A tudományos fikció évtizedek óta inkubátor az űrhajózás és az extrasoláris gyarmatosítás utópiai elképzelései számára. Minden televíziós műsor, regény és film egy másik módszert kínál a csillagok átlépésére az emberi élettartam alatt, hasonlóan ahhoz, hogy hogyan lehet autót vezetni vagy repülőgépet lovagolni a helyről a helyre. Ezek a tények a tudományos tényeken gyökereznek, és még a modern fizika szempontjából is lehetségesek, és arra ösztönöznek bennünket, hogy higgyünk abban, hogy a következő évezredben jó úton járunk a galaxis gyarmatosítására. FTL utazási módszerek FTL utazási módszerek De mi van, ha a torzító hajtások nem létezhetnek? Mi van, ha a féreglyukakat lehetetlen előállítani? Mi van, ha a fizika törvényei olyan szigorúak, hogy valójában örökre kötődünk a fény félelmetes sebességéhez? Ezek az állandóan jelen lévő lehetőségek romantikus fantáziává teszik az emberi életben a csillagközi utazást? Hypervelocity csillagok Minden csillag a galaxisunkban kering a galaktikus központban (GC). A galaktikus központhoz közelebb lévő csillagok általában magasabb sebességűek, mint a galaktikus karokban távolabb keringő csillagok. Ez azt jelenti, hogy a viszonylag közeli csillagoknak hasonló keringési sebességgel kell rendelkezniük. De ez az eloszlás nem tökéletes. A csillagok keringési körének tökéletlensége miatt, amelyet excentricitásnak neveznek, az egymáshoz közeli csillagok nagyon eltérő relatív sebességgel rendelkezhetnek. Például az Alpha Centauri, amelynek más közeli csillagszomszédjainknak csak néhány méter per másodpercenként kell lennie, a szokásos keringési sebességel 20 km/s csillagközi sebességgel büszkélked A legtöbb csillag a csillagok szomszédságában ma nem volt 1000 fényév alatt a mi egy galaktikus pályán, mert a különbségek a pályák. Ha megnézzük a GIF fent, láthatjuk, hogy a legtöbb csillagok rajzolt úgy tűnik, hogy marad egy laza felhő körül a nap. Ezek a „normális” csillagok, a csillagok kinematikája szempontjából, a relatív sebesség a sorrendben 100 km / s vagy kevesebb. Ha közelebbről megnézzük, láthatjuk, hogy néhány csillagok úgy tűnik, hogy repülnek a szélén a diagram, majd gyorsan jön vissza, hogy megfeleljen a sárga pont, hogy a mi nap. Ezek az úgynevezett futó csillagok, a relatív sebesség 100 km / s felett. De van egy osztály a gyorsan moz A szupersebességű csillag olyan csillag, amely meghaladja a galaxis szökési sebességét. Több szupersebességű csillag 1000 km/s feletti sebességgel rendelkezik, ami a fénysebesség 1%-ának egyharmada. Ez a sebesség elég gyors ahhoz, hogy a Naprendszer átmérőjét egy kicsit több mint 100 nap alatt átlépje. A leggyorsabb mély űrszondáink évtizedekig tartanak. A sebességkülönbség kihasználásával nagy távolságokat lehetett átlépni az űrben, mint egy kozmikus hitchhiker, talán egy ilyen csillag körüli bolygót terráformálva és egy hosszú távú kolóniát létrehozva. Az elképzelés kísértő. Egy csillag körüli bolygón az űrben való utazás kiküszöböli a csillagközi utazás ismert veszélyeit. A kozmikus sugarak, a kék fény, a mikrometeoritok és a halálos ionok egy bolygó védő légkörével és mágneses pajzsával szűrhetők ki és semmisíthetők meg. Az emberek normális mindennapi életet élhetnek egy bolygón, anélkül, hogy aggódnának egy szűk, szűk űrhajóban való élet örömeiről. Eközben a csillag a Naptól az ismeretlen galaxis egyes részeibe utazna. Sok szempontból sokkal praktikusabbnak tűnik, mint egy hatalmas, összetett csillagközi űrhajó küldése. Először is, a legközelebbi hipersebességű csillagok több mint 50 000 fényév távolságra vannak. Először is el kell jutnunk oda, hogy lovagolhassunk, és ha megvolt volna a technológia ahhoz, hogy ezt megtegyük, akkor magunk is felfedezhetjük az univerzumot. Másodszor, a hipersebességű csillagok nagyon ritkák, becsült értéke csak 1000 vagy annál nagyobb az egész Tejútrendszerben. Még akkor is, ha volt egy ritka hipersebességű csillag, amely a közeljövőben közel kerül a naphoz, még mindig el kell indítanunk egy űrszondát, hogy megfeleljen a relatív sebességnek, és ebben a pontban megkérdezhetjük, hogy miért nem használtuk ezt a sebességet, hogy valahol Továbbá, a hipersebességű csillagok létezésük természeténél fogva nem is rendelkezhetnek saját bolygókkal. A hipersebességű csillagok csak a fekete lyukakkal vagy más sűrű tárgyakkal való szoros találkozások miatt léteznek, ami kezdetben ilyen nagy sebességgel küldte el őket. Nem valószínű, hogy a legtöbb bolygórendszer megszakítás nélkül túlélné az ilyen találkozást. Még akkor is, ha egy közelebbi, lassabb csillagot szeretne használni a kozmoszba való utazásra, fontos megjegyezni, hogy a fény sebességének 1/3 -a nem túl gyors kozmikus skálán. Még ebben a meglepő sebességben is jóval több mint egy évezredet vesz igénybe az Alpha Centauri távolságának fedezéséhez. Shkadov motorok (csillagos motorok) Ha a célod inkább az volt, hogy a saját csillagodat csillaghajóként használd, akkor egy sokkal nehezebb, bár kissé sokoldalúbb alkalmazás felé haladsz.1987-ben Leonid Shkadov fizikus azt javasolta, hogy a fejlett civilizációk a saját csillagrendszerük kényelméből tudják felfedezni a galaxist azzal, amit „csillagmotornak” nevezett. A Shkadov motor három összetevőből áll: egy csillag, egy Dyson szivárvány, és egy hatalmas, statikus tükröző. A Dyson szivárvány csak az energia gyűjtésére használják, hogy az előrehaladó civilizációt. Az igazi varázslat a tükröző és a csillag között történik. A tükröző egy Goldilocks-távolságra helyezkedik el, ahol a napszél külső sugárzási nyomása megegyezik a hazai csillag tömegének belső gravitációs erejével. Ez teszi a tükrözőt a csillaghoz képest állandóvá. Mindazonáltal a csillagvilág egy részét az egyik irányba tükröző erejét a csillagok azt mondják, hogy az ellenkező irányba haladnak. Nem sok (a csillag tömegéhez képest Bármely civilizáció, amely ilyen projektet hajlandó végrehajtani, nem siet, hogy bárhová eljusson. Egy naphoz hasonló csillag számára, amelynek fele a fényét visszafelé tükrözi, 6,4*10^-13 m/s2-es gyorsulás kerülne a rendszerre. Ez hihetetlenül lassú. Egy millió év alatt egy ilyen motor csak körülbelül 0,03 fényévre terjedne, és körülbelül 20 m/s sebességváltozást érne el; nem gyorsabb, mint egy autó az autópályán. Milliárd év elteltével a rendszer potenciálisan elérheti a 20 km/s-t, ami több tízezer fényévre terjed az eredeti pályától. Talán egy gyorsan fejlődő faj tudja, hogy a szülőcsillaga néhány százmillió éven belül vörös óriássá fog felfújni, és egy új csillag köré akarja helyezni a szülőbolygóját, hogy megőrizze történelmük maradványait. Egy Shkadov-motor használatával, amely könnyen előállítható lenne egy III. típusú Kardachev civilizáció számára, a fajok lassan irányíthatják otthoni rendszerüket egy másik, fiatalabb csillag felé. következtetés A csillagok használata a galaxis felfedezéséhez lassú és unalmas. A csillagok egyszerűen túl masszívak ahhoz, hogy könnyen manipulálhatók legyenek a csillagközi utazásokhoz az emberi időskálán. ugyanazokat a képességeket igényli, amelyeket remélnénk, hogy A távoli jövőben a Shkadov-motorok bizonyos specifikus alkalmazásokkal rendelkezhetnek, de mostantól a kozmoszba való elmozdulásunkat a saját technológiánk korlátozza. két A Ez elrettentőnek tűnhet, de remélem, hogy egy napon az emberiség megtalálja a helyét a csillagok között. A természet néhány szigorú földi szabályt határozott meg számunkra, hogy kövessük az űrhajózás szempontjából. Fajként kötelességünk, hogy ezeket a szabályokat a lehető legteljesebb mértékben hajtsuk, hogy lehetővé tegyük számunkra, hogy felfedezzük az univerzumot, hogy a folyamat során többet megtudjunk saját eredetünkről.
