعلق به دولت ایالات متحده در طول زمان اجرا خواهند شد. از میان آنها می‌توان به برنامه‌ریزی برای سفر به خرده‌سیارک‌ها تا سال 2025 و ورود فضانوردان به مریخ در سال 2030 تأیید شده است. دارپا نیز تلاش می‌کند یک کشتی فضایی عظیم بسازد و با تولید آن قدم بلندی در راه اکتشاف‌های فضایی تازه بردارد.
شاید روزی برسد که انسان زمین را به کمک ابزارهای متعددی به مقصد کرات دیگر ترک کند اما در حال حاضر برای رویایی با پرتوهای مضر کیهانی که اطلاعات چندانی در مورد مشکلات ناشی از تماس با آنها وجود ندارد، آماده نیست. لباس‌های فضایی امن در اختیار ندارد و نمی‌داند جاذبه صفر چه اثری روی جسم و روح او خواهد گذاشت یا با چه مشکلات و خطراتی مواجه خواهد شد. با این حال کاوش و جستجو بخشی از طبیعت انسان است، او می‌خواهد کاشف سیارات و منظومه‌های تازه باشد و برای شناخت این دنیای دور از دسترس خطر کند.
منابع:
پاپ‌ساینس
از آقایان شعیب،حسینی،آزادحسن،رهبر وتمامی افرادی که مرا در تهیه این وبلاگ یاری نموده اند تشکر فراوان میکنم.