Кога ќе ги замислиме вселенските бродови на иднината, најчесто пред очи ни доаѓа нешто што изгледа како огромна метална машина – со мотори, панели, антени и цврста конструкција која треба да ги издржи условите во вселената. Но, што ако идните вселенски бродови воопшто не изгледаат така?
Што ако нивните материјали можат сами да се поправаат кога ќе бидат оштетени? Што ако дел од конструкцијата може да расте, да се регенерира или да реагира на условите околу себе? Ова сè уште звучи како научна фантастика. Но, дел од технологиите што стојат зад ваквите идеи веќе се истражуваат.
Вселенски брод кој сам се поправа
Еден од најголемите проблеми кај долгите вселенски мисии е оштетувањето. Во вселената не постои можност едноставно да се врати леталото во база кога нешто ќе се расипе. Малите честички и микрометеороидите можат да се движат со огромни брзини, а ударот во чувствителен дел од леталото може да биде сериозен проблем.
Затоа научниците веќе работат на материјали кои можат сами да го залечат оштетувањето. NASA, на пример, има истражувано самопоправачки материјали за воздухопловни и вселенски конструкции, вклучувајќи материјали кај кои процесот на поправка може да започне по удар. Идејата е оштетувањето да не остане трајно, туку материјалот што е можно побрзо да ја врати својата цврстина.
Замислете мала дупка на надворешниот слој на вселенски брод. Наместо астронаутите веднаш да мораат да ја пронајдат и поправат, материјалот би можел сам да започне процес на затворање. Тоа би било особено важно кај идните мисии кон Марс или уште подалечни дестинации.
Но, што ако материјалот е „жив“?
Тука идејата станува уште поинтересна. Научниците веќе развиваат нешто што се нарекува инженерски живи материјали. Тоа не значи дека прават вселенски брод кој буквално е жив организам. Станува збор за материјали во кои се вклучени живи клетки, микроорганизми или други биолошки компоненти, со цел материјалот да добие способности кои обичните материјали ги немаат.
Некои од овие материјали се дизајнираат така што живите компоненти можат да реагираат на околината, да создаваат одредени структури или да помогнат во регенерацијата на оштетениот материјал. Во едно истражување, научниците создале биокомпозит од габични и бактериски компоненти кој може да формира големи структури и покажува способности за регенерација и самопоправање.
Тоа е сè уште лабораториска технологија, но покажува нешто многу важно: материјалот повеќе не мора да биде целосно пасивен.
Бродот можеби нема да биде целосно „жив“
Ако некогаш ваквата технологија стигне до вселенските летала, тоа веројатно нема да значи дека целата конструкција ќе биде направена од живи клетки. Многу поверојатно е идните летала да бидат комбинација од различни материјали.
Главната конструкција би можела да биде направена од метал, композити или други високоиздржливи материјали, додека одредени слоеви би содржеле материјали способни за самопоправање или биолошки компоненти.
На тој начин леталото би можело да има нешто слично на „биолошка кожа“. Ако дојде до оштетување, таа би можела да реагира и да започне процес на обновување. Тоа е многу пореална замисла од вселенски брод кој расте како живо суштество.
А што ако вселенскиот брод може да расте?
Ова е една од најнеобичните идеи. NASA веќе истражува концепти во кои биолошки материјали би можеле да се користат за создавање структури директно на други светови. Еден таков концепт користи мицелиум, односно мрежестата структура на габите, како основа за создавање материјали.
Идејата е наместо од Земјата да се носи секој дел од идната база, дел од конструкцијата да може да се произведе или „одгледа“ на самото место. Замислете мисија на Марс.
Наместо ракетата да носи огромна количина градежен материјал, би можела да донесе мала количина биолошки материјал и опрема потребна за негово одгледување. Со текот на времето би можеле да се создаваат поголеми структури. Тоа не е технологија со која утре ќе изградиме марсовски град, но е пример како научниците почнуваат да размислуваат поинаку за идното вселенско истражување.
Идните бродови можеби ќе се поправаат без астронаути
Друга голема промена може да биде автономноста. Денешните вселенски летала имаат сложени системи за следење и контрола, но идните летала би можеле да бидат многу посамостојни. Сензори би можеле постојано да ја следат состојбата на конструкцијата. Ако се појави пукнатина, системот би можел да ја открие.
Ако материјалот има способност за самопоправање, процесот би можел да започне без човечка интервенција.
Ако оштетувањето е премногу големо, автономниот систем би можел да одлучи кој дел треба да се изолира или како најдобро да се спречи понатамошно оштетување. На долгите мисии ова би било огромна предност. Колку подалеку е леталото од Земјата, толку помалку можеме да се потпираме на луѓето кои ќе го поправат секој проблем.
Вселенските бродови можеби ќе се произведуваат и во вселената
Уште една идеја што може да ја промени иднината е производството директно во вселената. Денес секој килограм материјал што треба да стигне во орбитата мора прво да биде лансиран од Земјата. Тоа е скапо и ограничувачко. Затоа научниците истражуваат начини големи структури да се создаваат или склопуваат откако ќе стигнат во вселената.
Еден интересен пример е NASA-иниот концепт за огромен телескоп чие огледало би можело да се формира во вселената со користење течен материјал. Во таков пристап, наместо огромната структура да се направи целосно на Земјата и да се лансира како готов производ, дел од работата би се извршил во орбитата. Ако ваквите технологии напредуваат, идните вселенски летала би можеле да се градат на сосема поинаков начин од денешните.
Помалку резервни делови, повеќе способност за обновување
Замислете вселенски брод кој оди кон Јупитер или Сатурн и треба да функционира со години. Со него мора да се испратат резервни делови, алати и материјали за поправки. Секој дополнителен килограм значи поголема маса за лансирање. Ако дел од материјалите во иднина можат сами да се поправат, потребата од резервни делови би можела да се намали.
Тоа не значи дека вселенските бродови ќе престанат да имаат резервни системи. Напротив, за критичните компоненти веројатно секогаш ќе биде потребна дополнителна заштита. Но, самопоправачките материјали би можеле да бидат дополнителен слој на безбедност. NASA токму поради тоа ги гледа самопоправачките материјали како потенцијално важна технологија за идните вселенски мисии.
Најголемиот проблем е – вселената не е пријателска кон животот
И тука доаѓаме до најголемата пречка за идејата од сликата. Живите клетки имаат потреби. Тие мораат да функционираат во одредени услови, а вселената е екстремно непријателска средина. Постојат вакуум, радијација, големи температурни разлики и микрогравитација.
Затоа не е доволно едноставно да се земе некој организам и да се стави на вселенски брод. Научниците мораат да откријат како биолошките компоненти би можеле да функционираат стабилно во такви услови и како би можеле да бидат контролирани. Токму затоа инженерските живи материјали денес се интересна, но сè уште развојна област.
Можеби иднината нема да биде ниту целосно метална, ниту целосно биолошка
Најверојатно идниот вселенски брод нема да изгледа како огромен жив организам од научно-фантастичен филм. Ќе биде нешто многу посложено. Метали, композити, керамика, електроника, вештачка интелигенција и биолошки материјали би можеле да работат заедно.
Еден материјал би ја обезбедувал цврстината. Друг би ја штител конструкцијата од радијација. Трет би можел сам да затвора пукнатини. Биолошки систем би можел да создава материјал од локални ресурси. А автономниот компјутер би следел што се случува со целото летало. На тој начин идниот вселенски брод би бил помалку како обична машина, а повеќе како систем кој може да се одржува и да реагира на околината.
Од научна фантастика кон инженерство
Сликата на вселенски брод направен од „живи клетки“ можеби изгледа како нешто што би го очекувале во филм за далечната иднина. Но, интересното е што делови од оваа идеја веќе постојат во вистинските лаборатории. Научниците веќе создаваат материјали кои можат да се самопоправаат, да реагираат на надворешни влијанија и во одредени случаи да се регенерираат.
NASA истражува и начини биолошки материјали да се користат за создавање структури надвор од Земјата. Сè уште сме многу далеку од вселенски брод кој сам си ја „лекува“ трупот или расте додека патува кон друга ѕвезда. Но, можеби токму тука се крие една од најинтересните идеи за иднината на вселенското истражување. Наместо да градиме летала кои едноставно треба да бидат доволно силни за да издржат сè што ќе им се случи, можеби еден ден ќе градиме летала кои можат самите да се приспособат, да се поправат и делумно да се обноват.
А тогаш прашањето повеќе нема да биде само колку далеку може да отпатува еден вселенски брод. Туку и колку долго може самиот да преживее на патот?
