(عکس) ایده باورنکردنی دانشمندان برای زندگی در فضا

دانشمندان «دانشگاه راچستر» در مقاله جدیدی، یک ایده علمی-تخیلی را برای سکونت انسان در فضا ارائه داده‌اند. دانشمندان ایده‌ای را پیشنهاد کرده‌اند که شاید عجیب‌ترین مفهومی باشد که تاکنون برای سکونت در فضا ارائه شده است. این ایده، زندگی کردن در سیارک‌ها است.

دانشمندان «دانشگاه راچستر» (U of R) در مقاله‌ای جدید پیشنهاد کرده‌اند که یک سیارک را به صورت توخالی درآوریم، چرخش آن را برای ایجاد جاذبه مصنوعی افزایش دهیم و آن را با ساختمان‌ها پر کنیم. آن‌ها می‌گویند که پوشاندن سیارک انتخابی در یک کیسه مشبک و انعطاف‌پذیر ساخته‌شده از نانوالیاف کربن، مانع شکستن آن در حین چرخش خواهد شد.

این گروه پژوهشی اعتراف کرده‌اند که مفهوم آن‌ها به شدت نظری است و به ظرفیت‌های مهندسی که در حال حاضر وجود ندارند، نیاز خواهد داشت.

«آدام فرانک» (Adam Frank)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مقاله ما در مرز علم و داستان علمی-تخیلی قرار دارد. ما از یک ایده علمی-تخیلی استفاده می‌کنیم که اخیرا در برنامه‌های تلویزیونی مانند مجموعه «The Expanse» بسیار محبوب شده است و بر مبنای آن، مسیر جدیدی را برای استفاده از یک سیارک به منظور ساختن شهری در فضا ارائه می‌دهیم.

وی افزود: "براساس محاسبات ما، یک سیارک با قطر ۳۰۰ متر می‌تواند به یک زیستگاه فضایی استوانه‌ای با حدود ۲۲ مایل مربع مساحت تبدیل شود. این گروه پژوهشی، از مفهوم «استوانه اونیل» (O'Neill cylinders) الهام گرفته‌اند. استوانه اونیل، مفهومی برای سکونت در فضا است که در سال ۱۹۷۶ توسط «جرارد اونیل» (Gerard O'Neill)، فیزیکدان آمریکایی پیشنهاد شد.

این کلان‌شهر‌های فضایی در حال چرخش، از دو استوانه متصل به هم تشکیل می‌شوند که در جهت مخالف می‌چرخند. استوانه‌ها به اندازه‌ای سریع می‌چرخند که بتوانند گرانش مصنوعی را روی سطح داخلی خود ایجاد کنند، اما به اندازه‌ای هم آهسته می‌چرخند که افراد ساکن در آن‌ها به بیماری حرکتی دچار نشوند.

میلیاردر‌هایی مانند «جف بزوس» (Jeff Bezos) و «ایلان ماسک» (Elon Musk) که به ترتیب مالک شرکت‌های «بلو اوریجین» (Blue Origin) و «اسپیس ایکس» (SpaceX) هستند، در چشم‌انداز خود برای زیستگاه‌های فضایی آینده، به استوانه‌های اونیل اشاره کرده‌اند.

در هر حال، پژوهشگران دانشگاه راچستر می‌گویند که بردن تجهیزات ساختمانی لازم از زمین به فضا، بسیار دشوار و پرهزینه خواهد بود. آن‌ها در مقاله خود نوشتند: پیشنهاد ما از نظر مهندسی می‌تواند کم‌هزینه‌تر و پیچیده‌تر از ساخت یک زیستگاه کلاسیک اونیل باشد.

بنابراین، این گروه پژوهشی به سیارک‌ها روی آوردند. سیارک‌ها، اجرام سنگی هستند که به دور خورشید می‌چرخند و باقیمانده‌ای از شکل‌گیری منظومه شمسی در حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش به شمار می‌روند. دانشمندان تخمین می‌زنند که تنها در منظومه شمسی ما حدود ۱۰۰۰ سیارک بزرگ‌تر از یک مایل وجود دارد.

پژوهشی که در سال ۲۰۱۹ توسط «توماس مایندل» (Thomas Maindl) در «دانشگاه وین» (University of Vienna) انجام شد، نشان داد که یک سیارک توخالی با یک حفره استوانه‌ای مرکزی می‌تواند در اطرف محور خود بچرخد تا به گرانش مصنوعی مشابه گرانش زمین برسد.

اما این مقاله، یک مشکل احتمالی را در نظر نگرفته است. مشکل این است که سیارک‌های توخالی به اندازه کافی قوی نخواهند بود؛ بنابراین امکان دارد در حین چرخش ترک بردارند و بشکنند. بیشتر سیارک‌ها حتی صخره‌های جامد نیستند، بلکه توده‌های قلوه سنگ هستند؛ یعنی خوشه‌هایی از تخته‌سنگ‌های سست، سنگ‌ها و شن‌ها که توسط گرانش متقابل ضعیف فضا در کنار هم قرار گرفته‌اند.

به همین دلیل این پژوهش جدید، ایده پوشاندن سیارک را در یک کیسه مشبک منعطف از جنس نانوالیاف کربنی فوق سبک و با استحکام بالا پیشنهاد می‌کند. نانوالیاف کربنی، لوله‌های ساخته‌شده از کربن هستند که هر کدام فقط چند اتم قطر دارند. کیسه، کل توده در حال چرخش سیارک و زیستگاه درون آن را می‌پوشاند و از آن پشتیبانی می‌کند و در عین حال، وزن خود را در حین چرخش تحمل می‌کند.

پوشش نانوالیاف کربنی، شامل پنل‌های خورشیدی است که انرژی زیستگاه را تامین می‌کنند. کارشناسان می‌گویند که لایه بیرونی سیارک، یک سپر طبیعی را در برابر تشعشعات مرگبار خورشید ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، زیستگاهی که روی یک سیارک ساخته می‌شود، پیامد‌هایی را نیز برای حمل و نقل میان‌سیاره‌ای دارد. این بدان معناست که سیارک می‌تواند به عنوان یک فرودگاه فضایی عمل کند. فرانک در مصاحبه با دیلی میل گفت که چرخش سیارک برای ایجاد گرانش مصنوعی، با استفاده از موشک‌ها انجام می‌شود.

این گروه پژوهشی هنوز سیارک مناسبی را برای اجرای پروژه خود شناسایی نکرده‌اند.

نجات یافتن از انقراض

تسلط یافتن بر بخش‌هایی از فضا و قابل سکونت کردن آن‌ها ممکن است تنها راه نجات انسان‌ها از انقراض نهایی در زمین باشد. انسان‌ها در آینده ممکن است زمین را به طور جبران‌ناپذیری با غارت کامل منابع آن یا به آتش کشیدن آن از طریق انتشار گاز‌های گلخانه‌ای خراب کنند.

کارشناسان در مقاله خود نوشتند: اگر انسان قرار است واقعا به یک گونه مسافر فضایی تبدیل شود، باید مکان‌هایی را برای زندگی و کار کردن داشته باشد. اگرچه مقاله ما به وضوح بر ظرفیت‌های مهندسی تکیه می‌کند که در حال حاضر وجود ندارند، اما نتایج ما نشان می‌دهند که فیزیک اساسی تبدیل کردن سیارک‌های کوچک به زیستگاه‌های انسانی، امکان‌پذیر است.

استارشیپ

شرکت اسپیس ایکس در حال کار کردن روی موشک «استارشیپ» (Starship) است که روزی انسان‌ها را به ماه و مریخ خواهد برد تا روی آن‌ها زندگی کنند.

مقاله تحقیقاتی سرگرم‌کننده ماسک که در سال ۲۰۱۷ با عنوان «تبدیل کردن انسان به یک گونه چندسیاره‌ای» منتشر شد، چشم‌انداز شرکت او را برای زندگی در مریخ ترسیم می‌کند.

ماسک در این مقاله نوشت: تاریخ به دو جهت تقسیم خواهد شد. یک جهت این است که ما برای همیشه روی زمین می‌مانیم و سپس، یک رویداد انقراض نهایی رخ خواهد داد. جهت دوم این است که به یک تمدن فضایی و گونه چندسیاره‌ای تبدیل شویم و من امیدوارم موافق باشید که این، راه درستی برای رفتن است.