'חללית בין־כוכבית בתוך מאה שנה' מאת גרגורי וג׳יימס בנפורד בתרגום אסף בארי

לאחרונה ביקר בישראל המדען וסופר המדע הבדיוני המפורסם פרופסור גרגורי בנפורד, ובין השאר נפגש עם עורך "יקום תרבות" אלי אשד

במהלך פגישה בין פרופסור גרגורי בנפורד, המדען וסופר המדע הבדיוני, ובין אלי אשד, עורך "יקום תרבות" הסכים גרגורי בנפורד בנדיבות לאשר תרגום לעברית של ספר חשוב שאותו יזם וערך עם אחיו ג'יימס בנפורד, אף הוא מדען וסופר. השניים הוציאו את הספר לאור בהוצאה פרטית שלהם. פרופסור בנפורד אמר לנו שזה התרגום הראשון שהספר זוכה לו, בכלל, ואנחנו מקווים שחלקים נוספים שלו יופיעו ב"יקום תרבות".

את הספר מתרגם המתרגם הוותיק אסף בארי, שכבר תרגם בעבר יצירות מדע בדיוני שונות ומגוונות.

Image result for star ship century

Starship Century: Toward the Grandest Horizon

זהו קובץ ראשון מסוגו של סיפורים ומאמרים שמטרתו לבחון ברצינות את האפשרות שהמין האנושי ישלח – וכבר בעתיד הבכלל לא רחוק – ספינת חלל למערכת כוכבים אחרת, ולתאר כיצד אפשר לעשות זאת.

חללית בין־כוכבית בתוך מאה שנה

לקראת האופק הרחוק מכול

עורכים: ג'יימס בנפורד, גרגורי בנפורד

Image result for starship symposium benford

גרגורי וג'יימס בנפורד

תרגם אסף בארי

© 2018 כל הזכויות על התרגום לעברית שמורות לאסף בארי \ מרחוב החלוץ 78 ירושלים
הספר מבוסס על הסימפוזיון 100Year Starship Symposium שנערך ב־2011
ההכנסות מספר זה הן קודש למחקר בנושא הטיסה הבין־כוכבית

Image result for starship symposium benford

הקדמה
כותבי האנתולוגיה מבקשים למצוא לאנושות מקום חדש ביקום. האנתולוגיה פורצת הדרך היא פרי מאמציהם של ג'יימס בנפורד וגרגורי בנפורד, ששילבו את כישרונם ואת כושר השפעתם האינטלקטואלי, הידועים לכל מי שקרוב אצל הפיזיקה וספרות המדע הבדיוני, כדי לקבץ יחדיו מדענים, מובילים וסופרי מדע בדיוני מהשורה הראשונה, ולשאול את כולם אותה שאלה: כיצד להביא אותנו (את האנושות) אל הפרק הבא של המסעות בחלל – לטיסה בין־כוכבית.
באנתולוגיה מופיעים מאמרים מאת מדענים מהשורה הראשונה המסבירים את מהות המסע בחלל, ובודקים אפשרויות שונות למימושו. באנתולוגיה תמצאו גם סיפורים ופרטים על כל מה שידוע לנו, ועל מה שאינו ידוע לנו בינתיים, שזורים בחלומות ובחזונות מדע בדיוני מאת מיטב הכותבים והכותבות של זמננו. האחים בנפורד פורצים את גבולות הידוע ולוקחים עימם את הקוראים באוסף מרתק של מאמרים וסיפורים העוסקים במדע ובאפשרויות למימושו.

Image result for starship symposium benford

ספינות חלל בין־כוכביות: לעבור את הרף הגבוה ביותר
"בואו, רעַי לא מאוחר לבקש עולם חדש.
הרימו עגן, ישובים כסדר הלמו בהמית תלמי-ים; מטרתי הפלג מעבר לשקיעה, מקום טבילת כל כוכבי מערב, עד שעת מותי."

"יוליסס" מאת טניסון (עברית: אליעזרה איג-ז'קוב)
האם זוהי המאה שבה נתחיל לבנות ספינות חלל בין-כוכביות? העבודה הראשונית על כך נעשתה במאה העשרים. ישנם כמה ארגונים חדשים ששמו לעצמם למטרה לבנות ספינות חלל בין-כוכביות. אנחנו יודעים שהפיזיקה וההנדסה הדרושות למימוש כמה מהקונספטים של ספינות חלל בין-כוכביות הן בנות-מימוש (או לפחות נראות כך).
קיבצנו את החיבורים המופיעים בכרך זה כדי לענות לשאלות אלה: כיצד לבנות ספינות חלל בין-כוכביות, מדוע לבנות אותן, ואם נצליח לעשות זאת, מה יהיו ההשפעות על העתיד בטווח הארוך. השאלה המרכזית היא כיצד לרתום את כוחותיה של הציוויליזציה האנושית לקראת חתירה ליעד ארוך טווח באמת – הכוכבים.
אם כן, האם נשקיע את המאמצים הדרושים לכך? ומדוע עלינו לעשות זאת?

Related imageמדוע עלינו לצאת אל הכוכבים?
כיוון שאנו הצאצאים של הפרימאטים שבחרו להביט מעבר לגבעה הבאה.
כיוון שלא נוכל לשרוד כאן לנצח.
כיוון שהכוכבים הם שם, ויש בהם אופקים חדשים שאנו מתאווים להגיע אליהם.

Image result for alpha centauri b

במהלך כתיבתו של ספר זה נודע לנו שסביב אלפה-קנטאורי B, כוכב השייך למערכת המונה שלושה כוכבים שהם שכנינו הקרובים ביותר במרחב הבין-כוכבי, סובב כוכב לכת שגודלו דומה לגודלו של כדור הארץ. כוכב הלכת נקרא אלפה-קנטאורי Bb והוא נעול במסלולו, כלומר הוא אינו סובב סביב עצמו אלא מפנה אל הכוכב שלו צד אחד בלבד. לכן מדובר בעולם המזכיר את הגיהינום: חציו האחד לוהט ומואר וחציו השני קפוא וחשוך. כוכב הלכת הסלעי הזה, הסובב סביב שכננו הקרוב ביותר, עורר עניין אצל חוקרים המבקשים לשגר אליו גשושיות כדי לחקור אותו מקרוב, כצעד נועז ראשון אל המרחב הבין-כוכבי. כמו כן, על סמך תוצאות שהתקבלו מ"קפלר", טלסקופ חלל ששיגרה NASA שמשימתו היא חיפוש כוכבי לכת הסובבים סביב כוכבים, ידוע לנו שמערכות שיש בהן כמה כוכבי לכת אינן דבר נדיר, בייחוד כוכבי לכת סלעיים וקטנים המתגלים בקרבת הכוכב המרכזי.

Image result for proxima stephen baxter
סביר להניח שישנם כוכבי לכת גם סביב אלפה-קנטאורי A – שותפו הגדול יותר של אלפה-קנטאורי B, הקרוב אליו יותר משפלוטו קרוב לשמש שלנו. תצפיות וחישובים מרמזים שבמערכת אלפה-קנטאורי אין ענקי גזים, אך כוכבים סלעיים – יש ויש, כיוון שאנו יודעים על כוכב סלעי אחד לפחות. הכוכב השלישי במערכת קנטאורי, כוכב בהיר פחות ששמו פרוקסימה, ממוקם פחות משנת אור אחת משני חבריו, ואף הוא מעניין למטרות מחקר.
אם כן, לא רחוק מאתנו קיים המצב הטוב ביותר מבחינת המחקר הבין-כוכבי: שלושה כוכבים שייתכן שיש להם כוכבי לכת הדומים לכדור הארץ, ושקרבתם זה לזה מאפשרת לסייר בכל השלושה במסגרת משימה אחת. כיום מתצפתים החוקרים במרץ רב על מערכת קנטאורי, ובעוד שנים אחדות נדע עליה יותר. ידע זה יקדם מן הסתם את העניין בבנייתם של טלסקופים המיועדים לתצפת על כוכבי הלכת שבמערכת קנטאורי, כמו גם בבניית גשושיות שמטרתן תהיה להגיע לכוכבים אלה. אלה אותם הדברים שעשינו במסגרת חקירתם של כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש בשלושים השנים האחרונות. תהליך זה נמשך; הרפתקה זו תמשיך.
כעת אנחנו יכולים להתחיל לפתח את הטכנולוגיות הנחוצות כדי להגיע אל הכוכבים הקרובים, כיוון שהתצפיות שלנו מקרבות אותם אל מה שנוכל לכנותו "החלל הידוע".
אין זה משנה מה הסיבה לכך, אולם קיים עניין גובר והולך, כמו גם מאמצים גדלים והולכים, לקראת עמידה באתגר הגדול ביותר שאנו יכולים להעלות על דעתנו. הזינוק הנחשוני אל סיורים בכוכבים אחרים בתוך מאה שנים פותח לפנינו אופקים רחבים מאין כמותם. בדרך יהיה עלינו לטפל בשפע של אתגרים מדעיים, טכניים, ביולוגיים, חברתיים, וכלכליים. אולם כעת אנו יכולים לחזות כיצד נוכל לעמוד בהם. מסע בין כוכבים, למרות כל הקשיים, הוא מעשה בר-מימוש באמת.


באוקטובר 2011 התרחש אירוע שייתכן ששינה לחלוטין את מהלך ההיסטוריה האנושית: סימפוזיון 100 Year Starship. מטרת הכינוס הייתה ראשית כל לקבוע רף גבוה מספיק וקשה מספיק כדי לאתגר מאוד את הדורות הבאים. שנית, המטרה הייתה לתת לאנשים השראה, בכך שנראה להם את היקף הבעיות, ואת הפתרונות האפשריים שלהן.
כשהיינו בסימפוזיון הרגשנו כאילו אנחנו בכינוס מדע בדיוני, אבל עם תוכן סולידי ועם התלהבות שלא ראינו דומה לה. סוכנות DARPA מתכוונת לתמרץ מחקרים, ולבחור ארגון שיבנה משאבים בין-פלנטאריים ויפתח אותם במהלך מאה השנים הבאות, ושיא המפעל הזה יהיה שיגור רכב חלל בין-כוכבי. דייוויד ניילנד, מנהל אגף הטכנולוגיה הטקטית בסוכנות DARPA, דיבר על "יצירתה של תרבות הממוקדת בהתפשטות האנושות במערכת השמש, ומשם – הלאה, אל הכוכבים." נשמע כמו מדע בדיוני, אבל מדע בדיוני היה המרכיב המרכזי של הסימפוזיון – ולכן היה צורך שיבואו גם סופרי מדע בדיוני; והם אכן באו, הופיעו בכמה פאנלים וחילקו מאמרים.
ובכל זאת, "חזון בלי מימוש הוא בסך הכול חלום בהקיץ," כפי שדייוויד ניילנד ציין ביבושת.

מהו גובה הרף?

Image result for starship symposium benford
המרחקים הם אדירים. אם נכין דגם מוקטן של המרחק מכדור הארץ לירח ונכניס אותו לחדר ישיבות באורך כ-20 מטרים, המרחק לפי קנה המידה הזה אל הכוכב הקרוב ביותר אלינו (אלפא-קנטאורי) ישתווה למרחק מכדור הארץ האמתי לירח האמיתי.
אם יש לכם אשליות לגבי הטיסה הבין-כוכבית, המהירות שבה יש לטוס תפוגג אותן במהרה. במשך אלפי שנים התקדמו בני האדם ממהירות של הליכה מתונה (4 קמ"ש) אל מהירות השיבה של אסטרונאוט מהירח על סיפון רכב החלל אפולו (40 אלף קמ"ש). זוהי התקדמות בסדר גודל של פי 10,000. כדי להגיע לכוכבים קרובים תוך פרק זמן סביר, נגיד עשרות שנים, דרושה לנו הכפלת מהירות בסדר גודל שווה, פי 10,000 – אל מהירות קרובה למהירות האור. כדי להגיע לידי כך בתוך מאה שנה, עלינו להגביר מהירות פי 100 מהר יותר ממה שעשינו בעשרת אלפים השנים האחרונות.

Image result for starship symposium benford
לשם השוואה, הרקטה המהירה ביותר ששלחנו לחלל מאז ומעולם תגמא את המרחק אל אלפא קנטאורי ב-74 אלף שנה! כפי שמתואר בפירוט בספר זה, מפרשים קלי משקל שנדחפים בידי קרני מיקרוגל או קרני לייזר יכולים להבטיח לעבור את המרחק העצום הזה בתוך פחות מאלף שנה. בשבילך ובשבילי אין הרבה הבדל בין אלף שנה לבין 74 אלף שנה. אולם אם שוקלים זאת במונחי תוחלת החיים של תרבויות אנושיות, רואים שדווקא יש חשיבות להבדל בין שני המספרים האלה.
פיתוחם של אמצעי תחבורה בין-כוכביים מכל סוג שהוא מחייב עבודה שתצטבר בעקביות לבניית רכבי חלל בעלי מהירות גבוהה. אנשים רבים ציפו שעבודה זאת תתחיל לאחר הנחיתות שנעשו במסגרת פרויקט אפולו, אולם הפוליטיקה אינה פועלת בדרך זאת.
הקונגרס התחיל לראות בנאסא בעיקר מקור למקומות עבודה חדשים, ולא סוכנות למחקר ולסיורים ברחבי החלל. נאסא צייתה באטיות לחזון שלאחר 1972, שהייתה בו אובססיה לבטיחות, ויעדים גדולים מעטים לטיסה מאוישת מעבר למסלול לווייני נמוך. בתחנת החלל לא עשו הרבה דברים שתרמו למדע. נאסא מעולם לא עשתה את הניסויים הדרושים בשביל משלחת אמתית שתסייר בין כוכבי הלכת, דהיינו ניסויים בשימוש בכוח הצנטריפוגלי כתחליף לכוח הכבידה כדי למנוע נזק גופני, ובשימוש בביוספרה סגורה אמתית. העניין העיקרי בתחנת החלל לא היה לחיות בחלל, אלא לעשות בו קאמפינג. מצב העניינים הזה דמה למצב ששרר בתחנת החלל מיר, תחנת החלל הרוסית שקדמה לתחנת החלל הבינלאומית, שם קיבלו הצוותים הקצבה שבועית של וודקה, קוניאק וסיגריות כדי להעביר את הזמן.
"הייתה לנו מעבורת חלל שבעזרתה נוכל להגיע לתחנת החלל, והייתה לנו תחנת החלל שנתנה למעבורת יעד להגיע אליו," כפי שאמר אחד מוותיקי נאסא: "כמו קו אוטובוס שמסיע לבית הספר, רק בגודל עצום."

ספינות חלל בין-כוכביות במדע בדיוני

Image result for ‫טאו אפס‬‎

השינויים בספרות המדע הבדיוני משקפים את דעיכת העניין במסעות בין-כוכביים. אפילו לפני הנחיתה הראשונה על הירח כתב סופר המדע הבדיוני האנגלי ג'יי-ג'י באלארד (J.G. Ballard) סיפורים נוסטלגיים שבהם נראתה תכנית החלל כאחת השטויות הנפלאות שהעסיקו את אמריקה בשנות השישים.

Image result for beyond apollo

בסיפור Beyond Apllo מאת ברי מלצברג (Barry Malzberg) שיצא ב-1972 מתואר אסטרונאוט שיצא מדעתו בגלל חוויית המסע אל נוגה. לסופרים אמריקאים לקח זמן רב יותר לאבד את האופטימיות שלהם. בשנות השבעים נכתבו הרבה סיפורים על החלל, בייחוד על החיים בסביבות מגורים מלאכותיות שם.

Image result for ‫מסע אל בין הכוכבים ספר‬‎
רבים מהסופרים המעולים כגון ארתור קלארק, אייזק אסימוב ("המוסד"), ובייחוד רוברט היינליין ("גר בארץ נוכרייה", "עריצה היא הלבנה“), כתבו סיפורים שההנחה הבסיסית שלהם היא שקל ופשוט להגיע לחלל.

עם הזמן, סיפורים בעלי רקע כזה נעשו שכיחים פחות. ה"התפוצצות הקונספטואלית" והדימויים של מסעות חקר בין כוכבי הלכת, שנדמה שנלקחו ממערבונים, נקשרו כעת לעתים קרובות יותר למסעות בין כוכבים, למשל בספרו של פול אנדרסון "טאו אפס" משנת 1970, ב-Superluminal מאת וונדה מקינטייר (Vonda McIntyre) משנת 1984 והסדרה הפופולרית Coyote מאת אלן סטיל (Allen Steele) משנת 2002.
כיום, סופרים כגון ג'פרי לנדיס וסטיוון באקסטר סבורים שיצירות מדע בדיוני השייכות לתרבות הפופולרית, למשל "מסע בין כוכבים“, "מלחמת הכוכבים“, וכדומה, עיוותו את הקשיים הקשורים במסע בחלל. לדברי לאנדיס, "כל כך קל לצאת למסעות מחקר בחלל. קופצים לחללית וטסים, ואף אחד לא שואל ׳למה׳ או 'מי מממן את זה?' או אפילו 'מה המקור של אנרגיה לחללית?' בעולם האמתי, אין הרבה מקום לטעויות. נניח שמישהו אומר 'הרעיון הזה הוא רעיון מטורף, אבל יש סיכוי שהוא יעבוד!' – טוב ויפה, אבל בעולם האמתי, תשעים ותשע פעמים מתוך מאה, הרעיון לא עובד."
כיום, המדע הבדיוני נכתב על סמך רעיונות קרובים יותר למציאות מבחינה כלכלית, כיוון שהתהליך שנאסא עברה אחרי 1972 גרם לכותבים להתפכח. הכותבים בספר זה מכירים את המציאות, ולרובם יש תואר דוקטור. הם מבינים שבאווירת הצנע של ימינו, תעשיית החלל מתמסחרת. רקטה תרמו-גרעינית שמשתמשים בה בחלל בלבד – טכנולוגיה שכבר פותחה בחלקה הגדול – ושחידוש אספקת הדלק שלה נעשה בעזרת המשגרים שיש לנו כיום, רקטה כזאת יכולה לפתוח תעשיות חדשות לחלוטין. יש מי שמחזיקים בחזון של עסקים רווחיים שיוכלו לבנות בעתיד שבו מסעות בין כוכבי הלכת הם דבר שבשגרה: אספקת כוח ללוויינים במסלול גאוסטציונרי, בתי מלון גדולים בצורת גלגלים מסתובבים, כרייה באסטרואידים, ועוד. ייתכן שהדרך הטובה ביותר להביא אנשים למסלול אינה בעזרת רקטות מסוכנות, אלא בעזרת שני שלבים: מטוס שמטוס רקטי רוכב על גבו, כך שההמראה אינה נעשית על גבי עמוד אש אלא על גבי מסלול המראה.
למרות האתגרים הכרוכים בכך, רבים סבורים כיום שאפשר להתגבר על הבעיות הכלכליות שלנו בעזרת שימוש במשאבים המצויים במערכת השמש. נתיב התפתחות כזה יכול גם לפתוח אמצעים להתחיל לחקור כוכבים אחרים, והכל בתוך מאה שנה. בספר זה אנו מתבוננים באפשרויות לממש זאת.
קיימת סיבה עמוקה יותר לכך שהחשיבה על ספינות חלל בין-כוכביות כיום פותחת לפנינו אופקים חדשים. כשעובדים על השלבים הטכניים הדרושים לפיתוח הנעה, סביבת מגורים, סיבות לצאת לפעולה, וכדומה, מקבלים נקודת מבט מסוימת לגבי השאלה כיצד נראית הטיסה הבין-כוכבית בעיניהם של החוצנים המתמודדים עם אותן הבעיות הפיזיות. אנחנו חיים באזור דליל בכוכבים, בשולי הגלקסיה שלנו, והכוכב שלנו צעיר במיליארד שנים בממוצע מכוכבים דומים במקומות אחרים. קרוב יותר למרכז הגלקסיה, אזור שופע כוכבים הנראה כמו ציר שסביבו הגלקסיה סובבת, המרחקים בין הכוכבים אינם גדולים כל כך, ולכן קל יותר בממוצע לעבור מכוכב לכוכב. לתושבי העולמות שם היה זמן רב יותר לפתח את היכולת למסע בחלל. מוחות של חוצנים אולי התגברו כבר לפני זמן רב על הבעיות העצומות הכרוכות במסעות כאלה.

דברים אלה מעלים בזיכרון את השאלה שאנריקו פרמי שאל לפני שנים רבות: איפה הם?
ברור שכל חברה, תהיה זאת חברת חוצנים או חברת בני אדם, השולחת ספינות חלל בין-כוכביות אל מעמקיו האפלים של החלל חייבת להיות גם עשירה מאוד, וגם בעלת חיים ארוכים ביותר. הניסיון שלנו עם חברת בני האדם מראה שהוצאות ראוותניות חורגות רק לעתים רחוקות משיעור של אחוז אחד מסך ההוצאות של החברה; תכנית אפולו להבאת אנשים אל הירח כמעט שהגיעה למגבלה זאת. ספינות חלל בין-כוכביות ידרשו אנרגיה והון כספי בכמויות אדירות. בדומה לכך, מעטים הם המפעלים האנושיים שמשך הזמן שיעבור עד שההשקעה בהם תשתלם עולה על משך חייו של אדם.
ככל ששגשגנו, כך גם עלתה תוחלת החיים, והיא הוכפלה בממוצע במאתיים השנים האחרונות. כפי שטוען רוברט זוברין (Robert Zubrin) במאמר שלו המתפרסם כאן, הוא טוען שזה מאות שנים שהכלכלה צומחת בקצב ליניארי, אולם כעת הגענו לשלב שבו הכלכלה יכולה לצמוח בקצב מהיר יותר, ובאופן מיטיב יותר. לעובדה זאת יש השפעה גדולה מאוד על התרבות האנושית; מקצועות כגון ארכיאולוגיה ומדעי הסביבה מצריכים נקודת מבט על פרקי זמן ארוכים ביותר כדי להתקיים בכלל.
אם כן, קיימת תקווה לכך שבחברות האנושיות בעתיד יהיו אנשים שיחיו הרבה מעבר למאה שנה, ויאמצו לעצמם פרספקטיבה של הטווח הארוך כשיבואו להשקיע את הונם. גם החברות האנושיות שבהן יחיו יאמצו את הפרספקטיבה של הטווח הארוך. במצב עניינים כזה יגיע הזמן שבו החברה האנושית תוכל למצוא טעם לחלום חלומות גדולים כל כך כמו טיסה אל הכוכבים.
נניח שנהפוך את הטיעון הזה. ייתכן שהשאלה המפורסמת שפרמי שאל – "איפה הם?" – מרמזת על כך שלחוצנים אין חיים ארוכים ופוריים, אם נצטט את "מסע בין כוכבים". אם כן, ייתכן שהמשימה לעשות זאת נתונה בידינו שלנו, ואולי אנחנו היצורים היחידים בגלקסיה שיעשו זאת.
ספר זה יכול לעזור לחשוב על הפרדוקס של פרמי. זאת ועוד, הספר יציב את העידן שלנו בפרספקטיבה רחבה יותר, בתור נוכחות גלקטית העומדת על סף עלייתה לגדולות.

כיצד להגיע לשם

Image result for ‫טאו אפס‬‎


הדחף שמייצרים רכבי חלל מונעי רקטות מוגבל בידי המהירות שבה הגזים יוצאים מנחיר הפליטה. רקטות טסות רק פי שניים בערך ממהירות הפליטה – לאט הרבה יותר מדי בשביל טיסה בין כוכבית. ספינות חלל בין-כוכביות שייבנו בעתיד יזדקקו להינע מסוגים חדשים ורבי עוצמה, כיוון שהן תהיינה מסיביות ותזדקקנה ליעילות בכל צורה שבה אפשר להשיגה.
את הדחף אפשר ליישם כל עוד יש דלק ברכב, והמהירות של הרקטה תלויה תלות מעריכית במאסה של הדלק. כדי שהרקטה תנוע פי שלושה מהר יותר מגזי הפליטה יש צורך בדלק במאסה גדולה פי עשרים מהמאסה של שאר הרקטה (ה"משקל היבש"). הבעירה הכימית של מימן וחמצן היא פשוט אטית מדי.
שימוש ברקטות תרמו-גרעיניות – שבהן נוזל כלשהו זורם דרך ליבה של כור ביקוע – יאפשר לנוע ברחבי מערכת השמש ברכבי חלל גדולים ומהירים. לכן יש להתחיל ברקטות תרמו-גרעיניות. הדלק – מימן, מן הסתם, כיוון שהוא קל משקל – עובר דרך ליבה של כור ביקוע, מתלהט ונפלט מבעד לנחיר פליטה. הטמפרטורה שהמימן מגיע אליה אינה מספיקה עדיין לטיסה בין-כוכבית, אך כך אפשר לפתוח את מערכת השמש לרכבי חלל גדולים ולקצור את משאביה. בימי המלחמה הקרה נעשתה עבודה רבה על רקטות תרמו-גרעיניות. כיום ישנם מאמצים חדשים בארצות הברית, ושם מצויה התקווה הטובה ביותר לקבלת דחף גבוה במהירות גבוהה בזמן הקרוב.

Image result for ‫מיסתרי השמש הירוקה‬‎
כדי לאפשר למלא משימות בין-כוכביות, יש צורך להשתמש בתגובה הגרעינית שהיא הדלק שעליו השמש בוערת, ולרתום אותה ברקטות היתוך גרעיני. בסופו של דבר נוכל לנסות לייצר רקטות הפועלות על הריאקציה בין חומר לאנטי חומר. רקטות היתוך גרעיני הם הנושא העיקרי במחקרי קונספט של ספינות חלל. הן תהיינה גדולות ומורכבות.

Related image

ב-1978 יצרה החברה הבריטית הבין-כוכבית (British Interplanetary Society) את קונספט ספינת החלל המפורט ביותר, ששמו הוא דדלוס, תוך שימוש בהינע הפועל על היתוך בכליאה אינרציאלית, תהליך שהיה חדש בימים ההם אך יעילותו לא הוכחה עד היום. בתהליך זה, לייזרים מוחצים מכל הצדדים כדורית של דלק היתוך – איזוטופים של מימן – והחומר נדחס לנפח זערורי. הלחץ עולה מספיק כדי שגרעיני המימן יותכו, תהליך הגורם לשחרור אנרגיה. המאסה החמה נדחפת מתוך הנחיר החוצה. הלייזרים נורים בתדירות גבוהה והם מספקים דחף הבא בפעימות. דדלוס הוא רכב חלל מורכב וגדול כמו נושאת מטוסים; רקטת סטורן 5, שהביאה אותנו אל הירח, תתגמד לעומתו.
הקונספט של דדלוס יכול לשמש אותנו למסעות אל כוכבים קרובים, אולם עדיין תידרשנה מאות שנים כדי להגיע אליהם. קבוצת "פרויקט איקרוס" בוחנת את הרעיון הזה מחדש כדי לבדוק איך ייראה קונספט שיתאים יותר למאה ה-21. אולם כדי לבנות רקטות הפועלות על היתוך גרעיני, יש קודם כל להצליח לעשות היתוך גרעיני כאן, בכדור הארץ. כרגע ישנם כמה מתקנים גדולים בשלבי בנייה, אולם ההצלחה ממשיכה לחמוק מאתנו. עד כה לא הצלחנו להכניע את האטומים ולהתיכם זה בזה, והם אלה שהכניעו אותנו במאבק להשגת היתוך גרעיני מוצלח.
סוג אחר של רכב חלל, בקונספט ששייך באמת למאה ה-21, ושמגלם את ההבטחה למסע בין כוכבים, הוא רכב חלל מסוג מפרש האנרגיה המוקרנת, או "ספינת חלל מפרשית". רכב חלל מסוג זה מנצל את יכולתם של גלים אלקטרומגנטיים להעביר הספק אנרגטי דרך החלל ולהקרין אנרגיה אל מרחקים אדירים.
מקור הקרן (כלומר הגוף הקורן פלוס האנטנה, "משגר הקרניים") מקרין לייזר רב עוצמה, או גלים מילימטריים, או קרן מיקרוגל, אל פניו של מפרש גדול, מסך אור. מסך האור מחזיר את הקרן ובתוך כך צובר תנופה ומתרחק ממקור הקרן. משגר הקרניים הוא החלק היקר במערכת זאת, אולם המאפיין הנהדר שבהקרנת אנרגיה הוא שמשגר הקרניים נשאר מאחור, על כל המאסה והמורכבות שלו, בעוד שהמפרש הפשוט וקל המשקל מקבל כוח הינע שמאפשר לו לעבור מרחקים אדירים, ולשאת עמו מטען מועיל. אפשר להשתמש במשגר הקרניים בשביל משימות רבות של ספינות חלל מפרשיות. בדומה לפסי הברזל שנבנו במאה ה-19, ברגע שמניחים את המסילה, הרכבת עצמה מגלמת הוצאה נוספת קטנה הרבה יותר.
הפיזיקה שעליה מבוססת ספינת החלל המפרשית כבר הוכחה. השאלה שטרם ניתן לה מענה היא כיצד להנדס מפרשים ומשגרי קרניים גדולים. לפי מחקרים של ההיבט הכלכלי של המפרשים והמשגרים, נראה שהם יקרים ולא יעילים. כרגע נעשים מחקרים כדי לקבוע אם הגיעה העת לבנות מפרשים מוּנַעי קרניים, וג'יימס בנפורד (James Benford) מתאר אותם בחיבור המופיע בספר זה.
ביצירות מדע בדיוני, כגון "מסע בין כוכבים" ו"מלחמת הכוכבים", הגיבורים משתמשים ב"חורי תולעת" וב"מנוע עיוות" כדי לנוע ברחבי הגלקסיה במהירות, וזאת כדבר שבשגרה. שתי ההמצאות הללו הן פופולריות במדע בדיוני כיוון שהן מאפשרות את קיומה של העלילה. אבל פירושו של דבר הוא מסע במהירות גדולה ממהירות האור. לפי תורת היחסות הכללית ייתכן שהדבר אפשרי, אם באמת קיימת מאסה שלילית – חומר בעל סימן הפוך מסימנו של חומר רגיל – אולם לא נמצאו ראיות לכך. לפי מכאניקת הקוונטים, העוסקת במרחקים ובעצמים הזערוריים ביותר, מאסה שלילית דווקא יכולה להתקיים. האם אפשר להשתמש בה בשביל מסע בין כוכבים? חבר המושבעים הפיזיקאים, כביכול, עדיין דן בסוגיה הזאת.
כדי להשתמש בחור תולעת או במנוע עיוות, יש צורך לעוות את המרחב-זמן בעזרת אנרגיה דחוסה ביותר, ברמת דחיסות גבוהה יותר משל כל כוכב שהוא. לחורים שחורים יש דחיסות אנרגיה אדירה, אולם אי אפשר לעבור את מהירות האור בכך שחולפים ליד חור שחור. באחד הרעיונות מופיע מרחב-זמן מעוות הקרוי "בועת עיוות", שגודלה מספיק בדיוק כדי להחזיק בתוכה את ספינת החלל ולא יותר. לפי האומדנים הישנים, כדי ליצור בועת עיוות נדרשת אנרגיה השקולה למסה של גלקסיה. לפי החישובים העדכניים, אם דפנות הבועה הן בעובי הנכון, יש צורך באנרגיה בכמות פחותה בהרבה, אך הכמות הזאת עדיין גדולה מאוד: היא שקולה למסה של כוכב הלכת צדק. חשוב לציין שפצצת המימן הגדולה ביותר המירה לאנרגיה חומר במשקל קילוגרמים אחדים. עיוות של המרחב-זמן בקנה המידה הדרוש לחורי תולעת ולבועות עיוות הוא מעבר ליכולות המדע במאה ה-21. עוד פרטים על כך מופיעים במאמר של ג'ון קריימר (John Cramer) המופיע בספר זה.

סביבות מגורים בחלל

Image result for ‫מושבות בחלל‬‎
במשימות מאוישות, הצורך להגן על הצוות מפני סכנות הקיימות בחלל, או אפילו לספק לאנשים סביבת חיים מיטיבה בשבילם, הוא אתגר. כדי לספק כבידה מלאכותית בעזרת הכוח הצנטריפוגלי, רכב החלל חייב להסתובב. הדברים החיוניים בשביל הצוות – אוויר, מזון ומים – קובעים את הנפח הדרוש לספינת החלל, ופירושו של דבר הוא שהנפח המוקצה לצרכים פרטיים יהיה קומפקטי ושיש לשים את הדגש בנפח המוקצה לצרכי הכלל.
כדי לקיים את אנשי הצוות דרושה מערכת אקולוגית סגורה וממחזרת; מערכת כזאת רחוקה מלהיות נטולת סיכונים, והיא רחוקה מאוד מיכולתנו להקימה כיום. לאחר שדנו באתגרים הפיסיים הכרוכים בהישרדות בחלל החיצון, יש להזכיר את האתגרים הפסיכולוגיים והחברתיים: חיים בחלל סגור, בחברה סגורה ומוגבלת עם דינמיקה חברתית מיוחדת. עקרונות ההתמודדות עם חיים בבידוד ובחלל סגור הם להקפיד להיות עסוקים, להקפיד על משטר יום-לילה יציב, ולעקוב אחר המצב הבריאותי. בספינת חלל בין-כוכבית מאוישת יהיו בני אדם משני המינים, בייחוד אם מתכוונים להקים מושבה, ומובן שמכאן נובעים כל מיני דברים מעניינים. האטה של חילוף החומרים או הפסקתו המוחלטת בעזרת שימוש בטמפרטורות נמוכות, ולאחר מכן החזרה לחיים רגילים בסוף המסע, יפחיתו במידה רבה את הצורך באספקה, ויבטלו את הבעיות הפסיכולוגיות והחברתיות ארוכות הטווח. דובים עושים זאת בטבעיות, אולם איננו יודעים כיצד. כיום יש התקדמות כלשהי בשדה הקריוגניקה, שימור המתים, מתוך ניסיון שיישרדו עד ליום שבו אפשר יהיה להחיות אותם. הידע המצוי ברשותנו על קיצור הדרך הזה מועט מכדי להחליט אם לאמץ את האפשרות של תרדמה – כלומר להכניס בני אדם למצב של מוות קליני למשך זמן ארוך ואז להחיות אותם – או לדחותה. עוד בנושא זה אפשר למצוא במאמר של ריצ'רד לובט (Richard Lovett) המופיע בספר זה.

נקודות מבט
מימוש החלומות על הטיסה הבין-כוכבית חייב להתחיל מנקודה כלשהי. ייתכן שבמאה הבאה תתרחש התרחבות אדירה של האפשרויות העומדות לפני המין האנושי, כשתיפתח לפנינו הדרך לנצל את משאביה של מערכת השמש. כדי לעשות זאת דרושה תשתית שתעמוד בדרישות רבות: רכב חלל במהירות גבוהה, הגנה מפני קרינה, מערכות רבות עוצמה לשמירה על בריאות הנוסעים ואנשי הצוות, אימונים לקראת משימות ארוכות ביותר, רובוטיקה והשקעה כספית ארוכת טווח.
בשעה שנעשה את כל הדברים האלה ונכתוב כך פרק חדש בתולדות האנושית, נוכל לשמור בלבנו את הכוכבים הנמצאים מעלינו תמיד, קורצים לנו, ומושכים אותנו לעברם.

Image result for ‫פול אנדרסון ספר‬‎

ראו גם:

גרגורי בנפורד ב"יקום תרבות"

דף הפייסבוק של גדגורי בנפורד

דף הפייסבוק של הספר

המסע לפרוקסימה קנטאורי – בקרוב?

Image result for starship symposium benford

אודות אסף בארי

יליד 1973, נשוי + 2, מתגורר בבית הכרם, ירושלים. תרגם מאנגלית 10 ספרים בז'אנרים מדע בדיוני קשה, מתח, אימה, ועוד, מתוכם "האל פאן הגדול" מאת ארתור מאכן בהוצאת "אסטרולוג", ושני ספרים בסדרת "קבצנים בספרד" מאת ננסי קרס בהוצאת "אודיסיאה". מרבה לקרוא היסטוריה חלופית ומדע בדיוני קשה. חוטא בכתיבה מדי פעם, לפעמים לעיתון ולרוב למגירה. מתפרנס מתרגום פרילאנס של חומר טכני וחומר שיווקי. אתר: https://sites.google.com/site/trengarheb
הפוסט הזה פורסם בתאריך מדע בדיוני, מדע פופולרי, עתידנות עם התגים , , . קישור קבוע.

תגובה אחת על 'חללית בין־כוכבית בתוך מאה שנה' מאת גרגורי וג׳יימס בנפורד בתרגום אסף בארי

  1. מאת יוס ואחיו:‏

    בלי קשר – ממליץ שלא להעלות מס' זהות לרשת. יכול לסכן אותך במקרה של אובדן כרטיס אשראי או גניבת זהות.

    לא הוזכרה הנעה איונית, שדורשת פחות חומר גלם מאשר גרעינית (היתוך או פיצוץ). אגב הניצול של ביקוע גרעיני עדיין מוגבל – 10-20%. רק אנטי-חומר ישיג ניצול מלא.

    לא הוזכרה גם הנעת באסארד, החביבה על לארי ניבן, ושהוצגה יפה בשני סרטי קולנוע ב-2017 – 'הנוסע השמיני קובנאנט' וכן 'נוסעים' (עם לורנס ופראט). למעשה שני הסרטים האלה הראו אפשרות משכנעת לספינות בין כוכביות…

    כמו כן לא נאמר מה שחזה קלארק בשנות הששים – שרק יוזמה פרטית, תביא ליציאה לחלל. רק תאגיד ענק יוכל להרשות לעצמו הוצאה כזו, כמו שניתן לראות כיום עם 'ספייס איקס', שהורידה פי 20 בערך את מחיר הטיסה (לעומת נאסא) וכן אולי 'אמאזון' של בזוס, שרוצה גם.

כתיבת תגובה

האימייל שלך לא יוצג בבלוג. (*) שדות חובה מסומנים

*

תגי HTML מותרים: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

*