Lesz-e több-bolygós civilizáció az emberiség?

Tavaly országjárásba kezdett, különböző tematikájú ismeretterjesztő előadásokat tart. Ennek keretében a közelmúltban debütált a Lesz-e több-bolygós civilizáció az emberiség? című előadásával. Mi adja a kérdés aktualitását?

A hallgatóság szereti a hasonló témákat, hogy úgy mondjam, a témakör nézőmágnes. Az előadáson rámutatok arra, vannak-e olyan helyek a naprendszerünkben, amelyek érdekesek lehetnek az emberiség számára.

És vannak?

Igen, de a ma használatos technológiával ezek elérhetetlenek. Még a Hold is az, ha a helyszíni erőforrás-hasznosításról beszélünk. Még nem nőttünk föl a feladathoz. 

Pedig az emberiség, élén Elon Muskkal már a Marsot célozta meg.

Ismereteink és kutatásaink fókuszában áll ez az égitest, nem meglepő, ha például Elon Musk is folyamatosan arról beszél, hogy meg kell valósítani az emberes Mars-utazást. Inspirációja lehet sokféle, amit azonban hangoztat, az véleményem szerint nettó marhaság. 

Vagyis?

Terve, hogy 2050-ig egymillió embert áttelepít a Földről a Marsra, mert szerinte a bolygónk menthetetlen, és az emberiség túlélése szempontjából egy marsi kolónia lesz a „Szent Megoldás”. 

Amíg kétévente tudunk indítani egy indítási ablakban egy–három szondát a Marsra, nagyon messze állunk attól, hogy évente negyvenezer embert a Marsra utaztassunk úgy, hogy ne ítéljük őket azonnali halálra. 

Szükséges ugyanis élettér- és ipari bázis, ami a következő 25 évben még biztosan nem valósul meg.

Miért látja ilyen feketében Musk az emberiség jövőjét? A klímaváltozás, a túlnépesedés, egy globális háború vagy a járványok miatt?

Vagy a megalománia miatt? Nekem ez a legjobb megoldásom a kérdésre. Az az erőforrásigény, ami szükséges akár csak a permanens marsi jelenléthez, hatalmas kihívás. Számos technológiát kellene továbbfejleszteni, amelyek ugyan demonstrációs céllal már léteznek, de ipari mennyiségben, minőségben, biztonságosan kialakítani iszonyatos kiadásokat jelentene. Megcsinálható, ha nagyon akarjuk, de akkora költségekkel járna, hogy abból inkább a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásunkat kellene megerősíteni. Nem hiszem, hogy egymillió kiválasztott ember javára kellene a Föld összes erőforrását elkölteni az elkövetkező 25 évben.

Milyen elv alapján választanák ki az egymillió embert?

Ez a másik jó kérdés. Ki vállalja magára azt az erkölcsi felelősséget, hogy eldöntse, kik tartozhatnak az egymillióba, miközben 7999 milliót hagyunk elpusztulni – adott esetben – a Földön. Normális ember ilyen felelősséget nem vállalhat magára. 

Milyen forrás áll Musk rendelkezésére terve megvalósításához?

Játsszunk el a gondolattal: egy emberes Mars-utazás nagyjából ezermilliárd dollárba kerülne. Az Egyesült Államoknak, amely évente 15–20 milliárd dollárt költ a NASA-ra, erre nincs pénze. Hogyan lehet ezermilliárd dollárt csinálni? 

Létre kell hozni egy olyan piacot, amelynek az éves forgalma tízezer milliárd dollár. Ez lehet például a világűrből sugárzott szélessávú internet-szolgáltatás. 

Ha ezt a piacot sikerül létrehozni, és a piacon Musk akár csak tízszázalékos szereplővé válik a Starlinkkel, tíz év alatt az üzleti haszonból össze tud gyűjteni ezermilliárdot. A teljes Starlink programban negyvenezer műhold feljuttatása a cél, ennek a negyede már a Föld körül kering. Arról nem is beszélve, hogy Musk magánvagyonát 400 milliárd dollárra becsülik, ha eléri, mondjuk a kétezret, szerintem simán rááldoz ezret erre a projektre. A tulajdonában álló SpaceX munkatársait valóban az hajtja, hogy embert juttassanak a Marsra. 

Ha eltekintünk Elon Musk megalomániájától, és feltételezzük, hogy az emberiség evolúciójába kódolva van a felfedezés, más bolygók meghódítása…

…nekem van ettől józanabb elgondolásom, csak az nem következik be a mi életünkben.

Éspedig?

Az emberiség alapvetően folyamatosan szaporodik, még ha a demográfusok szerint 2050-re stagnálás áll is majd be a humán populációban. Vagyis azt állíthatjuk, hogy a Földön van egy véges erőforrás, lényegében mindegy, minek nevezzük, lehet fa, szén, olaj, gáz, urán, ritkaföldfém. Miután felhasználtuk az erőforrást, egy részét újra tudjuk hasznosítani, ugyanakkor nincs százszázalékos hatékonyságú szisztéma. Vagyis: az emberiség minden évben csökkenti a Föld erőforrásait. Az összes erőforrás mennyisége elosztva az erőforrás-csökkentési sebességgel egy idő mértékegységű eredményt ad, ami rámutat, mikorra fogy el a Föld összes erőforrása. 

El fogunk jutni oda, hogy gazdaságossá válik a Földön kívüli térrész erőforrásainak kiaknázása.

Bányákat nyitunk majd a Holdon?

A Holdon, kisbolygókon, bolygók holdjain. De ma még a közelében sem vagyunk ennek a helyzetnek. Ha a Földet józan emberiség népesítené be, akkor azon dolgozna, hogy az erőforrások végső kiaknázási pontját a minél távolabbi jövőbe tolja ki, öt- vagy ötvenezer évvel későbbre. A NASA pár éve a fémekből álló Psyche kisbolygóhoz küldte a Psyche űrszondát, ami a Mars és a Jupiter között keringő égitesthez 2029-re ér oda. Míg megtudjuk, pontosan milyen összetételű a kisbolygó, az újabb két év. El is telt egy évtized.

Ilyen távlatokat látva, mi lehet mégis az emberiség bolygóközi útjának a menetrendje? Hold, Mars, bolygóholdak?

A hivatalos menetrend jelenleg a Holdra összpontosít. Tapasztalható is egyfajta űrbéli vadnyugat: a Hold elérését célul tűzte ki az Egyesült Államok az Artemis-programban, továbbá Kína Délkelet-Ázsia több országával karöltve, valamint India. 

És hogy egy picit büszkélkedjünk: a közelmúltban indult a Holdra az Intuitive Machines második űrszondája, amelyen magyar műszer is található, a Puli Space Technologies „vízszimatoló” műszere. 

A Hold olyan tereppé vált, ahol szinte minden jelentősebb nemzet próbálkozik technológiai demonstrációkkal; a napokban szállt le egy amerikai magáncég, a Blue Ghost szondája az égitestre, vagyis beválni látszik a NASA azon terve, miszerint kommerciális holdi szolgáltatók szülessenek. 

A Holdon már jártunk, igaz, utoljára fél évszázada, de mikor juthatunk el a Marsra, és legfőképpen, mit csinálunk majd ott? 

A Holdhoz képest a marsi expedíció nagyon nagy ugrást jelentene, nem véletlenül nem sikerült mindmáig senkinek. Ám mégis a vörös bolygó a következő logikus célpont, mert a Földhöz a Mars hasonlít a legjobban. Igaz, még így sem lakható bolygó jelenlegi állapotában: a hőmérsékleti viszonyai az Antarktiszéra emlékeztetnek, a légköre jórészt szén-dioxidból áll, kisebb a gravitációja, és nincs mágneses tere. Utóbbi azért kínos, mert a Föld mágneses tere megvéd bennünket a Napból érkező töltött részecskéktől. Ha az odaérkező űrhajósok barlangokba tudnak húzódni, az óvhatja őket, de ennek a koncepciója még egyáltalán nem látszik. 

Tehát: bár közelinek tűnik a Mars elérése, valójában inkább tudományos fantasztikum?

A Holdon kell kidolgozni azt a technológiát, amit később, akár fedélzeti AI irányításával a Marsra küldhetünk, hogy mire az emberek megérkeznek a bolygóra, már készen álljon a Mars-bázis. Hosszú távon ennek látom értelmét. 

Kép

Kiss László csillagász − Fotó: Császár Tamás

Rendben, a biztonságos lét kérdését kipipálhatjuk, de miként jutunk a bolygóra, mit eszünk, mit iszunk? Hogyan lélegzünk egyáltalán?

Hát, ez az! A NASA már az Apollo-program után rájött, hogy csak akkor tudunk előretolt helyőrséget kialakítani bárhol is, ha hasznosítjuk a helyszíni erőforrásokat. A Holdon ilyen erőforrás lehet a jég, amit, ha felolvasztunk, vizet nyerünk. Ha napenergiával fel tudjuk bontani hidrogénre és oxigénre, előbbit elégethetjük üzemanyagként, utóbbit belélegezhetjük. Ha a jeget felforraljuk, lesz folyadékunk is. Ha van víz, azzal növényeket is táplálhatunk. Tavaly a gödöllői központú Magyar Agrártudományi Egyetemen kísérleteztek Hold-szimuláns regolit-analóg anyagokkal, kíváncsiak voltak, mit lehet a regolithoz (ami a Holdon található kőzet) hasonló anyagokban megtermelni. A mustármaggal sikerrel jártak. 

Vagyis, ha azt vizsgáljuk, milyen táplálékot tudunk előállítani, növényekben és rovarokban lehet gondolkodni. 

A Marson is van jég.

Valóban, a felszín alatt több kilométer mélyen jégszelvény található. A Perseverance űrszonda 2021-ben magával vitt a Marsra egy MOXIE nevű szerkezetet, ami tulajdonképpen egy műfa. Kis doboz, ami a Mars légkörében található szén-dioxidból kémiai reakcióval oxigént von ki. A mesterséges „fa” jelenleg óránként 8 gramm oxigént képes előállítani, ez egy órára biztosíthatja a légzést. MOXIE-telepeket létrehozva kellő mennyiségű oxigént lehetnénk képesek előállítani. De: nemhogy egymillió, akárcsak száz embert ellátni oxigénnel hatalmas kihívás. Szilárd meggyőződésem, hogy a mélyűr felfedezése akár robotok, akár ember által nem lesz gazdasági hasznot hozó tevékenység. A jelenlegi modell tehát nem tartható, mert egyszer mindenkinek elfogy a pénze, még Elon Musknak is. Ugyanakkor ma nem látszik, mi az a gazdasági haszon, ami életképessé tenné az emberiség kirajzását. 

Mi kepézheti a hasznot a Holdon, a Marson?

A Hold esetében a hélium-3-at szokás emlegetni. A nemesgáz a Földön a legyakoribb formában hélium-4-ként található, ami azt jelenti, hogy az atommagjában két proton és két neutron található. A hélium-3 ritkább, a Földön egy kilogramm előállítása 20 millió dollárba kerül. 

Mire jó a hélium-3?

A folyékony hélium-3 használatával könnyebb előállítani –273 Celsiushoz közeli hőfokot, ami a kvantumszámítógépek működéséhez szükséges hőmérséklet. Jelenleg egy vizespalack méretű tárgy világűrbe juttatása félmillió dollárt emészt fel. Ha a Földön x dollárba kerül a hélium-3, a holdkőzetből kinyerve és a Földre szállítva pedig csak x osztva kettővel, akkor megéri foglalkozni vele. 

Rendben, hozzájutunk a hélium-3-hoz, és szerencsére a Hold viszonylag közel kering a Föld körül. A Marsra azonban fél év alatt tudunk eljutni. 

És tegyük hozzá, hogy kétévente van indítási ablak. 

Vagyis a Marsra érkezve az embernek van két hete eldönteni, hogy szinte azonnal indul vissza, vagy vár másfél évet. 

Milyen űreszközzel juthatunk a bolygóhoz, hogy ne legyünk kitéve az indítási ablak kényszerének?

Magánemberi meggyőződésem, hogy a gazdasági haszon mellett egy gyökeresen új űrbéli közlekedési forma segíthetné ebben az emberiséget. 

Kutatják ennek a lehetőségét?

Léteznek ionhajtóművek, de icipici méretben. Azt gondolom, akkor rajzhat ki az emberiség az űrbe, ha képes lesz a fúziós energiát alkalmazni.

Kép

Kép: Képmás kollázs

A Földön jelenleg egyetlen tartósan működő erőmű sincs.

Ezért gondolom úgy, hogy a mi életünkben még nem kerül sor ilyen hajtómű alkalmazására. Azt nem értik meg sokan, hogy mi itt, a Földön egy nagyon mély potenciálgödör alján élünk. Ahhoz ugyanis, hogy egy testet föld körüli pályára állítsunk, fel kell gyorsítani 26 000 km/h-ás sebességre. Ha azt akarjuk, hogy el is hagyja a Föld gravitációs terét, 38 000 km/h-s sebességre van szükség. Iszonyatos az energiaigénye. Nem hiszek benne, hogy a kémiai lökhajtásos rakéták valaha is elérhetővé teszik a bolygók közötti rutinszerű közlekedést. Vagyis teljes paradigma- és technológiaváltásra lesz szükség. Ha van is kutatás mindezzel kapcsolatban, az szerintem a világon a legszigorúbban őrzött katonai titok. 

Akkor főzzünk azzal, ami rendelkezésre áll! A jelenlegi technológiával mennyi ideig tart, míg a naprendszer széléig ér egy űreszköz?

A New Horizon kilenc év alatt érkezett a Plútóhoz. 

Kilenc évig mit fogyasztana akár csak egy űrhajós is? Vagy hibernálnák az utast?

Nagyon messze vagyunk ettől. 

Akár eljutunk oda, akár nem, a lehetséges „új Földek”, exobolygók kutatása zajlik?

Ne is beszéljünk erről! A más csillagok körül keringő bolygók témája nagyon érdekes, de mind elérhetetlen számunkra. Érzékeltetésül: az emberiség által legtávolabbra juttatott és még működő űreszköz a Voyager-1 és a Voyager-2 űrszonda, amelyek 1977-ben indultak végtelen útjukra. Csillagászati pontosággal mindkettő körülbelül egy fénynapnyi távolságra jutott a Földtől. A legközelebbi csillag a Proxima Centauri 4,25 fényévre található, ami nagyjából 1600 fénynapnak felel meg. 

A jelenlegi technikai szintünk mellett – ami nem nagyon különbözik a Voyagereket elindító rakétáktól – hetvenezer évig tartana az út a legközelebbi naprendszerig. 

Könyörgöm: nem fogunk exobolygókat felkeresni!

Miért lényeges akkor az exobolygók kutatása?

A tudományos ismeretszerzés miatt. Fontos, hogy van-e biológiai aktivitásra utaló jel egy másik csillag körül keringő bolygón, ám ez színtisztán a tudás miatt izgalmas. Nincs B-tervünk még a saját naprendszerünkben sem. Kétszáz év múlva sem fogjuk ezeket a bolygókat elérni, hacsak nem történik valamilyen fundamentális áttörés a fizikában, ami adott esetben olyan irányokba is fejlődést tesz majd lehetővé, amit ma még elképzelni sem tudunk.

Említene egy példát?

A bennem élő fantaszta vágyát fogalmazom most meg. Nagyjából száz évvel ezelőtt született meg a kvantumfizika, aminek köszönhetően az anyagot ma már atomi szinten vagyunk képesek manipulálni. A 21. század fizikájának legnagyobb problémája, rejtélye a sötét anyag és a sötét energia. Ha az egész univerzumot vizsgáljuk, mi, emberek, tárgyak, bolygók, csillagok, galaxisok az összes anyagenergia-mérlegnek mindösszesen öt százalékát tesszük ki. A többi kilencvenöt százalékról semmit sem tudunk, ami egy picikét zavaró. Másképp fogalmazva: az öt százalékot képviselő anyag a kozmikus kosz, a porcica a színpadon. Az összenergia-mennyiségnek nagyjából 23 százalékát a sötét anyag teszi ki, amiről nem tudjuk, hogy micsoda, de látjuk a gravitációjának a hatásait. A fennmaradó 72 százalék a sötét energia, ami az univerzum Hubble által felfedezett tágulását gyorsítja. Nem túl jó az elnevezése, mert van valami, amiről semmit sem tudunk, de adtunk neki egy nevet. 

Azt remélem, hogy a sötét anyag és a sötét energia problémájának megoldásával eljuthatunk majd egy új kvantumelmélethez, a kvantumgravitációhoz. 

Amit, ha megértünk, annak – a tudománytörténeti fejlődés analógiáját kivetítve a jövőbe – az lehet a végeredménye, hogy a tér-időt leszünk képesek manipulálni, a teret görbíteni, vagy gravitációs hullámokat kelteni, fekete lyukakat előállítani és féreglyukakban haladni. A bennem élő fantaszta vágyakozik erre. Még egyszer: a mai tudásunk szerint mindez lehetetlen. Ugyanakkor a tudománytörténet teli van olyan állításokkal, amiről a kortársak azt állították, hogy lehetetlen. Aztán mégis lett.

Mi lenne, ha a sötét anyagot és energiát nem sötétnek, hanem láthatatlannak neveznénk? Ami olyan, mint Isten. És akár belőle is fakadhat, hiszen hitünk szerint minden tőle származik. 

Nem félek kimondani valamiről, hogy nem tudom. Ezt sem tudom. Nem zárok ki semmit. Kíváncsi elmével várom, hogy az élet és a halál hova vet majd el.