Štúdia publikovaná na predtlačovom serveri arXiv analyzuje zásadné problémy komunikácie so sondami pohybujúcimi sa takmer rýchlosťou svetla. Skupina vedcov v nej skúma dva možné scenáre pre vesmírne lode s neustálym zrýchlením 1g, pričom oba scenáre upozorňujú na zásadné obmedzenia v schopnosti udržiavať spojenie medzi vesmírnym plavidlom a Zemou. Na tému upozornil portál IFLScience.

Problémy s cestovaním takmer rýchlosťou svetla

Vesmír je obrovský a vzdialenosti medzi hviezdami sú také obrovské, že aj pri rýchlosti svetla trvá signálom roky, kým prekonajú tieto vzdialenosti. Ak by sme teda mali vesmírnu loď, ktorá sa dokáže pohybovať s neustálym zrýchlením 1g (ekvivalent gravitačného zrýchlenia na Zemi), narazili by sme na zásadné komunikačné problémy.

Mark Rademaker/Flickr

Prvý scenár skúmaný vedcami predpokladá, že vesmírna loď bude neustále zrýchľovať, čím sa bude približovať k rýchlosti svetla. Spočiatku by komunikácia so Zemou fungovala, hoci s oneskorením spôsobeným časom potrebným na prechod signálu. Ale postupne, ako by sa loď pohybovala stále rýchlejšie, by Zem jednoducho nedokázala odoslať signál, ktorý by loď dobehol. Loď by bola „o krok vpred“ pred každým novým signálom a postupne by úplne stratila kontakt so Zemou.

Čo je zaujímavé, časové spomalenie spôsobené relativistickými efektmi by na palube lode dramaticky skresľovalo vnímanie času. Ak by napríklad vesmírna loď s neustálym zrýchlením 1g smerovala do centra galaxie vzdialeného 26-tisíc svetelných rokov, posádke na palube by cesta trvala iba 20 rokov. Dokonca na dosiahnutie okraja pozorovateľného vesmíru (desiatky miliárd svetelných rokov ďaleko) by im to trvalo len 45 rokov, aspoň teda podľa ich palubného kalendára. Na Zemi by však zatiaľ prešlo radikálne viac času.

Druhý scenár

Druhá možnosť predpokladá, že loď po čase začne brzdiť so spomalením 1g, aby spomalila pred príchodom do cieľovej destinácie. V tomto prípade by správy zo Zeme mohli doraziť k lodi počas fázy spomaľovania. Problémom by však bola „záplava“ správ, ktoré by naraz dobehli loď.

Midjourney/Úprava redakcie

Komunikáciu ešte viac komplikujú efekty ako Dopplerov posun, ktorý spôsobuje zmenu frekvencie signálu podľa toho, či sa loď k Zemi približuje alebo od nej vzďaľuje. Na detekciu takýchto signálov by boli potrebné extrémne citlivé antény. Okrem toho relativistická aberácia svetla koncentruje svetelné signály do kužeľa v smere pohybu lode, čo by tiež komplikovalo presnú navigáciu a komunikáciu.

Autori štúdie upozorňujú, že posádky medzihviezdnych lodí by si museli osvojiť vysokú mieru autonómie. „Medzihviezdne vesmírne lode a ich posádky musia akceptovať vysoko autonómnu prevádzku a vzdať sa predstavy o udržiavaní operačných a sociálnych interakcií s domovom alebo cieľovou destináciou počas celej misie. Jedinou výnimkou by bolo krátke obdobie po štarte alebo pred pristátím,“ uvádzajú vedci.

Čítajte viac z kategórie: Novinky