Voyage interstellaire
Le voyage dans l'espace interstellaire est non-piloté ou le voyage équipé entre les étoiles le concept du voyage interstellaire dans le Starships est une agrafe dans la science-fiction . Le voyage interstellaire est énormément plus difficile que le voyage interplanétaire dû aux distances énormément plus grandes impliquées, et le voyage intergalactique plus difficile encore.
La plausibilité du voyage interstellaire a été discutée violemment par de divers scientifiques, auteurs de la science-fiction, amateurs et fervents.
Beaucoup de documents scientifiques ont été édités au sujet des concepts relatifs. Le voyage interstellaire touché et de generations suffisant donné de temps de déplacement et de travail de technologie, semblent possible, bien que représentant un défi technologique et économique très considérable peu susceptible d'être rencontré pendant quelque temps, en particulier pour les sondes servies d'équipier. la NASA s'était engagée dans la recherche dans ces matières pendant plusieurs années, et a accumulé un certain nombre d'approches théoriques.
Les difficultés du voyage interstellaire
La difficulté principale du voyage interstellaire est les vastes distances qui doivent être couvertes et donc le temps où elle prend avec la plupart des méthodes réalistes de propulsion - des décennies aux milléniums . Par conséquent un bateau interstellaire beaucoup plus sévèrement serait exposé aux risques trouvés dans le voyage interplanétaire , y compris le vide dur , le rayonnement , l'apesanteur de , et le Micrometeoroids les longs temps de déplacement le rendent difficile de concevoir des missions équipées, et rendent justification économique de n'importe quelle mission interstellaire de presque impossible, puisque les avantages qui ne deviennent pas disponibles pendant des décennies ou n'ont pas plus longtemps une valeur actuelle de près de zéro.Le voyage intergalactique impliquerait des distances au sujet de million-plient des distances plus considérablement qu'interstellaires, et ceci augmenterait les difficultés par un facteur semblable.
Distances interstellaires
Des distances astronomiques sont parfois mesurées dans la durée où elle prendrait un faisceau de la lumière au voyage entre deux points (le voient l'année-lumière de ). La lumière dans un vide voyage 299.458 mètres par seconde ou 186.37 milles par seconde.La distance de la terre à la lune est de 1.3 Lumière-seconde avec des technologies courantes de propulsion de vaisseau spatial, un voyage à la lune prendra typiquement environ trois jours. La distance de la terre à d'autres planètes dans le système solaire s'étend de trois lumière-minutes à environ quatre lumière-heures. Selon la planète et son alignement à la terre, parce que un vaisseau spatial non-piloté typique que ces voyages prendront de quelques mois à un peu au-dessus d'une décennie.
L'étoile le plus près connue au Sun est un Proxima Centauri , qui est 4.23 années-lumière loin. Le vaisseau spatial outward-bound le plus rapide pourtant envoyé, Voyager 1 , a couvert le 1/600th d'une année-lumière en 30 ans et se déplace actuellement à 1/18000 de la vitesse de la lumière. À ce taux, un voyage à Proxima Centauri prendrait 72. Naturellement, cette mission n'a pas été spécifiquement prévue pour voyager rapidement aux étoiles, et la technologie courante pourrait faire bien mieux. Le temps de déplacement pourrait être réduit à quelques milléniums using des lightsails, ou à un siècle ou à moins using la propulsion nucléaire (Orion) d'impulsion de .
Aucune technologie courante ne peut propulser un métier assez rapidement pour atteindre d'autres étoiles dans un temps raisonnable. Les théories courantes de physique indiquent qu'il est impossible à voyager plus rapidement que la lumière , et suggèrent que s'il étaient possible, il pourrait également être possible de construire une machine de temps suivre les méthodes semblables.
Cependant, la relativité spéciale offre la possibilité de raccourcir le temps de déplacement apparent du : si un starship avec les moteurs suffisamment avancés pourrait atteindre des vitesses approchant la vitesse de la lumière, la dilatation relativiste de temps de ferait le voyage sembler beaucoup plus court pour le voyageur. Cependant, cela prenait toujours beaucoup d'années de temps écoulé comme vues par la terre restante allumée de personnes, et lors du renvoi à la terre, les voyageurs constateraient que bien plus de temps s'était écoulé sur terre qu'ont pris pour elles. (Cet effet désigné sous le nom du paradoxe de jumeau de .)
La relativité générale offre la possibilité théorique que plus rapidement le voyage que léger peut être possible sans violer des lois de la physique fondamentales, par exemple, par l'intermédiaire des trous de ver , bien qu'il soit encore discuté si c'est possible dans le monde réel. Les mécanismes proposés pour le plus rapidement que le voyage de la lumière dans la théorie de relativité générale exigent l'existence de la matière exotique .
Sondes contre le voyage humain
La masse de n'importe quel métier capable de porter des humains serait inévitablement plusieurs ordres de grandeur plus grands que celui nécessaire pour une sonde interstellaire non-piloté. Par exemple, la première sonde d'espace, Luna 1 , a eu une charge utile de 361 kilogrammes ; tandis que le premier vaisseau spatial pour transporter un passager vivant ( Laika le chien), Spoutnik 2 , avait une charge utile avec 20 fois qui à 7. Ceci sous-estime en fait sévèrement la différence dans le cas des missions interstellaires, données les temps de déplacement énormément plus grands impliqués et la nécessité en résultant d'un système d'assistance à la vie de du fermé-cycle .< ! -- COMMENTENT DEHORS les méthodes EN ATTENDANT de ==Propulsion de DISCUSSION de TABLE qui pourraient probablement atteindre le star== le plus proche Une table appropriée, comme montrée ci-dessous, devrait te donner une introduction d'une des méthodes récemment examinées de propulsion (actionnées par la technologie la plus récente) avec de l'énergie et le temps suffisants requis pour atteindre l'étoile la plus proche dans une période pratique.
Voyage interstellaire spéculatif
Ranger interstellaire de conceptions de voyage dans deux catégories. Le premier, que nous appellerons le voyage interstellaire lent , prend beaucoup de temps, parfois plus longtemps qu'une durée de vie humaine. La seconde, que nous appellerons le voyage interstellaire rapide suppose que les difficultés ci-dessus peuvent être conquises.
Voyage interstellaire lent
Conceptions interstellaires lentes de voyage telles que des technologies de la propulsion de vaisseau spatial de de proche-futur d'utilisation de l'éloigné de projet de généralement. En conséquence, les voyages sont extrêmement longs, à partir d'environ cent ans et de l'atteinte aux milliers d'années. Les voyages servis d'équipier pourraient être des voyages à sens unique pour installer les colonies . Les systèmes de propulsion exigés pour un tel voyage lent sont moins spéculatifs que ceux pour le voyage interstellaire rapide, mais la durée d'un tel voyage présenterait un obstacle énorme en soi. Ce qui suit sont les solutions proposées principales à cet obstacle :Bateaux de génération
Un bateau de génération de est un type de l'arche qu'interstellaire en laquelle les voyageurs vivent normalement (pas dans animation suspendue ) et l'équipage qui arrivent à la destination sont des descendants de ceux qui ont commencé le voyage.Les bateaux de génération ne sont pas actuellement faisables, en raison de l'énorme balance d'un tel bateau et parce qu'il serait difficile construire un habitat si scellé et auto-entretenu. Les écosystèmes fermés artificiels comprenant la biosphère de 2 , ont été établis afin d'essayer d'établir les difficultés de technologie dans un tel système, avec des résultats mitigés.
Les bateaux de génération devraient également résoudre des problèmes biologiques et sociaux importants. Les évaluations de la population viable minimum varient - 180 est au sujet du plus bas, mais une si petite population serait vulnérable à la dérive génétique , qui pourrait réduire le patrimoine héréditaire au-dessous d'un niveau sûr. Un bateau de génération dans la fiction prend typiquement des milliers d'années pour atteindre sa destination, c. plus longtemps que la plupart des civilisations humaines ont ont duré. Par conséquent il y a un risque que la culture qui arrive à la destination puisse être incapable de faire ce qui est nécessaire - il a pu être tombée dans le pire des cas dans la barbarie . Également ils peuvent oublier qu'ils sont sur un bateau de génération. " d'histoire de s de Baxter Stephen '; Mayflower II" ; (dans le resplendissant collection) explore tous les deux risques de même que fait orphelins originaux en deux parties de de s de Robert A. Heinlein 'les 1941 du ciel .
Animation suspendue
Les scientifiques et les auteurs ont postulé de diverses techniques pour l'animation suspendue . Ceux-ci incluent l'hibernation humaine et la conservation cryonic . Tandis que ni l'un ni l'autre n'est actuellement pratique, elles offrent la possibilité des bateaux de dormeur de en lesquels le mensonge de passagers inerte pendant les longues années du voyage.
Durée de vie humaine prolongée
Une variante sur cette possibilité est basée sur le développement de la prolongation substantielle de vie humaine, telle que le " de ; Senescence" négligeable machiné ; stratégie de de Dr. Si un équipage de bateau avait des durées de vie de quelques milliers d'années, elles pourraient traverser des distances interstellaires sans nécessité de remplacer l'équipage dans les générations. Les effets psychologiques d'une période si prolongée de voyage posaient potentiellement toujours un problème.
Embryons congelés
Une mission spatiale robotique du portant un certain nombre des embryons humains congelés de partie est une autre possibilité théorique. Cette méthode de colonisation de l'espace de exige, entre autres, l'élaboration d'une méthode pour replier des conditions dans un utérus , la détection antérieure d'une planète terrestre habitable, et des avances dans le domaine des robots mobiles entièrement autonome. (Voir l'embryon de espacer la colonisation .)
Voyage interstellaire rapide
La possibilité de starships qui peuvent atteindre les étoiles rapidement (ou au moins, dans une durée de vie humaine) est naturellement plus attrayante. Ceci exigerait une certaine sorte de méthodes exotiques de propulsion ou de physique exotique.
voyage de Secondaire-lumière-vitesse
Si un vaisseau spatial pourrait faire la moyenne de 10 pour cent de vitesse légère, ce serait assez pour atteindre le Proxima Centauri en quarante ans. Plusieurs systèmes de propulsion peuvent réaliser ceci, mais aucun de eux n'est raisonnablement bon marché.Depuis les années 60 il a été techniquement possible de construire des vaisseaux spatiaux avec les moteurs nucléaires de la propulsion d'impulsion de , c. bateaux conduits par une série d'explosions nucléaires. Ce système de propulsion contient la perspective de l'impulsion spécifique (l'équivalent de très élevé du voyage dans l'espace de l'économie du combustible) et à grande vitesse, et donc d'atteindre l'étoile la plus proche en décennies plutôt que des siècles ; on s'est attendu à ce que la construction et les coûts d'exploitation par unité de la charge utile soient semblables à ceux des bateaux using les fusées chimiques. L'intérêt pour cette méthode de propulsion a diminué parce que la production du d'explosions nucléaires dans l'espace a été rendue illégale par le Traité 1963 partiel d'arrêt des essais . Voir la propulsion nucléaire d'impulsion de pour des détails.
Les starships de la fusée de fusion de , using les réacteurs à fusion prévisibles, devraient pouvoir atteindre des vitesses d'approximativement 10 pour cent de cela de la lumière. Ceux-ci " ; burn" ; deutérium.
Les voiles légères actionnées par les lasers au sol massifs pourraient potentiellement atteindre encore de plus grandes vitesses, parce qu'elles n'ont pas besoin de la masse de réaction de et donc n'ont pas besoin d'accélérer cela aussi bien que la charge utile . Dans la théorie un lightsail conduit par un laser ou tout autre faisceau par la terre peut être employé pour ralentir un vaisseau spatial approchant une étoile ou une planète éloignée, en détachant une partie de la voile et en l'employant pour concentrer le faisceau sur la surface antérieure du reste de la voile.
En Robert 1960 W. Bussard a proposé le statoréacteur , une fusée de fusion en laquelle un godet énorme rassemblerait l'hydrogène diffus dans l'espace interstellaire, " de Bussard de ; burn" ; il en marche using une réaction de la fusion de Proton-proton de , et l'expulsent hors du dos. Bien que les calculs postérieurs avec des évaluations plus précises suggèrent que la poussée produite soit moins que la drague provoquée par n'importe quelle conception imaginable de godet, l'idée est attrayante parce que, car le carburant serait le rassemblé en route , le métier pourrait théoriquement accélérer pour s'approcher de la vitesse de la lumière.
En conclusion, il y a la possibilité de la fusée d'antimatière de . Si des ressources énergétiques et les méthodes de production efficaces s'avèrent pour faire l'antimatière dans les quantités exigées, théoriquement il serait possible presque d'atteindre les vitesses qui de la lumière, où la dilatation de temps de raccourcirait des temps perçus de voyage pour les voyageurs considérablement.
Voyage de vitesse légère
Voyage interstellaire par l'intermédiaire de transmission
voient également :
la téléportation
Si des entités physiques pourraient être transmises comme information et être reconstruites à une destination, le voyage avec précision à la vitesse de la lumière serait possible. Noter que, sous la relativité générale , l'information ne peut pas voyager plus rapidement que la lumière. L'augmentation de vitesse une fois comparée au voyage de proche-lumière-vitesse serait donc minimale pour les observateurs extérieurs, mais pour les voyageurs le voyage deviendrait instantané.
Le codage, l'envoi et puis la reconstruction d'un atome par description d'atome (dire) d'un corps humain est une perspective intimidante, mais il peut être suffisant d'envoyer le logiciel qui dans tous les buts pratiques reproduit la fonction neurale d'une personne. Vraisemblablement, le récepteur/reconstructor pour de telles transmissions devrait être envoyé à la destination par des moyens plus conventionnels.
Plus rapidement voyage que léger
voient également :
la Rapide-que-lumière
Les scientifiques et les auteurs ont postulé un certain nombre de manières par lesquelles il pourrait être possible de surpasser la vitesse de la lumière. Même les plus serious-minded de ces derniers sont extrêmement spéculatifs.
Espace-temps déformé
Selon la relativité générale , l'espace-temps est courbé, selon l'équation d'Einstein de :
La relativité générale peut permettre le voyage d'un objet plus rapidement que la lumière dans l'espace-temps incurvé. On a pu imaginer exploiter la courbure pour prendre un " ; shortcut" ; d'un point à l'autre. C'est une forme du concept du lecteur de chaîne de .
Dans la physique, le lecteur d'Alcubierre de est basé sur un argument que la courbure pourrait prendre la forme d'une vague dans laquelle un vaisseau spatial pourrait être porté dedans un " ; bubble" ;. L'espace s'effondrerait à une extrémité de la bulle et augmenterait à l'autre extrémité. Le mouvement de la vague porterait un vaisseau spatial d'un point de l'espace à l'autre dans moins de temps que la lumière prendrait par l'espace unwarped. Néanmoins, le vaisseau spatial ne se déplacerait pas plus rapidement que la lumière dans la bulle. Ce concept exigerait du vaisseau spatial d'incorporer une région de la matière exotique , ou du " ; mass" négatif ;. En tant que le moyen pratique du transport interstellaire, cette idée a été critiqué ; voir le Alcubierre conduire .
Trous de ver
Les trous de ver sont des déformations conjecturales dans l'espace-temps que le postulat de théoriciens pourrait relier deux points arbitraires dans l'univers, à travers un pont d'Einstein-Rosen de . On ne le connaît pas si les trous de ver sont possibles dans la pratique. Bien qu'il y ait des solutions à l'équation d'Einstein de la relativité générale qui tiennent compte des trous de ver, toutes les solutions actuellement connues impliquent une certaine prétention, par exemple l'existence de la masse négative , qui peut être unphysical. Cependant, le et autres de Cramer arguent du fait que de tels trous de ver pourraient avoir été créés dans le premier univers, stabilisé par la corde cosmique . La théorie générale de trous de ver est discutée par Visser dans les trous de ver de Lorentzian de de livre