Наукова фантастика наповнена уявленнями про галактичні імперії. Як люди будут поширюватися від однієї сонячної системи до іншої, підтримувати зв'язок між собою і як вони зберігатимуть цілісність своїх космічних імперій - це ті питання, над якими доводиться лише "фантазувати". Універстальна максимальна швидкість подорожей, яка дорівнює швидкості світла, зазвичай зображується як якась технологічна магія. Правда ж в тому, що людська колонізація галактики буде дуже тяжким процесом.
Про це пише The Economist, додаючи, що низка вчених пропонують дещо помірковані підходи до поширення життя на інші сонячні системи. В холодному космосі бактерії певним чином захищаються від космічної радіації і можуть виживати у сплячому стані впродовж мільйонів років. Тож вірогідно, що інші світи можуть бути заселені земними мікроорганізмами, які там приживуться і дадуть поштовх еволюції цих планет.
Існує багато перешкод для такої панспермії і вони не лише технічні. Віруючі критики будуть застерігати від "ігор у Бога", - допускає фізик Університету Готьє у Франкфурті Клаудіс Грос, який просуває ідею поширення бактерій, здатних до фотосинтезу на планети в інших сонячних системах. Критики наголошують, що "забруднення" планет земним життям може знищити аборигенні його форми. Вони говорять про те, що земні космічні кораблі вже могли "заразити" Марс, нашкодивши тим самим місцевим формам живих організмів, якщо вони, звісно, там були. Вочевидь, голоси критиків стануть більш гучними, коли будь-який з нині обговорюваних проектів з відправки мікроорганізмів в сусідні сонячні системи перейде до етапу втілення.
Один з таких проектів, який фінансує NASA, називається Starlight. Інший - Breakthrough Starshot - фінансує російський венчурний капіталіст Юрій Мільнер. Обидва проекти опираються на ідеї вченого Каліфорнійського університету Філіпа Любіна. Він пропонує використати потужні лазери для того, щоб скерувати сонячні вітрила з прикріпленими об'єктами в напрямку сусідніх сонячних систем. Вірогідно, першою може стати Альфа-Центавра. Сонячні вітрила - тонкі світловідбиваючі полотна, які досить великі, щоб промені могли чинити на них тиск і скеровувати їхній рух у космічному вакуумі. Попри те, що до цього часу такі вітрила ніхто не намагався рухати за допомогою лазерів, принцип руху на сонячних вітрилах вже використовувався у інших космічних апаратах, які успішно прискорювалися завдяки йому.
Якщо вітрило досить велике, судно, прикріплене до нього, досить малої ваги (скажімо, грам чи два), а лазерний промінь досить потужним, тоді може виявитися можливим досягти швидкості світла. Подорож до Альфа-Центаври, яка розташована всього за чотири світлові роки, таким чином стає цілком реалістичною. Ідея в тому, що за кілька десятиліть можна буде збудувати такі лазери, а електроніка зменшиться до розмірів, коли в грам чи два можна буде помістити цілком корисні для досліджень інструменти. Таким же способом можна відправити на іншу планету досить багато бактерій.
Проект з відправки життя в інші сонячні системи Starlight має певні перепони. У NASA скептично ставляться до експерименту з відправки мікроскопічних простих тварин, таких як тихоходки, на інші планети. Вчені сперечаються над тим, що вони можуть не вижити або відмовитися від розмноження за межами своєї природної екосистеми.
Breakthrough Starshot, який в приватних руках, не має таких перепон. Але фізик Нью-Йоркського технологічного коледжу Грегорі Матлофф каже, що і цей проект має певні стримуючі фактори. Одна з практичних проблем в тому, як доправити такі пакунки на іншу планету. Вони навряд чи витримають зіткнення з поверхнею на швидкості одної п'ятої від швидкості світла. Тому судно, яке буде нести бактерії, повинно спочатку сповільнитися. Але ні Starlight, ні Breakthrough Starshot не розглядають можливість процес гальмування взагалі. Тому що апарат, здатний на це, буде надто важким.
Але для візіонерів, які прагнуть хоч колись у майбутньому заселити життям всесвіт, вага - це не проблема. Вони згодні робити це повільно. Доктор Грос, приміром, допускає місію, яка буде тривати тисячі років. І в ній можна використати судно, вага якого буде вимірюватися в кілограмах, а не грамах. Однак, навіть так потрібно буде серйозно подумати над конструкцією космічного судна і його корисного навантаження. Така тривала подорож у відкритому космості загрозлива тим, що електроніка може постаріти і вийти з ладу. Радіація повільно буде вибивати атоми з твердих матеріалів корабля і його електронних компонентів. Але якщо електроніку час від часу нагрівати термогенератором, який буде змушувати радіоізотопи вибухати, то більшість вибитих радіацією часток будуть повертатися на місце.
Загроза для бактерій на борту схожа: надмірний радіоактивний фон руйнує складне молекулярне життя. Щоб вирішити цю проблему, вчений Японської аерокосмічної агенції Хаїме Яно пропонує модифікувати ДНК організмів, які будуть брати участь у місії панспермії. Це звучить амбітно. Але принаймні один природний організм - бактерія під назвою Deinococcus radiodurans - має механізм відновлення ДНК, який правильно відбудовує гени після великого радіоактивного опромінення.
Щоб доставити вантаж на поверхню планети, Грос пропонує спочатку скинути швидкість, відкривши велику петлю з міді і надпровідної кераміки, через яку пройде електрострум. Струм створить магнітне поле, яке поступово передасть кінетичну енергію корабля атомам водню, які є в космічному просторі. Діставшись до гравітаційного поля потрібної планети, судно може зробити постріл з невеликої електромагнітної гармати, щоб випустити посудини з мікробами на швидкості, яка їх не знищить. Так вони зможуть відносно м'яко приземлитися.
Навіщо все це робити? Ентузіасти ідеї панспермії, такі як біохімік Вірджинського університету Майкл Маутнер, вважають, що мета життя - поширюватися. І вже цієї мотивації достаньо для таких масштабних космічних проектів. Інші ж експерти заходять далі і вважають, що так можна наситити атмосфери далеких планет оксигеном за допомогою бактерій, які його виділяють в процесі фотосинтезу. Втім, це дуже далекоглядне мислення зважаючи на те, що цей процес може зайняти сотні тисяч, якщо не мільйони років.
Втім, раніше вечені застерігали, що колонізації Марса можуть перешкодити мікроби. Відповідні висновки були зроблені дослідниками на підставі даних, отриманих в ході експерименту "Марс 500", і опубліковані в журналі Microbiome. Виявилося, що з часом різноманітність видів мікробів в замкнутому просторі падає. За словами вчених, цей факт може представляти загрозу, якщо ті організми будуть патогенні для людини.