Λόγω των εκπληκτικών αποστάσεων και ταχυτήτων που απαιτούνται, το διαστρικό ταξίδι θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο, αν όχι αδύνατο, σύμφωνα με τα επιστημονικά δεδομένα που είναι μέχρι τώρα γνωστά, να το επιτύχει η ανθρωπότητα. Ωστόσο, νέα έρευνα υπογραμμίζει μια άλλη πρόκληση: τα προβλήματα επικοινωνίας.

Το επόμενο πλησιέστερο αστρικό σύστημα στο δικό μας, το Άλφα Κενταύρου, απέχει πάνω από 4 έτη φωτός μακριά, επομένως, αποκλείοντας οποιαδήποτε φανταχτερή τεχνολογική επανάσταση επιστημονικής φαντασίας τους επόμενους αιώνες, αν θέλουμε να εξαπλωθούμε ανάμεσα στα αστέρια, θα πρέπει να γίνει, όπως λένε, με τον “αργό” τρόπο.

Αυτό σημαίνει ότι θα χρειαζόμασταν κάποιο είδος μεθόδου πρόωσης που θα μπορούσε να μας φέρει κοντά, αλλά όχι να υπερβούμε, την ταχύτητα του φωτός . Αλλά ακόμη κι αν επρόκειτο να πετύχουμε αυτόν τον φιλόδοξο στόχο, αυτός ο φουτουριστικός τρόπος μεταφοράς θα παρουσίαζε κάθε είδους επικοινωνιακές προκλήσεις, εξηγούν οι επιστήμονες σε ένα έγγραφο που ανέβηκε πρόσφατα στη βάση δεδομένων προεκτύπωσης arXiv.

Το πρώτο πρόβλημα είναι ότι το ίδιο το φως μπορεί να ταξιδέψει μόνο με πεπερασμένη ταχύτητα. Αν και αυτό δεν εμποδίζει σοβαρά την επικοινωνία κοντά στη Γη, οι μηχανικοί πρέπει ήδη να αντιμετωπίσουν αυτήν την πρόκληση όταν επικοινωνούν με ανιχνευτές που αποστέλλονται σε όλο το ηλιακό σύστημα . Για παράδειγμα, τα μηνύματα χρειάζονται λεπτά για να φτάσουν στον Άρη και ώρες για να φτάσουν στους εξωτερικούς πλανήτες. Για επικοινωνία ακόμη μεγαλύτερης απόστασης – όπως ένα φανταστικό σενάριο ενός διαστημικού σκάφους που αποστέλλεται σε κάποιο αστρικό σύστημα πολλά έτη φωτός μακριά – θα σήμαινε ότι οποιοδήποτε μήνυμα θα χρειαζόταν χρόνια για να φτάσει στο σκάφος.

Αλλά αυτό δεν είναι το μόνο εμπόδιο. Η Ειδική Σχετικότητα μας διδάσκει ότι τα ρολόγια δεν συγχρονίζονται σε όλο το σύμπαν. Οι ταξιδιώτες στο διαστημόπλοιο θα αντιμετώπιζαν διαστολή του χρόνου, κατά την οποία ο χρόνος θα κυλούσε πιο αργά από ό,τι για τους ανθρώπους στη Γη. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ήδη μετρήσιμο. Για παράδειγμα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για το συγχρονισμό σημάτων από δορυφόρους GPS.

Αλλά στο φανταστικό μας σενάριο, οι ταξιδιώτες μας κινούνται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτό είναι απολύτως απαραίτητο για τη μετακίνηση στον γαλαξία. Λόγω της διαστολής του χρόνου, οι επιβάτες δεν θα ζούσαν τα χρόνια και τις δεκαετίες ταξιδιού. Για αυτούς, ανάλογα με το πόσο γρήγορα κινήθηκαν, μπορεί να περάσουν μόνο εβδομάδες ή μήνες.

Αυτή η χρονική διαστολή θα δημιουργούσε σοβαρά ζητήματα για τον συντονισμό των μηνυμάτων, κάτι που απαιτεί σημαντική ποσότητα μαθηματικών. Αν και ενοχλητικό, αυτό δεν θα ήταν το πιο δύσκολο μέρος του διαστρικού ταξιδιού. Αντίθετα, το πιο δύσκολο, αναφέρεται ότι θα είναι πως τα διαστημόπλοια που ταξιδεύουν με σχεδόν την ταχύτητα φωτός θα υποστούν σοβαρές περιόδους συσκότισης επικοινωνίας.

Στην εργασία τους, οι ερευνητές εξέτασαν δύο υποθετικά σενάρια διαστρικού ταξιδιού.

Στην πρώτη, οι ταξιδιώτες θα συνέχιζαν να επιταχύνουν το διαστημικό σκάφος τους με σταθερή επιτάχυνση 1 g – την ίδια επιτάχυνση που αναφέρεται ότι παρέχει φυσικά η βαρύτητα της Γης. Αυτό θα έστελνε το διαστημόπλοιό τους όλο και πιο κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

Περιέργως, αυτού του είδους η σταθερή επιτάχυνση θα εισήγαγε έναν ορίζοντα γεγονότων. Εάν οι άνθρωποι της Γης έστελναν ένα μήνυμα στο διαστημόπλοιο, αυτό το μήνυμα θα περιοριζόταν στην ταχύτητα του φωτός. Θα έτρεχε μπροστά προς το διαστημόπλοιο, αλλά στο μεταξύ, το πλοίο θα απομακρυνόταν επίσης από το σήμα. Εάν το μήνυμα αποσταλεί αρκετά σύντομα, θα έφτανε τελικά στο πλοίο μετά από σημαντική χρονική καθυστέρηση. Αλλά αν περίμεναν πολύ, το μήνυμα δεν θα έφτανε ποτέ και το διαστημικό σκάφος θα ήταν πάντα ένα βήμα μπροστά από το μήνυμα και από τη δική τους οπτική γωνία, τα σήματα από τη Γη τελικά θα σκοτείνιαζαν.

Το δεύτερο σενάριο προσφέρει διαφορετικές προκλήσεις. Οι ερευνητές εξέτασαν την περίπτωση ενός διαστημικού σκάφους που στάλθηκε σε μακρινό προορισμό. Στην αρχή το διαστημικό σκάφος θα επιτάχυνε συνεχώς, αλλά στα μέσα του ταξιδιού του, θα γυρνούσε και επιβράδυνε, ώστε να μην προσπεράσει τον στόχο του. Αυτό το σενάριο εισαγάγει το δικό του σύνολο επικοινωνιακών προκλήσεων.

Πρώτον, το διαστημόπλοιο θα σταματούσε να λαμβάνει μηνύματα από τη Γη μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Αυτά τα μηνύματα θα έφταναν τελικά στο διαστημόπλοιο, αλλά μόνο αφού είχε φτάσει στον προορισμό του και σταματήσει να κινείται.

Από την άλλη πλευρά, το διαστημόπλοιο θα μπορούσε να στέλνει σήματα στη Γη και αυτά τα σήματα θα έφταναν πάντα στους στόχους τους. Επίσης, τα σήματα που αποστέλλονταν από τον προορισμό (ας πούμε, μια αποικία που είχε ήδη δημιουργηθεί στον μακρινό πλανήτη) θα έφταναν πάντα στο διαστημικό σκάφος ενώ αυτό ταξίδευε προς αυτή την κατεύθυνση.

Αλλά τα σήματα που αποστέλλονταν από το διαστημόπλοιο στον προορισμό δεν έφταναν παρά λίγο πριν φτάσει εκεί το ίδιο το σκάφος, οπότε όλα τα αποσταλμένα μηνύματα θα στοιβάζονταν το ένα πάνω στο άλλο, ανακοινώνοντας την άφιξη του σκάφους.

Αυτές οι πραγματικότητες σημαίνουν ότι η επικοινωνία με διαστημόπλοια με ταχύτητα σχεδόν φωτός θα ήταν πολύ δύσκολη. Όλα τα διαστρικά οχήματα πρέπει να λειτουργούν ανεξάρτητα, γιατί μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, θα αποκοπούν από τη Γη. Εάν προκύψει κάποιο πρόβλημα, θα μπορούν να πουν στους ανθρώπους στη Γη για αυτό, αλλά δεν θα μπορούν να ακούσουν απάντηση.

Επίσης, οι μακρινές αποικίες δεν θα γνώριζαν για την εκτόξευση ενός διαστημικού σκάφους προς την κατεύθυνσή τους μέχρι λίγο πριν φτάσει το σκάφος εκεί.

Ό,τι κι αν γίνει, το διαστρικό ταξίδι, όπως αναφέρουν οι επιστήμονες, θα ήταν ένα μοναχικό ταξίδι.

(photo: pixabay)