ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی ؛ آینده انسان در گوشه دیگری از کیهان رقم خواهد خورد!

چه بخواهیم و چه نخواهیم، روزی نژاد انسان نیز بر روی زمین طعم انقراض را خواهد چشید. آیا ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی راهکار معقولی است؟

یک فیزیکدان نظری آلمانی، برای اولین بار پیشنهاد شگفت‌انگیزی را مطرح کرد که آینده انسان را به طرز غیرقابل باوری برای انسان به تصویر می‌کشد. بر اساس این ایده، انسان باید با ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی ، نژاد آینده انسان را در نقطه دیگری از کیهان متولد کند. این پیشنهاد، شامل یک فضاپیمای پیشرفته با تکنولوژی مدرن است که ساختارهای اساسی حیات از زمین را به سیارات فراخورشیدی منتقل می‌کند تا شاید در آینده همزاد دیگری برای زمین متولد شود. ولی آیا با توجه به محدودیت‌های موجود در سفرهای فضایی، چنین امری امکان‌پذیر است؟

در 30 سال گذشته، دانشمندان پیشنهادات مختلفی را برای آینده سفرهای فضایی مورد بررسی قرار داده‌اند. با امکان‌سنجی مقاصد مختلف، سرانجام بشریت به این باور رسید که یا باید سیاره مریخ را به عنوان مقصد آینده انتخاب کنیم و یا اینکه مجددا به ماه برگردیم! آیا ما انسان‌ها با ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی ، نمی‌توانیم آینده نژاد خود را در گوشه دیگری از کیهان رقم بزنیم؟

حضور انسان بر زمین و فعالیت‌های مخرب او بر زیست‌کره، خسارات جبران‌ناپذیری را به آن وارد کرده است. از طرفی، علاقه بی‌انتهای انسان به اکتشاف جهان‌های دیگر و فتح سایر سیارات، از جمله عواملی هستند که ما را به جستجو برای یک خانه جدید در نقطه دیگری از کیهان ترغیب می‌کنند.

با این حال، برآوردهای صورت گرفته در چند دهه اخیر نشان می‌دهند که هیچ تضمینی بر بقای انسان تا پایان قرن بیست و یکم وجود ندارد! تنها راهکار پیش رو، این است که مقصد دیگری از کهکشان را انتخاب و نژاد بشریت را به آنجا منتقل کنیم. در واقع، در این پروژه انسان با ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی ، این جهان‌ها را به دومین سیاره زمین تبدیل می‌کند.

ولی اگر همین حالا هم شروع به ارسال ساختارهای اساسی حیات به سایر نقاط دنیا کنیم، باز هم تغییری در انقراض ما به وجود نخواهد آمد. اما می‌توان امیدوار بود که در آینده‌ای دور‌، فرزندان آدم در نقطه دیگری از دنیا مجددا چشم به جهان باز کنند!

ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی به کمک پروژه پیدایش

کلودیوس گروس (Claudius Gros) فیزیکدان نظری دانشگاه گوته فرانکفورت (Goethe University Frankfurt) بر این باور است که انسان باید این ایده را به عنوان یک برنامه محتمل و امکان‌پذیر مورد توجه قرار دهد! او معتقد است که ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی نقش بسیار مهمی را در تلاش‌های بشر برای استعمار در نقاط مختلف دنیا دارد. او همچنین می‌گوید که این ایده، در واقع همان پدیده پاناسپرمیا است که این بار به طور عمدی توسط انسان انجام می‌گیرد!

پروژه استارشات (Starshot) از زیرمجموعه‌های برنامه ابتکارات خط‌شکن (Breakthrough Initiatives)، یک ایده بلند پروازانه است که در آینده‌ای نزدیک، اولین کاوشگرها را از سیاره زمین به منظومه پروکسیما قنطروس (Proxima Centauri) ارسال می‌کند. این منظومه، نزدیک‌ترین سیستم ستاره‌ای در همسایگی منظومه شمسی است و پروژه استارشات در نظر دارد که با بهره‌گیری از سیستم محرکه لیزر، اولین کاوشگرها را به سمت منظومه همسایه روانه کند.

انتظار می‌رود که این پروژه حدودا 20 سال زمان ببرد و برای اجرای آن، به کاوشگری با حداکثر وزن 1 گرمی نیاز است! در واقع وزن بسیار پایین این کاوشگر، به دانشمندان اجازه می‌دهد که سرعت آن را به یک پنجم سرعت نور (حدودا 160 میلیون کیلومتر در ساعت) برسانند.

مشکل اساسی این ماموریت فضایی این است که کاوشگر مذکور، فاقد سیستم نگه‌دارنده است و به محض رسیدن به مقصد، در دام ستاره آلفا قنطروس گرفتار شده و زمان بسیار کوتاهی برای ثبت و ارسال تصاویر به زمین در اختیار خواهد داشت.

در مقاله جدیدی که توسط کلودیوس گروس در مجله ارتباطات فیزیک (Journal of Physics Communications) منتشر شده، این دانشمند آلمانی ایده جالب توجهی را مطرح کرده است! او می‌گوید که با بهره‌گیری از سیستم محرکه لیزر می‌توان یک فضاپیمای 1.5 تنی را نیز به منظومه همسایه فرستاد. به عقیده او، انسان باید رویای دست‌یابی به سرعت‌های بسیار بالا را فراموش کرده و هرچه سریع‌تر به دنبال یک دستاورد واقعی باشد؛ چرا که عکس‌برداری از منظومه همسایه هیچ دردی را از نیاز فعلی سیاره زمین برطرف نمی‌کند!

او پیشنهاد کرده که با این روش، باید ساختار اساسی حیات را از طریق آزمایشگاه‌های کوچک به مدار یک سیاره فراخورشیدی پایدار رساند تا ژن‌ها و سلول‌ها بتوانند در آن رشد کنند. یکی از اصلی‌ترین نامزدهای مورد نظر برای این ماموریت، منظومه 7 ستاره‌ای تراپیست-1 (TRAPPIST-1) است، اما دیگر نامزدهای موجود با شرایط مناسب از قبیل سیاره راس 128 بی (Ross 128b) را نیز نباید نادیده گرفت.

فضاپیمای فرضی و 1.5 تنی این دانشمند آلمانی، باید از زمین به مقصدی دور از کیهان پرتاب شود. لیزرهای مورد نیاز برای این کاوشگر، بسیار بزرگ و قدرتمند بوده و طبق برآوردها، در قسمتی از این سفر می‌توانند سرعت فضاپیمای مذکور را تا 30 درصد سرعت نور هم افزایش دهند.

برخلاف کاوشگر 1 گرمی که فاقد ترمز بود، این کاوشگر 1.5 تنی پس از رسیدن به منظومه آلفا قنطروس سرعت خود را کاهش داده و پس از رسیدن به مقصد، ماموریت اصلی را آغاز خواهد کرد. این دانشمند آلمانی، استفاده از یک بادبان مغناطیسی را برای طراحی سیستم ترمز این فضاپیما پیشنهاد کرد که با استفاده از پروتون‌ها، نیروی اصطکاک را تولید می‌کند.

این فیزیکدان آلمانی در اظهار نظر اخیر خود گفت:

دلیل استفاده از بادبان مغناطیسی، ایجاد یک میدان مغناطیسی بدون اتلاف انرژی است. به کمک این راهکار، تنها یک بار انرژی را تولید و سپس با یک حلقه ابررسانی می‌توان جریان را تا همیشه حفظ کرد.

بر اساس این طرح، شعاع بادبان مغناطیسی چیزی در حدود 50 کیلومتر خواهد بود و هر حلقه از آن یک میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کند. این میدان‌ها می‌توانند حرکت کاوشگر را با دقت بسیار بالایی کنترل کنند. همچنین پروتون‌های بین زمین و مقصد این کاوشگر، نیروی لازم برای اصطکاک و ترمز آن را تامین می‌کنند. البته کمی عجیب به نظر می‌رسد که بتوان سرعت یک کاوشگر غول‌پیکر را به کمک ذراتی زیر اتمی کاهش داد!

علاوه بر پیچیدگی‌های موجود، دانشمندان بر این باورند که بقایای ابرنواخترهای باستانی شرایط را در فضای میان‌ستاره‌ای تغییر و چگالی ماده را کاهش داده است. فیزیکدان آلمانی در این باره توضیح می‌دهد که حتی با وجود چگالی پایین مواد در سایر نقاط کیهان، طرح او هنوز از شرایط لازم برای تولید نیروی اصطکاک را داراست و این کاوشگر فرضی را می‌توان در محیط میان‌ستاره‌ای و بعد از رسیدن به مقصد، به راحتی متوقف کرد.

مشکل اصلی این است که کاوشگر 1.5 تنی برای رسیدن به منظومه تراپیست-1، نزدیک به 12 هزار سال زمان نیاز دارد! در مقیاس کیهانی، این بازه زمانی به اندازه یک چشم بر هم زدن طول می‌کشد. اما از آنجا که عمر انسان نهایتا به یک زندگی 100 ساله محدود است، احتمالا هیچ‌یک از ما شاهد موفقیت و یا شکست این ماموریت شگفت‌انگیز نخواهیم بود.

بر اساس آخرین اطلاعات، تعداد سیارات در حال گردش در مدار ستاره‌هایی از نوع کوتوله قرمز بسیار بیشتر از آن چیزی‌ست که پیش‌تر تصور می‌شد. اخیرا نیز دانشمندان با تمرکز بیشتر بر روی این دسته از سیارات فراخورشیدی، احتمال وجود آب و اکسیژن در این جهان‌ها را مطرح می‌کنند. این سیارات به علت دارا بودن دوره‌های سرد و طولانی مدت نسبت به زمین، شرایط چندان مساعدی برای میزبانی از حیات را ندارند.

انرژی خورشید در مرکز منظومه شمسی، در یک بازه زمانی 10 میلیون ساله رو به زوال رفته و به دمای پایین‌تری می‌رسد. اما این موضوع در مورد ستاره‌های کوچک نظیر تراپیست-1 به کلی متفاوت است؛ چرا که این دسته از ستاره‌ها قادرند تا صدها میلیون‌ سال حرارت خود را حفظ کنند.

به همین دلیل، بخار آب در استراتوسفر سیارات منظومه تراپیست-1، توسط اشعه ماورای بنفش این ستاره به مقادیر قابل توجهی از هیدروژن و اکسیژن تجزیه خواهد شد. هیدروژن مسیر خود را به فضای دور ادامه می‌دهد، ولی اکسیژن به دلیل وزن بیشتر در همانجا باقی می‌ماند.

بنابراین اگر حتی یکی از سیارات منظومه تراپیست-1 دارای اقیانوس باشد، می‌توان به شرایط حیات در آن امیدوار بود؛ زیرا اگر فشار اکسیژن در زمین را 0.2 بار در نظر بگیریم، این مقدار در سیارات منظومه تراپیست-1 برابر با 100 بار خواهد بود!

اما آیا مقدار بسیار زیاد انرژی، به خودی خود مشکل‌ساز نیست؟ دانشمندان می‌گویند که این مقدار قابل توجه از اکسیژن، از تشکیل سلول‌ها جلوگیری کرده و اساسا از توسعه حیات جلوگیری می‌کند. یوکاریوت‌های پیچیده که نقش مهمی در تشکیل زندگی چندسلولی‌ها دارند، هیچ‌گاه شانس توسعه را در این سیارات کسب نخواهند کرد. کلودیوس گروسدر این باره می‌گوید:

هنوز میلیون‌ها و یا میلیارد‌ها سیاره قابل سکونت در پهنه گیتی وجود دارند که ما از وجود آنان بی‌خبریم. ولی خبر بد این است که مقدار بسیار زیاد اکسیژن در این سیارات، شانس تکامل حیات را به کلی از بین می‌برد.

بنابراین آیا ما باید دست روی دست بگذاریم تا طبیعت به تکامل طبیعی خود برای توسعه حیات بیگانه ادامه دهد؟ یا اینکه با دخالت مستقیم در این روند، ماموریت ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی را عملی کنیم؟

کیهان همانند یک باغ سرسبز و آماده، در انتظار تصمیم ماست! اما فواصل بسیار زیاد ستارگان دنیا با همدیگر، تا به امروز ما را از این دخالت مستقیم منصرف کرده است. حتی اگر شرایط ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی با غلبه بر محدودیت‌ها فراهم شود، باز هم شرایط تکامل به خودی خود میلیارد‌ها سال زمان لازم خواهد داشت.

ابتکار این دانشمند آلمانی برای ارسال حیات به سیارات فراخورشیدی با عنوان «پروژه پیدایش» (Genesis Project) نام‌گذاری شده است. ماموریت فرضی او در نهایت یک سوال فرااخلاقی را برای انسان مطرح می‌کند. طبیعی‌ترین سیستم اخلاقی برای نژاد بشریت این است که تا همیشه به زندگی خود در زمین ادامه دهد. اما آیا انسان باید تا ابد از دخالت مستقیم در فرآیند تکامل حیات در سایر نقاط کیهان خودداری کند؟

به عقیده این فیزیکدان آلمانی، سیستم اخلاقی حیات 99 درصد از زندگی انسان را به ساخت یک تمدن پیشرفته بر روی زمین ترغیب می‌کند. این در حالی‌ست که با 1 درصد باقی‌مانده، می‌توان برنامه‌ای همچون «پروژه پیدایش» را به واقعیت نزدیک کرد.