Statki kosmiczne, podróżujące z prędkością światła, mogą mieć problemy z nawiązaniem łączności

Łączność pełni kluczową rolę zarówno na Ziemi, jak i w przestrzeni kosmicznej. Jednak we wszechświecie musimy zmierzyć się z prędkością światła i ogromnymi odległościami. Naukowcy w swoim badaniu starali się przewidzieć, jak wyglądałoby porozumiewanie się z załogą statku kosmicznego poruszającego się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Niestety, prognozy te nie są optymistyczne.

Zobacz też:

Kosmiczna samotność

David Messerschmitt, Ian Morrison, Thomas Mozdzen i Philip Lubin rozważali dwa scenariusze związane ze statkiem kosmicznym, poruszającym się z dużą szybkością. Chociaż takie pojazdy obecnie nie istnieją, to nie ma przeciwwskazań co do ich skonstruowania.

W pierwszym scenariuszu statek utrzymuje przyspieszenie podczas oddalania się od Ziemi. Na początku łączność jest nawiązywana, chociaż z opóźnieniem. Jednak z upływem czasu wiadomości z naszej planety przestają docierać do pojazdu kosmicznego. W miarę zbliżania się do prędkości światła statek zawsze będzie wyprzedzał przychodzące wiadomości, co sprawia, że utraci kontakt z Ziemią.

W scenariuszu tym występuje również osobliwy efekt na pokładzie statku. Obiekt poruszający się z prędkością zbliżoną do prędkości światła doświadcza dylatacji czasu, co oznacza, że jego zegar zwalnia. Statek o przyspieszeniu 1g potrzebowałby jedynie 20 lat, aby dotrzeć do centrum naszej galaktyki i zaledwie 45 lat, aby dotrzeć do krawędzi widzialnego wszechświata (oddalonego o dziesiątki miliardów lat świetlnych).

Drugi scenariusz zakłada, że obiekt podróżuje z przyspieszeniem 1g przez określony czas, a następnie zwalnia z opóźnieniem o tej samej wielkości, gdy zbliża się do celu. Łączność z Ziemią uległaby zakłóceniu tak samo jak w pierwszym przypadku aż do fazy hamowania  pojazdu, kiedy wszystkie wiadomości dogoniłyby pojazd.

Załogi międzygwiezdnych statków kosmicznych będą miały dużą autonomię. Dodatkowo utrzymywanie łączności z Ziemią lub miejscem docelowym będzie w zasadzie wykluczone. Wyjątkiem byłyby krótkie okresy po starcie lub przed lądowaniem

– czytamy w badaniu.

Opóźnione wiadomości

W pracy skoncentrowano się na niektórych klasycznych i relatywistycznych efektach. Istnieje jednak wiele takich, które nie zostały uwzględnione, a mogą wpływać na łączność. Sygnały z poruszającego się statku będą podlegać efektowi Dopplera, podobnie jak zmienia się wysokość dźwięku sygnału karetki, gdy zbliża się lub oddala od obserwatora. Dlatego potrzebne są anteny do wykrywania światła, którego częstotliwość zmienia się w czasie.

W związku z tym, jeśli kiedykolwiek zbudujemy opisywany statek kosmiczny, jego załoga po pewnym czasie będzie zdana tylko na siebie. Rozważania te są czysto hipotetyczne, jednak przedstawiają bardzo prawdopodobne  wyzwania, jakie stoją przed ludzkością. Można zapytać o cel takich rozważań. Ludzie nie wynaleźli jeszcze napędu zdolnego do rozpędzenia statku do ogromnych prędkości. Jednak trzeba brać pod uwagę, że człowiek będzie poszukiwał sposobu na dotarcie do innych zakątków kosmosu. Jeśli w przyszłości zdecydujemy się wysłać misję do sąsiedniego układu planetarnego, to musimy się liczyć z tym, że nie otrzymamy od załogi wiadomości zwrotnej.

To może cię zainteresować: