„Jiems tai taip tipiška – siekti žvaigždžių, kai jų subinės įstrigusios purve“, – taip pašaipiai apie amerikiečius kartais atsiliepia Pietų Amerikos gyventojai, nemėgstantys, kai JAV tapatinamos su žodžiu „Amerika“.
Taip, po didžiųjų laimėjimų praėjusio šimtmečio antrojoje pusėje JAV kosmoso agentūros NASA biudžetas atrodo apgailėtinai sumenkęs. Tačiau, matyt, todėl tie patys Pietų Amerikos gyventojai ir neskrenda į kosmosą, kad neturi amerikietiškos svajonės.
„Permainos prasideda tada, kai paprasti žmonės daro nepaprastus dalykus“, – ši sparnuotoji JAV prezidento Baracko Obamos frazė gerai atspindi amerikietiškąjį idealą. Nieko nėra neįmanomo, viską galima pasiekti atkakliu darbu. Ir NASA imasi tai įrodyti.
Priklausomybė nuo rusų
Pagalvokite apie NASA.
Jos mokslininkai – didžiausi JAV svajotojai. Kad ir kas būtų, jie nepasiduoda ir vaikšto užvertę galvas į žvaigždes.
Šiuo metu NASA mokslininkai išgyvena ne patį lengviausią metą. Po Ukrainos aneksijos teko iš dalies įšaldyti bendradarbiavimą su Rusijos kosmonautais. Amerikiečiai ne iki galo apsvarstė, kaip šis žingsnis atsilieps jiems patiems.
Be Kinijos, Rusija yra vienintelė pasaulyje šalis, turinti raketų, kurios gali nugabenti iki Tarptautinės kosminės stoties (TKS).
Pašlijus santykiams Rusija nebe taip noriai jas nuomoja amerikiečiams ir NASA negali paleisti saugumo erdvės priežiūrai skirtų palydovų.
Nepasiekiama? Nebūtinai
Tačiau amerikiečiai toli gražu nėra nusiminę. Greičiau atvirkščiai – jie kuria tokius planus, kurie verčia pasaulį išpūsti akis.
Šįkart NASA mokslininkai žada nuskraidinti į žvaigždes – tai kol kas tėra nepasiekiama svajonė, reali tik fantastikos romanuose ir filmuose. Esant dabartinėms technologijoms žmogui to padaryti neįmanoma – kelionė į artimiausią žvaigždę užtruktų tūkstančius metų.
Bet NASA nesikuklina. Mokslininkų planuose – kelionė iki artimiausios žvaigždės per dvi savaites.
Tai bus įmanoma, kai į kosmoso platybes amerikiečiai paleis savo kuriamus greitaeigius erdvėlaivius.
JAV kosmoso programa, kuri, B.Obamos žodžiais, yra šalies įkvėpimo ir pasididžiavimo šaltinis, papildyta nauju beprotiškai ambicingu planu.
Fantastika virs tikrove?
Nesunku atsekti, iš kur NASA mokslininkai sėmėsi įkvėpimo tokiam drąsiam projektui. Greitaeigio erdvėlaivio idėją jiems pasufleravo kultinis televizijos serialas. Septintajame dešimtmetyje milijonus JAV žiūrovų sužavėjo mokslinės fantastikos serialas „Žvaigždžių kelias“.
Originalios serijos, rodytos tris sezonus, tapo žanro klasika ir įkvėpė to meto populiariąją kultūrą. Vėliau buvo sukurti dar penki istoriją papildantys serialai, net dvylika filmų, parašyta daugybė knygų.
„Žvaigždžių kelyje“ pasakojami kosminio erdvėlaivio „USS Enterprise“ įgulos nuotykiai XXIII amžiuje.
Futuristinio serialo veikėjai nori atrasti naują pasaulį, kitas civilizacijas ir nukeliauti ten, „kur niekada nėra buvęs nė vienas žmogus“. Šis svajingas šūkis siekti mokslininko karjeros įkvėpė ne vieną NASA ekspertą.
Vis dėlto, kad ir kaip patiktų „USS Enterprise“ įgulos nuotykiai, nereikėtų pamiršti, jog tai – tik mokslinė fantastika.
Juk erdvėlaivis skrodžia kosmosą milžinišku greičiu: nuo Žemės iki Neptūno jis gali nuskristi per 6 minutes.
Žiūrovams pasakojama, kad tokį greitį kosminiams laivams leidžia pasiekti procesas, vadinamas erdvės iškreipimu.
Ką tai reiškia?
Aplink kosminį laivą suformuojamas erdvę iškreipiantis burbulas, o jo priekyje ir gale susidaro skirtingo tankumo erdvės regionai. Dėl tokių netolygumų atsiranda jėgos, kurios verčia erdvėlaivį kartu su burbulu judėti greičiau nei šviesos greitis.
„Niekas negali judėti greičiau nei šviesa“, – iš karto suskubtų prieštarauti reliatyvumo teorijos autorius fizikas Albertas Einsteinas.
Ir iš tiesų ne vienas žiūrovas papurtytų galvą ir patikintų: seriale pateikta teorija prieštarauja mums žinomiems ir priimtiems fizikos dėsniams ir tai – tiktai lakios fantazijos vaisius.
Vis dėlto NASA mėgina įrodyti priešingai. Anot jos mokslininkų, iškreiptos erdvės teorija iš tiesų gali veikti.
Drąsūs amerikiečiai meta iššūkį fizikos genijui A.Einsteinui ir tikina, kad planuoja sukurti erdvėlaivį, kuris gali skristi greičiau už šviesą.
Skriejantis kosminis burbulas
Žinoma, mesti iššūkį A.Einsteinui ir sumalti jo teorijas į šipulius mėgino ne vienas. Į tokius išsišokėlius dauguma rimtų mokslininkų linkę žiūrėti kritiškai ar su atlaidžia šypsenėle.
Tačiau visą gyvenimą kosminiams tyrimams paskyręs mokslininkas, fizikas ir inžinierius Haroldas G.White’as pasakoja, kad kosmosas plečiasi nuo pat Didžiojo sprogimo laikų.
Ankstyvuoju visatos kūrimosi periodu pasitaikydavo atvejų, kai dėl vykstančių sprogimų erdvė imdavo plėstis ir tai priversdavo kūnus skrieti milžinišku greičiu.
NASA mokslininko teigimu, erdvės iškreipimo teorija nepaneigia A.Einsteino sukurtos reliatyvumo teorijos, bet siūlo naują būdą, kaip įmanoma judėti greičiau už šviesą.
„A.Einsteinas teisus – joks materialus objektas negali keliauti sparčiau nei šviesa. Tačiau pati erdvė gali judėti įspūdingu greičiu. Pasitelkę šiuos procesus mes gausime pasą į visatą“, – džiaugiasi H.G.White’as.
Lyg skriejimas banglente
Taigi kosmoso tyrėjai užsimojo pasinaudoti erdvės judėjimo procesais ir sukurti naują flagmaną kosmoso platybėse – erdvę iškreipiantį laivą.
Taip, kaip ir „Žvaigždžių kelyje“, aplink laivą turi būti sukuriamas erdvę iškreipiantis burbulas. Laivo gale erdvė būtų išplečiama, o priekyje sutraukiama.
Išsiplėtusi erdvė gale būtų tarsi spyris į laivą gaubiantį burbulą, priverčiantis jį judėti pirmyn. O priekyje esantis erdvės regionas trauktų burbulą į savo pusę.
Burbulo viduje būtų išlaikyta normali erdvė ir joje laivas skristų savo greičiu. Tačiau dėl aplink jį judančio erdvėlaikio, kuris jį stumtų pirmyn, jo greitis būtų kur kas didesnis.
Procesą galima lengvai suvokti pasitelkus kasdienes situacijas. Tarkime, oro uoste jūs ir kiti žmonės einate 4 km/val. greičiu.
Jūs nusprendžiate užlipti ant važiuojančio tako ir toliau eiti tuo pat greičiu. Taigi dabar jūs judate daug sparčiau nei kiti žmonės, einantys oro uoste, nes prie jūsų įprasto 4 km/val. greičio prisideda ir važiuojančio tako greitis.
Erdvę iškreipiančio laivo kelionę galima palyginti ir su plaukiojimu banglente. Jūs stovite ant banglentės, o banga savo greičiu jus neša pirmyn. Taip, kaip judančios visatos dalelės neša erdvėlaivį.
Kelionės neprailgtų
Sukūrus erdvę iškreipiantį laivą JAV kosmonautai galėtų palengvinti ir pagreitinti tyrimus.
NASA mokslininkai skaičiuoja, kad naujais laivais artimiausią Žemei žvaigždyną Kentauro Alfą, esantį už 4,3 šviesmečio, būtų galima pasiekti per dvi savaites.
Galima palyginti: dabartinis bepilotis kosminių tyrimų erdvėlaivis „Voyager I“, kuris jau yra už Saulės sistemos ribų, judėdamas savo greičiu į Kentauro Alfą nukeliautų tik beveik po 67 tūkstančių metų.
„Į Kentauro Alfą nukeliauti per dvi savaites – kodėl gi ne? Tokiu principu judančiam objektui nebegalioja joks greičio limitas, kaip šviesos greitis paprastoje erdvėje judantiems objektams“, – apie kol kas teorines erdvę iškreipiančių laivų keliones „Lietuvos rytui“ pasakojo Fizinių ir technologijos mokslų centro vyresnysis mokslo darbuotojas daktaras Kastytis Zubovas.
Pirmieji bandymai – pamažu
Tačiau pagrindinė problema kyla norint generuoti tokį didelį greitį. Erdvėlaikis taip lengvai nepasiduoda iškreipiamas, todėl kosminio laivo įrenginiai sunaudotų labai daug energijos.
Šiai problemai spręsti mokslininkai turi atrasti gerą inžinerinį sprendimą.
„Dar neseniai buvo manoma, kad, norint greičiau už šviesą pajudinti bent keletą atomų, reikėtų tokio neigiamos energijos kiekio, koks maždaug atitiktų Saulės masę, – pabrėžė K.Zubovas. – Vis dėlto nauji teorijos patobulinimai nuteikia optimistiškai.
Atrodo, jog įmanoma sukurti tokią erdvėlaikio iškreipimo konfigūraciją, kad energijos reikėtų gerokai mažiau.“
NASA mokslininkai šiuo metu pradeda vykdyti pirmuosius istorijoje praktinius iškreiptos erdvės teoriją tikrinančius eksperimentus.
Kol kas tai daroma pasitelkiant mikromodelius su mažais erdvę iškreipiančiais burbuliukais, o „Žvaigždžių kelio“ keliones primenančių skrydžių į kosmosą dar teks palūkėti.
„Pirmaisiais bandymais tikrai nebus keliaujama į Kentauro Alfą. Iš pradžių bus bandomi mažesni varikliai ir mažesni laivai, kurių judėjimo greitis net nebūtinai viršys šviesos greitį.
Bet vėliau, tobulėjant technologijai, bus galima pasiekti ir tokį greitį, kuris leistų per dienas ar savaites nuskristi iki kitų žvaigždžių“, – svarstė astrofizikos mokslų daktaras K.Zubovas.
Tad NASA turės nueiti daug mažų žingsnelių, kad galėtų žengti vieną milžinišką žingsnį žmonijos istorijoje ir nukeliauti ten, kur joks žmogus nebuvo įkėlęs kojos.
Ambicingų projektų netrūksta
NASA į kosmoso programos planus įtraukė 12 naujų ambicingų projektų, kuriuos pasiūlė kosmoso tyrėjai, inžinieriai ir paprasti piliečiai.
Tarp jų – zondas, kuris keliautų Saulės sistema pasikinkęs kometas, ir savotiškas povandeninis laivas, tiriantis angliavandenilio jūras Saturno palydove.
Kiti projektai susiję su erdvės varomosiomis jėgomis, žmonių apgyvendinimu kosmose. Kol kas visi tyrimai yra teorinės tyrimo fazės, o jų autoriai apdovanoti prizais, siekiančiais 10 tūkst. JAV dolerių.
Jei projektai pasitvirtins ir bus padaryta naujų atradimų, autorių lauks papildomi 50 tūkst. dolerių, papildomi tyrimai ir galbūt praktinis projektų įgyvendinimas.
NASA šiuo metu dirba su dar vienu projektu – planuoja sugauti skriejantį asteroidą. 2021 metais mokslininkai planuoja sugauti asteroidą, kuris sveria apie 500 tonų.
Be to, NASA ne tik kuria, bet jau ir bando erdvėlaivius „Orion“ (nuotr.), kuriais amerikiečiai skris į Mėnulį ir Marsą. Apie tokias keliones taip pat svarstančios Rusija ir Kinija panašių erdvėlaivių kurti dar nė nepradėjo.
