12384 מאמרים - מנוע לחיפוש מאמרים - פרסום מאמרים חינם

נושא המאמר: הלאה, אל המרחק! על מסעות ארוכים אל הכוכבים
מאת: רן לוי   שמור מאמר למועדפים

המאמר הבא לקוח מתוך התוכנית 'עושים היסטוריה!',
פודקאסט על היסטוריה,מדע וטכנולוגיה.
www.ranlevi.blogspot.com

הלאה, אל המרחק: על מסעות ארוכים אל הכוכבים

בפרק הזה נדבר על מסעות אל הכוכבים הרחוקים, אל מעבר לגבולות מערכת השמש שלנו.

אבל לפני שנעבור לדבר על האתגרים שעומדים בפני האנושות בבואה להפוך את המסעות הללו למציאות, כדאי להתעכב על שאלה חשובה: למה לעשות את המסע הזה בכלל? מה הטעם? מה יש לנו לחפש בנקודות האור הקטנות האלה שאנחנו רואים בשמיים כל לילה?

הסיבה הראשונה היא גיבוי. כדור הארץ שלנו הוא סביבה נעימה לבני אדם: הטפרטורות בדרך כלל נוחות, לחץ האוויר מתאים לריאותינו, כוח המשיכה סביר. אבל לפעמים ישנן תקופות שבהן כדור הארץ מפסיק להיות כל כך נעים, ואז...אין לאיפה לברוח. כדור הארץ הפסיק להיות נחמד לדינוזאורים לפני כשישים וחמישה מיליוני שנים, ולדינוזאורים לא היה לאן לברוח. הם נכחדו.

אם אתם חושבים שמאורע כל כך קטסטרופלי הוא נדיר, אולי אפילו חד פעמי- תחשבו שוב. בחמש מאות וחמישים מיליוני השנים האחרונות התרחשו לפחות חמש הכחדות המוניות על כדור הארץ.

במערכת השמש שלנו אין אף כוכב לכת או ירח שמתאים לבני אדם, ויידרשו מאמצים אדירים ובלתי נתפסים כדי להפוך אחד מהם למקום שבני אדם יכולים להתקיים בו באותה רמת נוחות שאנחנו רגילים לה על כוכב האם שלנו.

המסע אל כוכב אחר הוא אתגר בקנה מידה שהאנושות לא התמודדה עם כמותו מעולם. מסעות ארוכים היו שכיחים למדי בתקופות מוקדמות- במיוחד בימי הזוהר של האימפריה הספרדית והאימפריה הפורטוגלית- אבל גם ההפלגות הממושכות והנועזות ביותר של מגלי הארצות הן כמו טיול למכולת בהשוואה לטיסה בחללית אל מעבר לגבולות מערכת השמש. פרדיננד מגלן לקח איתו מאתיים וארבעים מלחים על שלוש ספינות במסע מסביב לעולם במאה ה-16, ורק חמישים מתוכם שרדו את הקשיים בדרך. רעב, מחלות איומות, מרד על הספינה, סופות וסערות חיסלו את הפורטוגזים בזה אחר זה. מגלן עצמו נהרג במהלך המסע בקרב בפיליפינים, יחד עם עוד כמה עשרות מאנשיו. ועדיין, על אף הקשיים הנוראיים של מסע כזה, למגלן היו פריבילגיות שלאסטרונאוטים העתידיים לא יהיו: אין איים בדרך אל הכוכבים בהם ניתן לעצור ולהצטייד באספקה, ומי שיצא אל המסע לא יוכל לחזור לעולם, אבל לעולם, אל כדור הארץ.

אילו קשיים, אם כן, מצפים למי שמתכנן לקחת על עצמו את המסע הארוך?

הבעיה הראשונה היא מימון. פרוייקט בסדר גודל כזה עשוי לעלות מאות מיליארדי דולרים. גם בשער הדולר הנוכחי, זו הוצאה אדירה, כמעט כמו מחירה של דירת חדר וחצי בתל אביב. נכון להיום, לאף ממשלה בעולם אין אינטרס כלכלי להשקיע במסע לכוכבים. זאת ועוד, הטכנולוגיה מתקדמת משנה לשנה בקצב מסחרר. אם נשגר מחר חללית, יש סיכוי סביר שהחללית שישגרו בני הדור הבא תהיה מהירה ממנה, תעקוף אותה ותגיע אל היעד לפניה. במצב עניינים שכזה, לאף אחד אין סיבה לקחת על עצמו פרויקט כל כך שאפתני- פרט אולי לגנבי מתכות שירצו לחכות לוו'יגר בפרוקסימה קנטאורי, לפרק אותה ולמכור אותה לסינים.

אבל גם גנבי מתכות בעלי מוטיבציה גבוהה במיוחד ייתקלו באתגרים לא פשוטים.

אם נצליח לבנות חללית שמסוגלת לטוס במהירות הקרובה למהירות האור, הטיסה עשויה להתקצר מאלפי שנים לעשרות שנים בלבד. על אף שישנם כוכבים שמרחקם מאיתנו שנות אור בודדות, אני שם את הגבול התחתון ב'עשרות שנים' מכיוון שההאצה למהירות האור דורשת שנים. גם ההאטה והבלימה ממהירות האור היא סיפור ממושך.

גם אם נניח שגנבי המתכות שלנו מוכנים לצאת למסע של עשרים ושלושים שנה במהירות הקרובה למהירות האור, הבעיות שלהם לא נפתרו. חללית שנעה במהירות האור היא עיוורת כמעט לחלוטין: אי אפשר להשתמש במכ"ם, למשל, כדי לגלות אסטרואידים מסוכנים, שכן הקרניים האלקטרומגנטיות של המכ"ם נעות אף הן במהירות האור. החללית וקרני המכ"ם יפגשו את האסטרואיד פחות או יותר באותו הזמן. מחשב מתוחכם של טייס אוטומטי לא יעזור כאן: האותות החשמליים בתוך המחשב נעים בעצמם לכל היותר במהירות האור, וגם הוא לא יספיק אפילו למצמץ לפני ההתנגשות.

גם אם נצליח, במזל, לגלות עצם מסוכן בדרך- בחללית מהירה כל כך אי אפשר לשנות כיוון: האינרציה שצובר גוף כה מהיר היא אדירה. תחשבו על רכבת שדוהרת על הפסים במהירות של מאה ועשרים קילומטרים לשעה, ותתחילו לקבל מושג על גודל הבעיה.

טיסה איטית ומבוקרת יותר מציבה בפנינו בעיות משלה.

לבני אדם יש דרישות קיום מינימליות. גם אם נאכלס את החללית בעובדים זרים מתאילנד ואפריקה, עדיין נאלץ לספק להם אטמוספירה סבירה, מזון ושתיה לדרך. אין אפשרות מעשית לאחסן בחללית מזון שיספיק למאות שנים, ועל כן יהיה צורך לנקוט בשיטות מיחזור שונות. המכונות שיבצעו את המיחזור יהיו חייבות להיות אמינות מעל ומעבר לכל מכונה או מתקן מכני שהמציא האדם עד כה, כולל מכוניות יפניות. כל מולקולת חמצן שתיברח לחלל וכל טיפת מים שתתנדף הן יקרות מפז ונטולות תחליף. בעיה נוספת היא הקרניים הקוסמיות המהוות איום רציני על חיי הנוסעים בספינה. קרניים קוסמיות הן חלקיקים שנעים במהירות גבוהה, כגון פרוטונים שנפלטו מסופר נובה מרוחקת. השדה המגנטי של כדור הארץ מגן עלינו מפני חלק ניכר מהקרניים הללו, אבל חללית תהיה חשופה לחלוטין אם לא יוצבו בה אמצעי הגנה יקרים ומסובכים. הקרניים הקוסמיות פוגעות במולקולות הדי.אן.איי שלנו ויוצרות תאים סרטניים ומוטציות מסוכנות.

גם הבריאות הנפשית נמצאת בסכנה כשמדובר במסע של עשרות שנים. עובדה ידועה היא שבני אדם לא מסתדרים טוב זה עם זה בתנאי לחץ וצפיפות לאורך זמן רב. בתחילת שנות התשעים נערך בארצות הברית ניסוי בשם 'ביוספירה 2'. מטרת הניסוי הייתה לבחון את האפשרות ליצור סביבה סגורה ואוטונומית לחלוטין, כמו זו שצפויה להיות במסע ארוך לכוכבים. שבעה אנשי צוות נכנסו לתוך מבנה אטום והתקיימו בו לאורך מספר חודשים ללא תלות בעולם החיצוני: הם גידלו את המזון שלהם בעצמם, מיחזרו את המים והאוויר וכדומה. לאורך הזמן היו תקלות בציוד ובעיות במיחזור, אבל הבעיה הגדולה ביותר שלהם הייתה דווקא הבעיה החברתית. תוך מספר חודשים צצו מחלוקות לגבי אופן ניהול הניסוי, אנשי הצוות התחלקו לשני מחנות מסוכסכים וגם אנשים שהיו פעם חברים טובים הפסיקו לדבר זה עם זה. בסופו של דבר, אחת מהקבוצות פתחה את דלתות המבנה, אוויר מבחוץ חדר אל הביוספירה והניסוי הסתיים למעשה.

אחרי שעברנו על כל הבעיות, הבה נתאר חלק מהפתרונות האפשריים למסע ארוך אל הכוכבים.

ספינות רובוטיות הן אחד הרעיונות הראשונים והברורים מאליהם בכל הנוגע לטיסות חלל למרחקים. למעשה, אנו נוקטים בשיטה זו מזה זמן רב: כל החלליות שנשלחו מכדור הארץ אל כוכבי לכת אחרים היו בלתי מאויישות, ועל מאדים מטיילים הרובוטים 'ספיריט' ו'אופרטיוניטי'.

הרובוטים שיאכלסו את הספינות אל הכוכבים יכולים להיות כבויים ורדומים לאורך כל המסע, עד ההגעה ליעד. השימוש בספינות רובוטיות הוא פתרון מעשי אך מוגבל. הוא מאפשר לנו לחקור את הכוכבים הרחוקים (עד לגבולות האינטליגנציה המלאכותית של הרובוטים) אבל הוא לא מאפשר לנו להגיע אל הכוכבים בעצמנו ובכך לא פותר את בעיית הגיבוי לעתיד האנושות במקרה של אסון גלובלי.

הקפאה היא עוד פתרון שיש לו פוטנציאל חיובי. בשיטה הזו החללית הנשלחת מאוכלסת במאות ואלפי נוסעים שכולם מורדמים ומוקפאים עד להגעתם לכוכב היעד שם הם יופשרו ויוחזרו לחיים.

מדענים רבים מנסים היום למצוא דרכים להקפיא בעלי חיים לתקופות ארוכות, והם לוקחים דוגמא מחיות ששנת חורף ארוכה היא דבר שבשגרה אצלם, כמו דובים. נכון להיום מדענים הצליחו להקפיא ולהחזיר לחיים חיות קטנות כמו כלבים, חולדות ועכברים לתקופות קצרות בלבד, אבל המחקרים בתחום נמצאים רק בראשיתם.

הקפאה (בשם אחר, 'קריוניקה') היא אחת מהשיטות האהובות על סופרי המדע הבדיוני לפתור את בעיית המסעות הארוכים, אבל גם הם מודעים לחסרונות האפשריים שלה. גם כאן, לאמינות הציוד ישנה חשיבות מכרעת. בסרט 'אודיסאה בחלל 2001' של הבמאי סטנלי קובריק, גם הוא מבוסס על סיפור של ארתור סי. קלארק הגדול, נשלחים לכוכב הלכת צדק חמישה אסטרונאוטים כששלושה מהם מוקפאים. מחשב החללית, האל 9000, משתגע. הוא מתמרן את שני האסטרונאוטים האחרים, דייב באומן ופרנק פול, לצאת מהחללית להליכה בחלל, ואז רוצח את שלושת חברי הצוות הישנים. התרחיש הזה הוא מעט קיצוני, כמובן, אבל כשמדובר בציוד אלקטרוני רגיש שאמור לפעול מאות שנים ברציפות, אין מקום לטעות.

מעניין לציין שגם וודי אלן עשה שימוש בהקפאה באחד מסרטיו, אבל לא לצורך מסע לכוכבים. בסרט 'ישנוני' (Sleeper) נכנס מיילס מונרו לניתוח אולקוס פשוט ויוצא ממנו מאתיים שנה מאוחר יותר. העתיד, על פי וודי אלן, צופן בתוכו המצאות מדהימות כמו ה'אורגזמטרון' ובננות שגדלות למימדי סירת קאנו. מצד שני, יש דברים שלא משתנים- מכוניות חיפושית בנות מאתיים שנה עדיין מניעות על המכה הראשונה.

הקפאה, עם זאת, אינה דבר פשוט. כפי שתיארתי בפרק על הטכנולוגיה של המוות, אי אפשר פשוט להפוך את הנוזל שבתאים לקרח מכיוון שהוא מתרחב ומפוצץ את דפנות התא. הטכניקות שנבחנות היום לביצוא הקפאה כוללות אי נעימויות קלות כמו ריקון כל הדם מהגוף.

אלטרנטיבה להקפאה עשויה להיות 'ספינת דורות'. בספינת דורות יחיו כמה מאות נוסעים, שיעסקו בפעולות היומיומיות של מחקר ותחזוקת החללית. במהלך השנים יוולדו ילדים לנוסעים, וילדים אלה יגדלו ויחונכו בחללית. הידע הנדרש לניהול החללית ובסופו של דבר גם להתנחלות בעולם החדש יועבר מדור לדור עד לסוף המסע.

לפתרון הזה יש חיסרון ברור שהזכרתי עוד קודם והוא האתגר שביצירת המעטפת הטכנולוגית שתשמור על חייהם של כל כך הרבה אנשים לאורך כל כך הרבה שנים. קושי נוסף ומעט פחות ברור לעין הוא שמירה על יציבות הקוד הגנטי של נוסעי הספינה. מטבע הדברים, החיים בקהילה מצומצמת יובילו כעבור מספר דורות לילדים שיוולדו להורים קרובי משפחה. ילדים שנולדים לזוגות שקוד הדי.אן.אי שלהם דומה, נמצאים בסיכון גבוה לפגעים כמו פיגור שכלי, עיוורון, חירשות ועוד. כדי ליצור גיוון גנטי גדול מספיק בקהילת נוסעי החללית יהיה צורך במספר די גדול של נוסעים - בין מאתיים לחמש מאות איש שיהוו את המינימום הגנטי לתחילת המסע.

במקום לשלוח כמות כה גדולה של מתנחלים, דבר שייקר ויסבך מאוד את הפרוייקט, כדאי אולי לנסות פתרון אפשרי אחר- הארכת חיים. אם יהיה אפשר בעתיד לעכב את ההזדקנות ולהאריך את תוחלת החיים של האדם, נוכל לשלוח קבוצה קטנה מאוד של אסטרונאוטים ולקוות שהניסיון הרב שירכשו במהלך ימי חייהם יסייע להם לעמוד באתגרים שבכיבושו של עולם חדש.

עד כה לא הצליחו המדענים לגלות את סוד אריכות החיים. אולי טוב שכך: אף אחד לא יכול לנחש אילו תופעות ובעיות פסיכולוגיות יצוצו אצל מישהו שהוא בן שלוש מאות שנים. כל בעיה פסיכולוגית שלא תהיה, אין ספק שהבדידות והניתוק של מסע לכוכבים רק יחמירו אותה.

כדאי אולי לשקול את הפתרון האחרון עליו אדבר: 'ספינת עוברים'. בספינת עוברים מי שנשלחים למסע הם תאים עובריים שזה עתה נוצרו ושניצוץ החיים כבר קיים בתוכם. תאים עובריים ניתן להקפיא לתקופות ממושכות, תהליך שמבוצע כיום כדבר שבשגרה, וחללית יכולה להכיל בתוכה עשרות אלפי עוברים זעירים ועדיין להיות קטנה מכל חללית מאוישת באמת.

האתגרים הטכניים למימוש ספינת עוברים הם ברורים: יש לתכנן רחם מלאכותי כדי לגדל בו את התינוקות בבוא הזמן, והרובוטים של החללית יצטרכו להיות בעלי אינטליגנציה מלאכותית טובה מספיק כדי לגדל ילד אנושי, לספק את צרכיו, לשמור על ביטחונו ולחנך אותו בהתאם. מצד שני, החדשות בשבועות האחרונים לימדו אותנו שיש לא מעט אנשים כאן על כדור הארץ שהם הורים כל כך גרועים שכל מחשבון כיס של קסיו יעשה עבודה טובה יותר.

לפני שנסיים, נקודה אחרונה למחשבה. מה יקרה אם אחרי שהנוסעים בחללית יתגברו על כל המכשולים, יעברו מאות שנים של בידוד וסבל, יתמודדו עם בעיות מכניות ורפואיות בלתי אפשריות כמעט ויעשו את הבלתי יאמן...מה יקרה אם לכשיגיעו לבסוף לכוכב הלכת המיועד להתיישבות, יגלו...שהם לא לבד?