Ez lenne a fénysebességgel haladó csillagközi utazók legnagyobb problémája
A sci-fi filmekben gyakran látjuk, hogy a csillagközi űrhajósok bármikor felhívhatják a Földet, vagy akár élő videóban beszélgethetnek szeretteikkel. A valóság azonban sokkal kiábrándítóbb: a fizika törvényei miatt a fénysebességhez közeli utazások során a kommunikáció szinte teljesen ellehetetlenül. Egy friss kutatás szerint a jövő űrhajósai magányosak lesznek és önállóan kell majd megállják helyüket odafenn.
A fénysebesség és a távolság kíméletlen törvényei
Az űrben minden kommunikáció fénysebességgel (vagyis rádió- és fénysugarakon keresztül) történik. Csakhogy a fény is véges sebességgel terjed, a távolságok pedig csillagászatiak. Már a Mars és a Föld között is percekig tart, mire egy jel odaér, de ha egy űrhajó a fénysebesség közelében távolodik tőlünk, a helyzet sokkal rosszabb lesz.
Nem lenne olyan egyszerű a csillagközi utazás, mint azt gondoljuk. Fotó: depositphotos.com
A kutatók két forgatókönyvet vizsgáltak. Az IFLScience szerint az elsőben az űrhajó folyamatosan gyorsul 1 g-vel (ami megfelel a Föld gravitációjának) a végtelenségig. Eleinte működne az üzenetváltás, de ahogy a sebesség nő, a Földről küldött jelek egyszerűen sosem érnék utol a hajót. Egy pont után megszűnne minden kapcsolat, és az űrhajósok elérhetetlenné válnának.
Időtorzulás: az űrhajón másként telik az idő
A relativitáselmélet következménye az is, hogy a közel fénysebességgel mozgó objektumoknál lelassul az idő.
Egy ilyen űrhajón utazva mindössze húsz évnek tűnne az út a galaxis központjáig, miközben a Földön évezredek telnének el.
Az univerzum határát pedig alig 45 év alatt elérhetnék a hajó fedélzetéről nézve, de közben minden kapcsolat megszakadna az emberiség otthon maradt tagjaival.
A második lehetőség: gyorsítás és lassítás
A másik vizsgált esetben a hajó először felgyorsulna, majd a célhoz közeledve lassulna. Ilyenkor a Földdel való kommunikáció a gyorsulási szakaszban ugyanúgy megszakadna, de a fékezési fázisban hirtelen beérnék az űrhatajót az addig felgyülemlett üzenetek. Ez azonban nem jelent folyamatos párbeszédet, inkább információáradatot az út végén, írják a tanulmány szerzői. A célállomással hasonló módon lehetne kapcsolatban maradni, de szintén torz időzítéssel.
Kihívások: Doppler-hatás és torz fény
A fénysebesség közeli mozgás ráadásul további problémákat is hoz. Az űrhajó által kibocsátott jelek frekvenciája eltolódik, hasonlóan ahhoz, ahogy egy közeledő mentőautó szirénája másként szól, mint amikor távolodik. Ez folyamatosan változó frekvenciákhoz alkalmazkodó antennákat igényelne. Emellett a relativisztikus aberráció miatt a fény a mozgás irányába koncentrálódik, ami szintén bonyolítja az adatok vételét.
Magányra ítélve az űrben
A kutatók szerint a legfontosabb következtetés, hogy a jövő csillagközi űrhajóinak teljesen autonóm módon kell működniük. Sem a Földdel, sem a célbolygóval nem lehet majd folyamatos kapcsolatot tartani. Legfeljebb kicsivel az indulás után, illetve röviddel a landolás előtt lesz lehetőség rövid kommunikációra.
A sci-fi tehát itt túlzott optimizmust mutatott: ha valaha eljutunk a csillagok közé, az űrhajósoknak el kell fogadniuk, hogy hosszú évekre, sőt, teljes életekre elszakadnak mindenkitől, akit maguk mögött hagytak.
Érdemes elolvasni:
