Interstellar: 4 bud på hvordan vi kommer til Alfa Centauri

Rummet er ufatteligt stort og afstandene helt umulige. Så hvordan kommer vi nogensinde ud af vores solsystem?

(© DR Viden/Ingeborg Munk Toft)

Planeterne i vores solsystem er ugæstfrie og domineret af barske miljøer, vi mennesker ikke umiddelbart kan overleve i.

Men galaksen og universet er fyldt med stjerner og planeter, der måske minder meget om Jorden. Problemet er bare, at de er uhyggeligt langt væk. Så langt, at det vil tage tusindvis af år at rejse dertil med nuværende teknologi.

Med en fart på over 61.000 km/t er Voyager 1 på vej ud af solsystemet. Sonden er det menneskeskabte objekt, vi har sendt længst væk. Alligevel ville det tage over 70.000 år for den at nå vores nærmeste nabostjerne Proxima Centauri, 4,2 lysår borte (40.208.000.000.000 km væk).

- Det længste væk, vi mennesker har været, er på Månen omkring 380.000 kilometer fra Jorden, siger Tina Ibsen, astrofysiker fra Tycho Brahe Planetariet.

- Og vi kæmper med bare at kunne tage turen til Mars, som er 1000 gange tættere på os end den nærmeste stjerne.

Fysikkens love begrænser os

Skulle det lykkes os at bygge nogle meget større og hurtigere rumskibe, rammer vi dog stadig den mur, som hedder Einsteins specielle relativitetsteori, fortæller Tina Ibsen.

Lysets hastighed på 299.792 kilometer i sekundet. Hurtigere kan intet bevæge sig ifølge Einstein. Og selv at nærme sig er umuligt med den viden, vi har i dag.

Så hvordan skal vi nogensinde besøge fremmede stjerner og planeter, som i science fiction film og bøger?

Det kræver, at forskernes vildeste drømme bliver til virkelighed. Herunder er fire bud. (Plus en bobler.)

1) Den skøre: Atombomber skubber rumskibet afsted

Alle raketter er sådan set en serie af kontrollerede eksplosioner. Nogle gange går en opsendelse galt og raketten bliver til en decideret bombe, der kan være ekstremt destruktiv.

Hvis man tager den eksplosivitet til næste niveau, ender man med Projekt Orion, et raketkoncept der bruger atombomber som fremdrift. En teknologi kaldet "nuclear pulse propulsion".

Ikke overraskende blev Projekt Orion da også udviklet under den kolde krig.

Atombomber skydes ud af enden

Ideen var at skyde små atombomber ud af enden på raketten og detonere dem. Trykbølgen fra eksplosionen skulle så absorberes af en trykplade og skubbe rumskibet afsted.

Projektet blev overvejet meget seriøst af USAs regering, der mente at teknologien kunne sende mennesker til Saturn allerede i 1970.

- Fysikken i det er jo meget lige til. Det er Newtons lov. Skubber du noget den ene vej, ryger du den anden vej, siger Tina Ibsen, astrofysiker ved Tycho Brahe Planetarium.

- Men jeg synes det er lidt risky måske?

Bukkede under for anti-atom-aftale

Netop risikoen ved at bruge atombomber som fremdrift blev da også Projekt Orions endeligt.

I 1963 underskrev USA en aftale, der forbød tests af atomvåben i atmosfæren, og projektet blev lukket ned.

Men tests med traditionelle sprængstoffer inden da viste, at metoden fungerede.

Til dato er Projekt Orion det eneste rumskib, vi ville kunne bygge med eksisterende teknologi, som kunne sende os til fremmede stjerner.

- Hvis vi skal op i høje nok hastigheder til interstellare rejser, kræver det meget accelleration, siger Tina Ibsen.

- Og så er ideen med bomberne egentlig ikke dårlig. Den er bare lidt risikabel.

Teknologien er dog ikke glemt. Forskere arbejder stadig på et udvikle ideen. Blandt andet ved at erstatte de beskidte atombomber med fx fusionsenergi.

2) Den realistiske: Laser skubber lille sonde med sejl

I sommeren 2016 annoncerede den russiske milliardær Yuri Milner, at han ville finansiere den første sonde til Alpha Centauri.

Sonden skal efter planen sendes afsted ved at skyde på et sejl med en kraftig laser. Lyset skubber simpelthen rumskibet gennem rummet.

Folkene bag projektet, der hedder Breakthrough Starshot, mener at kunne sende en sonde til Alpha Centauri med denne metode på kun 20 år.

Det kræver, at rumskibet bevæger sig med 20 procent af lysets hastighed.

- Fysikken er igen meget fin. Men det kræver noget teknologi, som vi ikke har endnu, siger Tina Ibsen.

Teknikken kræver nemlig nogle meget kraftige lasere, der samtidigt skal være meget præcise.

For rumskibet, som Starshot vil sende afsted, er en såkaldt nano-satellit, som kun er på størrelse med et frimærke.

Ingen mennesker med om bord

Det betyder også, at det ikke kan tage passagerer med lige foreløbig.

- Det er fint til at lave noget forskning. Men det er jo ikke noget, hvor vi snakker om, at mennesker kan rejse til fremmede stjerner, siger Tina Ibsen.

Det bliver måske muligt at konstruere et lignende fartøj til mennesker i fremtiden. Men vi skal have opfundet en masse teknologier først.

Indtil da må vi nøjes med, at glæde os til de måske første billeder af et andet solsystem - når billederne når frem, 24 år efter sonden bliver sendt afsted.

3) Hollywood-metoden: Fysikere udvikler Star Trek-motor

En klassiker i science fiction-genren er ideen om at rejse hurtigere end lysets hastighed.

I Star Wars rejser både helte og skurke via "hyperspace", mens rumskibet Enterprise i Star Trek bruger en Warp-motor til at omgå Einsteins relativitetsteori (der jo ikke tillader rejser hurtigere end 300.000 km/s).

Og måske er ideen ikke kun fri fantasi.

Den mexicanske teoretiske fysiker Miguel Alcubierre publicerede i 1994 en videnskabelig artikel, der beskrev hvordan et Warp-drev kunne fungere i teorien.

Beregningerne bag er meget langhårede. Men ideen er relativt simpel.

I stedet for at rejse hurtigere end lyset "bøjer" Alcubierre-drevet rummet. Det sammentrækker rummet foran fartøjet og strækker det bagved.

Flyver uden at bevæge sig

På den måde kan en boble bevæge sig gennem rummet uden fart. Og dermed undgå at bryde fysikkens love.

- Den 3D-verden, vi lever i, kan godt vrides, skubbes sammen og trækkes i, siger Tina Ibsen.

- Hvis man i teorien kunne skubbe rummet sammen, ville den afstand, man skulle rejse, være kortere.

Men det kræver enormt meget energi, og så noget fysikerne kalder eksotisk stof, der har teoretiske egenskaber, vi ikke kender til i den fysiske verden.

- Så ja. Teoretisk måske mulig. Men med den teknologi vi har i dag? Nok ikke så meget, siger Tina Ibsen.

Ideen er i hvert fald ikke mere skør, end at en af NASAs mest erfarne ingeniører og fysikere Harold "Sonny" White arbejder seriøst med Warp-drevet.

4) Den vilde: Ormehul skyder genvej i rummet

En anden science fiction klassiker er at skyde genvej i rummet ved hjælp af et såkaldt ormehul.

Man kan forestille sig det ved at folde et stykke papir og stikke en blyant igennem det.

Den slags huller kaldes også Einstein-Rosen-broer og anses af moderne fysikere som fx Stephen Hawking og Kip Thorne for en teoretisk mulig måde at rejse i universet på.

Et fladt rum gør det umuligt

Men Tina Ibsen er skeptisk. I hvert fald hvis rummet er "fladt", som fysikere i dag mener.

- Du kommer fra et sted til et andet gennem en form for tunnel, siger hun.

- Det kan du bare ikke i et fladt univers. Hvis det er sådan, som vi tror, det er i dag, er ormehuller umulige.

Men nogle fysikere mener altså, at rummet måske ikke er "fladt" som sådan - eller at visse ormehuller kan eksistere alligevel.

Desværre kræver de under alle omstændigheder sandsynligvis ufattelige mængder energi at skabe og holde åbne - samt mere af det her "eksotiske" stof, vi ikke har opdaget endnu.

Netop Kip Thorne var rådgiver på Hollywood-filmen Interstellar, hvori et ormehul spillede en central rolle.

Bobler: Langsomme rumskibe der rejser i generationer

Udover de fire bud på mulige (i hvert fald teoretisk mulige) stjernerejser ovenfor må vi lige nævne et par andre.

I dag rejser vores sonder til solsystemets fjerne egne ved hjælp af såkaldte ion-motorer. De sender højenergiske partikler afsted vha elektricitet og accellererer på den måde langsomt.

Den teknologi har stadig potentiale for store forbedringer, mener Tina Ibsen.

Blandt andet den NASA-støttede VASIMR-motor, udviklet af Ad Astra Rocket Company, kan reducere rejsetiden til fx Mars til få uger i stedet for måneder.

Oldebørnene når frem til sidst

Men næsten lige meget hvor meget bedre vores raketter bliver, er der utroligt langt til alt udenfor vores solsystem - hvis vi ikke skal bryde fysikkens love.

En alternativ løsning er dog at lade rejserne strække sig over årtier eller århundreder.

Et stort nok rumskib kan måske understøtte mange generationer af mennesker, der lever hele deres liv om bord. Et såkaldt generationsskib.

I mange science fiction-historier går besætningen på den slags skibe dog ofte gevaldigt i hundene undervejs, eller glemmer hvor de er på vej hen.

Men kan det lykkes, er det én måde menneskeheden kan rejse i universet på. Også selvom det så er oldebørnene, der når frem.