Annað hvort dreifum við okkur um Vetrarbrautina eða deyjum út

Auðjöfrar og vísindamenn vilja að menn hefji undirbúning að því að dreifa okkur um stjörnurnar en sá undirbúningur hefst á því að gera geimferðir ódýrari og koma upp iðnaði og híbýlum manna í stjörnukerfi okkar.

Jeff Bezos og Elon Musk, tveir auðugustu menn Jarðarinnar, eru þegar byrjaðir á þessum undirbúningi en með þeim í þessum hópi er eðlisfræðingurinn Michio Kaku. Árið 2018 gaf hann út bókina Framtíð Mannkyns en hún var nýverið gefin út á íslensku.

Dóum næstum út fyrir 75 þúsund árum

Í bókinni þar sem Kaku fer yfir framtíðina í geimnum og vísar í vísindamenn og þekktan vísindaskáldskap segir eðlisfræðingurinn meðal annars frá því að maðurinn hafi næstum því orðið útdauður vegna eldgoss fyrir um 75 þúsundum árum síðan. Vísbendingar eru uppi um að mönnum hafi fækkað í allt að tvö þúsund á þessum tíma og er það meðal annars rakið til þess hver erfðamengi manna er líkt í dag.

Kaku bendir á að í sögu Jarðar hafi 99,9 prósent allra dýrategunda dáið út. Þá tíundar hann nokkur möguleg dæmi útrýmingar sem maðurinn stendur frammi fyrir í framtíðinni.

Til skamms tíma stöndum við samkvæmt Kaku frammi fyrir heimatilbúnum ógnum. Má þar nefna kjarnorkuvopn, sjúkdóma, lífefnavopn, hlýnun Jarðar, fólksfjölgun og þverandi auðlindir. Til lengri tíma gæti upphafi nýrrar ísaldar gengið frá okkur eða risaeldfjöll og annað.

Sé horft enn lengra til framtíðar, milljónir eða jafnvel milljarða ára, gæti annar loftsteinn skollið á jörðinni. Sama hvað gerist mun jörðin þó að endingu eyðast þegar sólin þenst út og brenna jörðina svo þar mun ekkert líf geta fundist.

Björt framtíð möguleg

Baldur Arnarson, einn þýðanda Framtíðar mannkyns, segir Kaku og aðra sem eru á sömu nótum, ekki of svartsýna á framtíð mannsins á jörðinni. 

„Við skulum fyrst setja þessar hugmyndir í samhengi. Þegar manninum fer að verða ljóst hversu gríðarlega stór alheimurinn er, og að alheimurinn sé að þenjast út, hefur það mikil áhrif á hugmyndir um stöðu mannsins í alheiminum,“ segir Baldur.

„Geimkönnun með geimförum hafði líka mikil áhrif. Heimsfræðingurinn Carl Sagan skrifaði bókina Fölblár depill, Pale Blue Dot, með þetta í huga. Titillinn vísaði til þess að jörðin væri sem agnarsmár depill horft úr fjarlægð með linsu Voyager 1-geimfarsins á leið úr sólkerfinu. Kenningar á síðari hluta 20. aldar um geigvænleg áhrif árekstra loftsteina á jörðina á lífríkið, ekki síst útdauða risaeðla, báru að sama brunni. Við gætum ekki gengið út frá því að hér yrði lífvænlegt til langrar framtíðar. Loks má nefna útreikninga stjarneðlisfræðinga á líftíma sólarinnar en samkvæmt þeim mun sú stund renna upp að síðasti maðurinn ber sólina augum.

Vísindamaður eins og Kaku myndi vafalaust telja slík viðhorf fremur heyra undir raunsæi en svartsýni. Svo myndi ég miklu fremur telja hann bjartsýnan en svartsýnan á framtíð mannkyns. Hann færir einmitt rök fyrir því að margt í vísindaskáldskap kunni að verða að veruleika og fjallar um hvernig við gætum tekið okkur búsetu á fjarlægum reikistjörnum og jafnvel leitað undankomuleiðar í öðrum alheim og yngri. Síðarnefna leiðin er kannski af meiði vísindaskáldskapar en það er vel við hæfi í slíku verki.“

Vilja nota tunglið sem stökkpall

Eitt af fyrstu skrefum mannsins í að koma sér fyrir á öðrum reikistjörnum er að koma upp bækistöðvum á tunglinu og nota það sem stökkpall lengra út í sólkerfið og þá meðal annars til Mars. Að því vinna starfsmenn geimvísindastofnana og einkafyrirtækja um heiminn allan.

Geimvísindastofnun Bandaríkjanna lýsti þvi yfir fyrir nokkrum árum að forsvarsmenn stofnunarinnar hefðu sett sér það markmið að senda menn til Mars. Fyrst þyrfti þó að koma upp bækistöðvum á tunglinu og það yrði gert í samvinnu við einkafyrirtæki eins og SpaceX, Blue Origin, Northrop Grumman, Lunar Outpost og önnur.

Sú áætlun ber nafnið Artemis-áætlunin en Artemis var grísk gyðja og systir Appolos. Tunglferðirnar á síðustu öld voru farnar sem hluti af Appolo-áætluninni.

Ríkisstjórn Donalds Trump lýsti því svo yfir seinna að NASA ætlaði að senda menn aftur til tunglsins árið 2024, sem var nokkrum árum fyrr en upprunalega markmiðið. Það mun þó líklegast ekki ganga eftir og þá meðal annars vegna tafa á þróun og framleiðslu nýrra geimbúninga.

Forsvarsmenn NASA vonast til að geta komið upp sjálfstæðri byggð manna á tunglinu fyrir lok áratugarins.

Sjá einnig: Geimfararnir sem stefna á tunglið

Rannsóknir sýna að finna má ís í gígum á pólum tunglsins og þann ís má bæði nota til að framleiða eldsneyti fyrir geimför og halda við byggð manna á tunglinu.

Með því að skjóta geimförum af stað frá tunglinu í stað yfirborðs jarðarinnar væri hægt að spara mikið eldsneyti og í senn gera geimförum kleift að fljúga hraðar. Sérstaklega stendur til að nota tunglið sem stökkpall til Mars. Til að byrja með.

Vilja kjarnorkuver á tunglinu fyrir 2030

Tvær nýlegar vendingar vestanhafs eru til marks um vilja Bandaríkjamanna til að koma upp bækistöð á tunglinu. NASA auglýsti nýverið eftir nýjum kjarnakljúfri sem hægt væri að koma fyrir í orkuveri á tunglinu fyrir árið 2030.

Það orkuver ætti að nota til að veita bækistöð manna þar orku.

Setja ætti kjarnakljúfinn saman á jörðinni og skjóta honum svo til tunglsins. Samkvæmt tillögum NASA ætti kljúfurinn að geta myndað 40 kílóvött af stöðugri orku í minnst tíu ár.

Þá hefur DARPA, sem sérhæfir sig í rannsóknum á málum snúa að hernaðarmálum í Bandaríkjunum, kallað eftir hugmyndum frá fyrirtækjum vestanhafs um leiðir til að byggja byggingar á tunglinu úr efnum sem þar má finna og þar að auki leiðir til framleiðslu á sporbraut.

Byggingarnar sem um ræðir eru meðal annars sólarorkuver, útvarpssenda og annað sem væri nauðsynlegt í mögulegum bækistöðvum á tunglinu. Eitt það sem stendur helst í vegi uppbyggingar á tunglinu er kostnaður og erfiðleikar við að flytja byggingarefni og tæki á sporbraut um jörðu og til tunglsins.

Þörf á nýjum lausnum

Baldur segir vel hugsanlegt að tunglstöð rísi á þessum áratug. Það myndi þó kalla á nýjar lausnir á fjölmörgum sviðum.

„Sú framkvæmd, og varanleg dvöl manna á tunglinu, mun kalla á nýjar lausnir í orkumálum, heilbrigðisþjónustu og flugtækni, svo eitthvað sé nefnt, líkt og geimferðaáætlunin á sjöunda áratug síðustu aldar stuðlaði að smækkun tölvubúnaðar og uppgangs Kísildalsins. Ef til dæmis hægt verður að gera aðgerðir á mönnum með miklu minna inngripi en nú er þörf mun það verða bylting í heilbrigðisþjónustu. Jafnframt myndu mannvirki á tunglinu kalla á nýja tækni í byggingarlist en við lifum nú skeið þar sem ígildi New York-borgar rís að jafnaði á mánuði næstu 40 ár, ef marka má loftslagsbók Bill Gates, og brýnt þykir að draga úr umhverfisáhrifunum sem því fylgir,“ segir Baldur.

Gervigreind mikilvæg

Áður en hægt verður að senda menn til að búa á tunglinu og Mars verður að reisa fyrir þá hús, ef svo má að orði komast. Þessi hús verða að öllum líkindum smíðuð af þjörkunum sem Baldur vísaði í.

Tæknin á eftir að ná í hælana á metnaði manna hvað það varðar. Þar er þróun gervigreindar gífurlega mikilvæg og nýrrar byggingatækni mjög mikilvæg.

Kaku vísar í bók sinni að nanótækni og segir að seint á þessari öld ættu framfarir þar að gera mönnum kleift að framleiða grafín og nanópípur úr kolefni. Það séu fislétt efni sem muni gera grundvallarbreytingar á byggingariðnaði. Efnin yrðu svo létt að lítið mál yrði að flytja þau til annarra reikistjarna og myndi það draga verulega úr kostnaði við uppbyggingu innviða.

Þá er komið í ljós úr hverju hægt er að byggja á öðrum reikistjörnum en ekki liggur fyrir hverjir eiga að byggja innviðina, því það mun verða erfitt og hættulegt.

Öflugir og hugsandi þjarkar nauðsynlegir

Baldur bendir á að Kaku hafi fjallað um að þjarkar, sem áður voru nefndir vélmenni, muni gegna lykilhlutverki í uppbyggingu á tunglinu og annarsstaðar í sólkerfinu. Þessi uppbygging muni hafa mikil áhrif á áhuga almennings á geimnum.

„Hvort hún verður vísir að borgum á Mars verður tíminn að leiða í ljós. Eins og Kaku rekur munu þjarkar, eða vélmenni, gegna lykilhlutverki í slíkri uppbyggingu. Mögulega mun tækniþróun gera manninum kleift að láta þjarka um uppbyggingu innviða utan jarðar og þannig skapa skilyrði til lífs eins og við þekkjum það. Við sjáum þegar framfarir við þrívíddarprentun mannvirkja og búnaðar og þjarkar eru orðnir færir um ótrúlegustu hluti.“

Snertir á mörgum sviðum

Aðspurður af hverju hann hafi tekið að sér að þýða Framtíð mannkyns segir Baldur:

„Við þýddum hana reyndar í sameiningu, Gunnlaugur Björnsson prófessor og Sævar Helgi Bragason jarðfræðingur, en þeir eru öflugir liðsmenn. Ég hafði ásamt eðlisfræðiprófessorunum Þorsteini Inga Sigfússyni, Einari H. Guðmundssyni og Sveini Ólafssyni, þýtt og gefið út bækur um eðlisfræði og heimsfræði, ásamt Sævari Helga. Tvær þessara bóka, Skipulag alheimsins og Alheimur úr engu, fjalla um hina vísindalegu sköpunarsögu alheimsins. Það kom til umræðu að þýða bækurnar Interstellar eftir Kip Thorne, Magic of reality eftir Richard Dawkins og The Big Picture eftir Sean Carroll en mér þótti margt þegar hafa komið fram í fyrri þýðingum okkar. Til að þýðing á svona flóknum verkum gangi upp þurfa margir að geta lagt hönd á plóg í lengri tíma og stjörnurnar raðast ekki alltaf þannig upp.

Það var svo í bókabúð Barnes & Nobles í borginni Mechanicsburg í Pennsylvaníu sem ég rakst á ágætt úrval vísindarita. Ég ætla ekki að þykjast hafa lesið allar bækurnar í búðinni en mér þótti Framtíð mannkyns áhugaverðasta bókin. Ég hafði lesið eina af fyrri framtíðarbókum hans, Physics of the future, og haft gaman af.

Bókin er auðlæsileg og rennur vel á ensku en snertir á mörgum vísindasviðum og því þurftu þýðendur að leita víða fanga til að skila textanum þannig á íslensku.“

Aukinn áhugi nær ekki eingöngu til Bandaríkjanna

Það eru ekki bara Bandaríkjamenn sem horfa til stjarnanna um þessar mundir. Rússar og Kínverjar hafa til að mynda sagt að þeir ætli sér einnig að reisa rannsóknarstöð á tunglinu.

Rannsóknarstöðin á annað hvort að vera á yfirborði tunglsins eða á sporbraut. Einnig kemur til greina að gera bæði. Stöðina segjast þeir vilja nota til bæði til könnunar og nýtingar tunglsins í framtíðinni.

Sjá einnig: Ætla sér að reisa geimstöð á tunglinu

Þá eru fjölmargar þjóðir að auka getu sína til að senda farm út í geim. Þeirra á meðal eru Bretar en fyrirtækið Orbex Space er að smíða skotpall í Skotlandi sem er sá fyrsti sem smíðaður er í Bretlandi í meira en fimmtíu ár.

Evrópa leitar til fyrirtækja

Geimvísindastofnun Evrópu (ESA) auglýsti í vikunni eftir tillögum frá fyrirtækjum um það hvernig ríki heimsálfunnar geti verið samkeppnishæfar í geimnum eftir að Alþjóðlega geimstöðin verður tekin úr notkun og látin brenna upp í gufuhvolfi Jarðarinnar.

Því sé þörf á að huga að skotpöllum í Evrópu, geimskipum og geimstöðvum. Í auglýsingu ESA segir að geta til að flytja farm út í geim sé gífurlega mikilvæg og Evrópa megi ekki dragast aftur úr í ljósi gífurlegrar fjárfestingar í geimgeiranum.

„Við erum á fordæmalausum krossgötum,“ sagði David Parker, yfirmaður geimferða hjá ESA.

„Ein stærsta áskorun Evrópu er að halda stöðu sinni á sporbraut og vera áfram samkeppnishæf meðal annarra þjóða í geimnum.“

Vill byggja innviðina sem komandi kynslóðir geti nýtt sér

Jeff Bezos, stofnandi Amazon og Blue Origin, er byrjaður að fljúga með fólk út að mörkum geimsins, og aðeins yfir þau, en hann hefur verið gagnrýndur fyrir að fyrirtæki hans sé eingöngu hégómaæði auðjöfurs.

Bezos segir að framtíð jarðarinnar velti að miklu leyti á því hvað manninum tekst að gera í heiminum. Í viðtali við CBS fyrr á árinu sagði Bezos að að endingu yrði hægt að flytja mengandi iðnað af yfirborði jarðarinnar og út í geim. Það myndi taka marga áratugi og yrði ekki gert á meðan hann væri á lífi en væri hægt.

Blue Origin gæti  lagt grunn að velgengni komandi kynslóða í þessum málum.

Mikill árangur þegar náðst í að draga úr kostnaði

Stór hluti í því að gera geimferðir algengari er að draga úr kostnaði þeirra, sem er gífurlegur en hefur farið hratt lækkandi á nokkrum árum.

Elon Musk hefur sagt að hann vilji gera fólki mögulegt að ferðast til Mars á okkar lífstíð. Á ráðstefnu árið 2016 ræddi hann þessar vangaveltur sínar og sérstaklega þær um að draga úr kostnaði við geimferðir. Bar hann það saman flugvélar og hver kostnaðurinn við hverja flugvél væri ef einungis væri hægt að nota þær einu sinni, eins og eldflaugar sem notaðar eru til geimskota.

Þetta hefur hann ítrekað sagt síðan og vill hann að eldflaugar SpaceX verði þannig að hægt verði að stíga um borð í eina í Keflavík, fara út í geim og lenda jafnvel í Tókýó skömmu síðar. Þar þyrfti einungis að fylla eldflaugina aftur af eldsneyti og þá yrði mögulegt að fljúga henni strax aftur til Keflavíkur.

Framlag einkaaðila mikilvægt

Baldur segir margt sem Kaku hafi skrifað um hafa ræst frá því bókin kom upprunalega út árið 2018, þegar geimferðir voru minna í umræðunni en nú.

„Kaku færði rök fyrir því að ný gullöld geimferða væri að fara í hönd, með innkomu einkaaðila, og gerði mikið úr framlagi þeirra Elon Musk og Jeff Bezos til þróunar eldflauga. Fleiri höfundar, á borð við Rod Pyle, hafa haldið þessu fram svo þetta er ekki jaðarskoðun,“ segir Baldur við fyrirspurn Vísis.

„Ég verð þó að viðurkenna að mér þótti Kaku gera heldur mikið úr þessu framlagi einkaaðila en tíminn hefur leitt í ljós að hann var á réttu róli. Þar ber hæst að SpaceX, geimferðafyrirtæki Musks, hefur þróað geimflaugar sem geta lent aftur á jörðinni, fengið viðhald og þotið svo aftur upp í geim. Með því lækkar kostnaðurinn við hvert geimskot en hann hefur sett geimkönnun skorður. Musk hefur líkt einnota geimflaugum við að Boing 747-farþegaþota væri aðeins notuð einu sinni en þá þyrfti hvert sæti í vélinni að kosta milljón dala. Hvað varðar Blue Origin, fyrirtæki Bezos, þá fór hann nýlega að jaðri geimsins, eins og spáð var fyrir um í bókinni Framtíð mannkyns. Þá setur gervigreind sífellt meira mark á líf okkar, eins og Kaku fjallar um.“

Á eftir sólkerfinu er Vetrarbrautin

Bók Kaku fjallar ekki eingöngu um það að maðurinn leggji undir sig sólkerfið, heldur einnig Vetrarbrautina. Að í framtíðinni verði mögulegt að smíða stærðarinnar stjörnuskip sem eigi að flytja menn til annarra sólkerfa svo þeir geti sest þar að.

Þar sem mjög langt er á milli stjarna þyrftu þau skip jafnvel að geta hýst margar kynslóðir manna og jafnvel í nokkrar aldir.

Kaku segir manninn áður hafa farið í margra kynslóða ferðir og nefnir til að mynda það þegar menn fóru að yfirgefa Afríku en slíkum ferðum um geiminn fylgi margar og nýjar hættur. Má þar nefna offjölgun, leiða, birgðir, vélræn vandamál og annað.

Hann bendir á að vísindamenn leiti nú leiða til að hægja á eða jafnvel stöðva öldrun manna og það gæti hjálpað. Einni hafi komið til grein að senda stjörnuskip sem geti borið erfðavísa af fólki sem þjarkar klóni svo á leiðarenda, þar eigi tæknin þó langt eftir í land.

Allt er þetta þó seinna tíma vandamál þar sem við eigum enn eftir að dreifa okkur um eigið sólkerfi og ekki hefur enn fundist önnur reikistjarna á braut um aðra sólu sem vitað er að menn geti komið sér fyrir á.

Trappist-sólkerfið sem fannst árið 2017 þótti líklegt og er talið að þar megi mögulega finna vatn. Þó eru uppi efasemdir um að reikistjörnurnar séu lífvænlegar.

Sjá einnig: Trappist-sólkerfið talið ríkt af vatni

Það sólkerfi sem fundist hefur næst okkur, Alpha Centauri, er í um fjögurra ljósára fjarlægð. Vísindamenn við háskólann í Sydney, Breakthrough initiatives, Saber Astronautics og NASA opinberuðu nýverið tilvist verkefnis sem ætlað er að varpa ljósi á það hvort mögulega megi finna líf þar.

Til stendur að skjóta á loft sjónauka á þessum áratug og nota hann til að finna reikistjörnur í sólkerfinu og kanna hvort mögulega megi finna vatn þar.

Alpha Centauri inniheldur þrjár stjörnur. Tvær þeirra eru taldar ekki ólíkar sólinni en sú þriðja er rauður dvergur en árið 2016 fannst reikistjarna á braut um hana  sem talin er vera á lífbelti stjörnunnar. Það er að hún sé ekki svo langt frá stjörnunni að vatn frjósi og ekki svo nærri að vatn sjóði.

Flótti milli vídda

Jafnvel þó mannkynið dreifi sér víðsvegar um sólkerfið, Vetrarbrautina og jafnvel alheiminn mun maðurinn samt deyja út á endanum, kannski, því jafnvel alheimurinn mun líða undir lok. Í bók sinni veltir Kaku vöngum yfir því hvort hægt væri að flýja slík endalok með því að ferðast til annarra vídda. 

Áður en allt þetta getur mögulega gerst, þurfa menn þó að koma sér fyrir á tunglinu og nota það sem stökkpall út í sólkerfið. Nokkuð góðar líkur eru á því að mikil og hröð þróun muni eiga sér í geimferðabransa jarðarinnar á næstu áratugum.

„Við sem erum á miðjum aldri munum lifa það tímabil að fólk býr á tunglinu og að geimferðir verði aðgengilegar mun stærri hópi. Ef Artemis-áætlun NASA um leiðangra til tunglsins skilar tilætluðum árangri, og nýir aflgjafar geimflauga koma fram, gætu ferðir til Mars jafnframt komist upp í vana, líkt og ferðir geimfara til Alþjóðlegu geimstöðvarinnar fyrr á þessari öld. Fólk sem er nú á efri árum kynntist ytri reikistjörnum sólkerfis okkar í gegnum gögn frá könnunarförum,“ segir Baldur. 

„Á sama hátt munu næstu kynslóðir hugsanlega kynnast reikistjörnum í næsta sólkerfi úr fjarlægð. En þá erum við að tala um ljósár.“