A fénysebesség hány %-át tudjuk űreszközzel elérni hosszabb távon ebben az évszázadban?

Én optimistább vagyok.

Ha az a cél, hogy embert küldjünk más bolygóra, vagy űrhajót más csillaghoz, ahhoz sebesség is kell, és akkor fejleszteni fognak.

Idáig ez nem volt kritikus, legfeljebb vártunk.

Én az 1%-ot is soknak tartom.

#2 > Én optimistább vagyok.

Szerintem túlzottan is optimista.

A Perseverance kb. 480 millió km-t repült a Marsig. Számoljunk ekkora úttal.

Ha emberes utazásról van szó, akkor maximum 1,5 g gyorsulást tud az emberi test hosszútávon elviselni, de már ez is eléggé necces egészségügyi szempontból. (1,5 g esetén egy 80 kg-os ember úgy érzné, mintha hirtelen 120 kg-ra hízott volna, vagy mintha egy 40 kg-os hátizsákkal kellene mozognia, bár ez már egy kicsit kevésbé reális analógia. Mindenesetre ezt kellene elviselnie napokig, alvás közben is stb…) Számoljunk egy kicsit kényelmesebb és egészségesebb 1,2 g-s gyorsulással.

Meg számoljunk azzal, hogy félúttól már lassítani kell, tehát a táv felével kell számolni.

És akkor jöjjön a fizika:

s = a/2*t²

amiből:

t = √(2s/a) = √(2*240*10^9 m / 12 m/s²) = 200 000 s = 55 óra

Az azért tényleg szép, 4,6 nap alatt ott lennénk a Marson.

Nézzük ez meg ez mekkora csúcssebességet is jelentene:

v = a * t = 12 m/s² * 200 000 s = 2 400 000 m/s = 0,008 * c

Ez még mindig kevesebb, mint a fénysebesség 1%-a, és nagyobb sebességre egy Föld-Mars távolság megtételénél nincs is szükség. A Föld-Mars távolság esetén ennél nagyobb sebességhez olyan gyorsulás kellene, ami már az utasok életét, egészségét veszélyeztetné. Egyszerűen a Föld-Mars távolság túl kicsi ahhoz, hogy a fénysebesség 1%-nát meghaladó sebességet ki tudjunk használni. Kicsit olyan ez, mint hogy hiába tud az autód 250 km/h sebességgel is menni, ha 100 métert kell megtenned úgy, hogy a 100. méternél meg is állj, akkor nem fogod elérni ekkora távon a 250 km/h sebességet, nem tudod kihasználni az autód maximális sebességét.

Ehhez még hozzájön, hogy ha ilyen rövid idő alatt tudjuk elérni a Marsot, akkor a pálya is meredekebb, így az út is rövidebb lesz, ami miatt még kisebb lesz a csúcssebesség.

~ ~ ~

Számolgassunk tovább. Legyen a hasznos teher mondjuk egy tonna. Elég sovány ez, mivel egy átlagos személyautónak üresen is nagyobb a tömege ennél, de számoljunk 1 tonnával. Mi meg ennek akarunk egy 2 400 000 m/s-os sebességet adni. Nézzük ez mekkora mozgási energiát jelent

E = 1/2 * m * v² = 2 880 TJ

Ez kb. Magyarország teljes energiafogyasztása 1,5 nap alatt. Mégis mennyi üzemanyag kell ehhez, az hányszorosára növelné az űrhajó tömegét, és ezen sokszoros tömeggel számolva mekkora is a mozgási energia, amit meg kell termelni ehhez az 1%-os fénysebességhez?

Lehet persze azt mondani, hogy majd az atommeghajtás, meg a fúziós meghajtás, csak ezekkel az a gond, hogy lehet, hogy hatalmas energiát termelnek, csak azt át is kellene valahogy alakítani mozgási energiává. És itt nem is a mozgási energia a nehéz dió, hanem a lendületmegmaradás, ha egy űrhajónak 1%-nyi fénysebességnek megfelelő lendületet adsz, azt valahogy lendületként a másik irányba is biztosítani kell.

Ezért is volt hosszú az útja a Perseverance-nek, mert az elején történt a gyorsítás, az út során viszont egyenletes sebességgel haladt, hiszen ahhoz nem kell energiát befektetni, nem kell hozzá üzemanyag sem stb…

És akkor nem is nagyon beszéltünk olyanról, hogy 1%-os fénysebességnél egy 1 grammos – porszemnyi – akadály becsapódása mekkora energiát szabadítana fel, hogy hogyan tudjuk ettől megvédeni az űrhajó utasait, és ennek a védelemnek mekkora többlettömege lenne. Merthogy detektálni ekkora sebességnél egy ilyen 1 grammos meteoridot akkora távolságról, hogy még legyen idő eltéríteni, vagy kitérni előle, az szóba sem jöhet. Na jó, azért számolgassunk, egy 1 grammos valami becsapódásánál 8,98 GJ energia szabadulna fel. Az kicsivel több, mint 2,1 tonna TNT felrobbanásával egyenértékű energia.

~ ~ ~

Ebben az évszázadban meg messzebb nem nagyon fogunk menni. És ebben a legnagyobb nehézség nem is technikai jellegű. A holdra szállás 55 éve volt, és akkoriban sok sci-fi író, meg jövőlatolgató azt vizionálta, hogy az ezredfordulón már lakott holdbázisok lesznek, meg menetrend szerinti járatok a Holdra. Ehhez képest az utolsó Apolló küldetés után még csak vissza sem mentünk a Holdra, sőt az Apolló program utolsó küldetéseit törölték is. Miért? Nem tudtunk visszamenni? Dehogynem, a technikai fejlettségünk megvolt hozzá. Csak éppen haszna nem sok lett volna, „csak úgy” alapon meg senki nem akarta finanszírozni ennek a költségét. Az könnyen lehet, hogy még ezen évszázadban ember lép a Mars felszínére, de szerintem nem sok ilyen ember lesz. Az, hogy embert küldjük távolabbra, mondjuk a Jupiter valamelyik holdjára az meg szerintem az évszázad végén is csak jövőbeli álom lesz még csak.

Szóval technikai fejlődés lesz, és valóban indukálni fogja ezt az (is), hogy más bolygókra is eljussunk, de ez még ebben az évszázadban nem lesz akkora húzóerő, hogy nagyságrendekkel több pénzt fordítsunk erre, mint ma, akkor sem, ha boldog békeidők jönnének, márpedig van esély rá, hogy nem, meg nem is tűnik úgy a mai helyzetet nézve, hogy olyan boldog békeidők várnak ránk, ahol a legnagyobb problémánk a fénysebességgel összemérhető sebesség elérése lesz.

A Marshoz nyilván nem kell több. A Jupiterre mit mondasz?

Mert ha például ott találunk életet, vagy alkalmas körülményeket, akkor valószínűleg jobban igyekszünk majd.