Vladimír Babula - Planéta troch sĺnc

Aby sa čas letu podstatne skrátil, musí sa zrejme značne zvýšiť rýchlosť lode. Je také zvýšenie možné, i keď hádam až v budúcnosti?

Súčasná fyzika došla, ako je známe, k uzáveru o ekvivalencii masy a energie, z ktorého vyplýva, že hmota má v sebe zásoby obrovskej energie. Podľa teórie relativity obsahuje 1 kg akejkoľvek hmoty fantastické množstvo energie, rovné 9×1023 ergov. To umožňuje aspoň predstaviť si „fotónovú“ raketu, ktorá by vyvrhovala miesto prúdu plynov veľmi mocný prúd svetla, vznikajúci spotrebou hmoty, a ktorá by sa pohybovala reaktívnym účinkom tohto svetelného prúdu. Rýchlosti, ktoré by mohla dosiahnuť taká raketa, sú obrovské.

V tejto súvislosti poznamenajme vopred, že niet rýchlosti, ktorú by ľudský organizmus za istých podmienok nezniesol. Vari nás obťažuje čo len trošku napríklad otáčanie Zeme okolo vlastnej osi? A predsa je obvodová rýchlosť tohto pohybu na rovníku 1675 km/hod. Znepokojuje nás pohyb Zeme okolo Slnka, keď jeho rýchlosť presahuje 100 000 km/hod.? Pozorujeme pohyb celej našej slnečnej sústavy vo svetovom priestore, ktorý sa deje rýchlosťou 7o 000 km/ hod.? Ak zovšeobecníme skúsenosti, ktoré fyzika nahromadila, môžeme tvrdiť, že ľudský organizmus je schopný zniesť bez nebezpečenstva akokoľvek rýchly pohyb. Podmienkou tu, pravda, je, ako už bolo povedané prv, aby pohyb bol priamočiary a aby preťaženie neprevyšovalo pri dlhšom trvaní pohybu normálnu tiaž v terestrických podmienkach. To jest zrýchlenie alebo spomalenie kozmickej lode nesmie prekročiť približné 10 m/sec.

V takých podmienkach sa bude človek cítiť ako na Zemi.

Keby pohyb kozmickej lode bol v prvej polovici cesty medziplanétnym priestorom zrýchlený a v druhej polovici spomalený, zastavila by sa kozmická loď práve v cieli cesty. Ak zanedbávame gravitačné pole nebeských telies, bolo by možné za uvedených podmienok prekonať strednú vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom za tri a pol minúty.

Za tých istých podmienok by let zo Zeme na Slnko (149 500 000 km — takzvaná astronomická jednotka dĺžky) vyžadoval asi tri dni a let na najvzdialenejšiu planétu našej slnečnej sústavy — na Pluta — by trval asi osemnásť dní.

Teraz si myslime, že kozmická loď sa pohybuje po priamke za hranicami slnečnej sústavy k nejakej hviezde a predpokladajme, že loď môže dosiahnuť rýchlosť 290 000 km/sek. Zanedbávame vplyv slnečného gravitačného poľa, čo je pri takej ceste celkom prípustné, a vypočítame čas, potrebný na dosiahnutie uvedenej rýchlosti, a vzdialenosť, ktorú kozmická loď za tento čas prekoná. Keby sme v tomto výpočte použili vzorce klasickej mechaniky, dostali by sme výsledok, že pri zrýchlení 10 m/sek. by sa rýchlosť 290 000 km/sek. dosiahla za 29 000 000 sekúnd (to je asi za 336 dní), a že by koz mická loď za tento čas prekonala vzdialenosť 0,44 svetelného roku. No pri rýchlostiach blízkych rýchlosti svetla nemožno použiť zákony klasickej mechaniky. Pri týchto rýchlostiach treba robiť všetky výpočty podľa formulí teórie relativity; potom vyjde, že hľadaný čas je 114 026 000 sekúnd (to je asi 1320 dní) a hľadaná vzdialenosť 2786 svetelných rokov. Ten istý čas je potrebný na zastavenie kozmickej lode. Za predpokladov, za ktorých bol urobený výpočet, by teda kozmická loď mohla prekonať za 7227 tropických rokov vzdialenosť rovnú 5572 svetelných rokov. Len dve hviezdy sú v takom dosahu, Proxima a Alfa, obidve v súhvezdí Centaura.

Teda takto by bolo možno v prijateľnom čase dosiahnuť hviezdy, ktoré sú najbližšie k Zemi, keby sa uprostred cesty dosiahla rýchlosť 290 000 km/sek.

Koľko hmoty sa na to spotrebuje?

Ukazuje sa, že spotreba je obrovská. Do cieľa doletí len jedna šesťdesiatina hmoty fotónovej rakety a naspäť na Zem ešte znova šesťdesiatkrát menej. Pri takej spotrebe hmoty nám ani jedna fotónová raketa neumožní návštevu najbližších hviezd, lebo nie je mysliteľné postaviť raketu o váhe tisíckrát menšej, ako je váha pohonných hmôt, ktoré raketa má niesť so sebou.

Ale je jednoduchý spôsob, ako znížiť spotrebu pohonných hmôt. Motor fotónovej rakety totiž nemusí byť po celú cestu v činnosti. Je možné využiť ho na začiatku letu pri rozbehu, napríklad do rýchlosti 100 000 km/sek., potom ho vypnúť, ďalej letieť zotrvačnosťou a iba na konci letu ho opäť zapnúť na brzdenie. Je pravda, že pri takom lete sa čas cesty predĺži, napriek tomu však môžeme ostať v niektorých prípadoch v hraniciach ľudského života.

Myslime si napríklad, že naša fotónová raketa smeruje k hviezde Proxima v súhvezdí Centaura. Nariadime motor tak, aby rýchlosť rástla o 10 m za každú sekundu. V rakete bude teda po celý čas, v ktorom bude motor pracovať, normálne preťaženie, na ktoré je človek zvyknutý. Na konci 123. dňa dosiahne raketa letovú rýchlosť 100 000 km/sek., a pritom by nepreletela oveľa viac ako 1 % cesty. Slnečný lúč by túto cestu vykonal za 21 dní a 2 1/2 hodiny.

Keď raketa dosiahne rýchlosť 100 000 km/sek., bude sa pohybovať 12 rokov a sto šesťdesiatdeväť dní zotrvačnosťou, nato sa opäť zapne motor; teraz na to, aby raketu brzdil. Slnečný lúč by preletel celú vzdialenosť, ktorú raketa až dosiaľ prekonala; za 4 roky a 2 1/2 mesiaca.

Ešte sto dvadsaťtri dní, v ktorých sa let brzdí, a raketa dosiahne vytýčený cieľ. Keby mal motor rakety účinnosť rovnú jednej, spotreboval by až sem polovicu počiatočnej hmoty rakety. Celá cesta by teda zatiaľ trvala trinásť rokov a päťdesiat dní.

Cesta naspäť zaberie ten istý čas, pričom pomer počiatočnej a konečnej hmoty lode bude opäť 2: 1. Pri návrate na Zem bude teda hmota lode štyri razy menšia, ako bola vo chvíli odletu zo Zeme.

Keby sa fotónová raketa pohybovala pri rozbehu a pri brzdení so zrýchlením? prípadne spomalením 20 m/sek2., celkový čas cesty by sa tým skrátil len nepatrne. V našom prípade by napríklad raketa dosiahla cieľ o 115 dní, 11 hodín a 24 minút prv ako za pôvodných letových podmienok. Spotreba látok by bola bez ohľadu na zrýchlenie a spomalenie pohybu rovnaká.

Je prirodzené, že také projekty nemožno uskutočniť technikou najbližšej budúcnosti. Dotkli sme sa ich len ako perspektív, ktoré sa otvárajú ľudským možnostiam.“

Táto stať bola napísaná v čase, keď ešte nebol dokázaný antiprotón. Objavom antiprotónu — negatívnej hmoty — otvárajú sa pred ľudstvom nové perspektívy, lebo antihmota pri styku s pozitívnou hmotou uvoľňuje obrovskú energiu v podobe žiarenia. A žiarenie, ako vraví i Sternfeld, bude pravdepodobne pohonnou silou medzihviezdneho korábu.

Ostáva nám ešte jedna nezodpovedaná otázka:

Je možno ovplyvniť gravitáciu, ako sa o to pokúsil doktor Zajac v Babulovom fantastickom románe?

Na túto otázku nám ešte veda nedáva odpoveď, lebo gravitácia ešte nie je dokonale preskúmaná. Pred nedávnom prebehla novinami zpráva, že odrazu v niekoľkých krajinách súčasne pokúšajú sa vedci ovládať gravitáciu, ale výsledky pokusov nie sú známe.

Isté je, že medzi elektrickým a gravitačným poľom existuje určitá podobnosť.

A na záver: Dnes stojíme len na prahu atómového veku. Atómová energia nám dáva dosiaľ netušené možnosti. Čo bolo včera utópiou, stáva sa dnes skutočnosťou. Človek nakoniec ovládne prírodu na Zemi a dobyje i vesmír. Dnes už o tom niet pochybnosti.

A fantastické romány, postavené na vedeckom podklade, odkrývajú závoj budúcnosti a umožňujú nám aspoň nazrieť do nádherných zajtrajškov.

Antarktída je pevnina, ktorá sa rozprestiera okolo južného zemského pólu.