(زقزقة العصافير)
نحن هنا في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا
لمناقشة حلم يراود الإنسانية:
القدرة على مغادرة نظامنا الشمسي
ودخول نظام شمسي آخر.
والحل موجود حرفيًا أمام عينيك.
معي شيئان تملكهما أيضًا، لدي ساعة،
ولدي مصباح يدوي،
والذي إذا لم يكن معك الآن، فهو في هاتفك.
الساعة تخبر الوقت بدقة،
ومصباحي يضيء بيئتي فقط.
بالنسبة لي مثل الفن كمثل العلم الذي ينير.
أريد أن أرى الواقع بطريقة مختلفة.
عندما أشعل المصباح،
يتحول فجأة الظلام إلى نور وأرى.
المصباح وضوءه
الذي يمكنك رؤيته يخرج.
الضوء على يدي لا ينير يدي فقط،
بل يضغط على يدي.
يحمل الضوء الطاقة والزخم.
الجواب ليس في صنع مركبة فضائية من مصباح يدوي،
من خلال إخراج الغازات بهذا الشكل ما يدفع المركبة الفضائية لهذا الطريق،
هذا ما نفعله اليوم بالكيمياء.
إليكم الجواب:
ضع المصباح الكهربائي في مكان ما على الأرض،
إما في المدار أو على القمر،
ثم شغله على عاكس،
ما يدفع العاكس إلى سرعات يمكن أن تقترب من سرعة الضوء.
حسنًا، كيف يمكنك صنع مصباح يدوي كبير بما يكفي؟
هذا لن يفي بالغرض،
لا يبدو أن يدي تتحرك لأي مكان.
وذلك لأن القوة منخفضة جدًا.
الطريقة التي يمكنك بها حل هذه المشكلة
هي بأخذ الكثير من المصابيح الكهربائية، والتي هي في الواقع أشعة ليزر،
ومزامنتها في الوقت المناسب،
وعندما تجمعها كلها معًا في مصفوفة ضخمة،
والتي نسميها بالمصفوفة الطورية،
ستحصل على نظام قوي بما فيه الكفاية،
والذي إذا جعلته بحجم مدينة تقريبًا،
فستتمكن من دفع مركبة فضائية بحجم يدك تقريبًا،
بسرعات تقارب 25 بالمائة من سرعة الضوء.
سيمكننا ذلك من الوصول إلى أقرب نجم ألا وهو بروكسيما سنتوري‏،
الذي يبعد عنا بما يزيد قليلًا عن أربع سنوات ضوئية،
في أقل من 20 عامًا.
قد تكون المسابر الأولية بحجم يدك تقريبًا،
وحجم العاكس الذي ستستخدمه
سيكون بحجم الإنسان تقريبًا،
ليس أكبر مني بكثير،
لكن يبلغ بضعة أمتار في الحجم.
إنه يستخدم فقط انعكاس الضوء القادم من مصفوفة ليزر ضخمة
لدفع المركبة الفضائية.
إذن دعونا نتحدث عن هذا الأمر.
إنه يشبه إلى حد كبير الإبحار في المحيط.
عندما تبحر في المحيط تدفعك الرياح.
ثم تدفع الريح الشراع إلى الأمام عبر الماء.
في حالتنا، نحن نخلق رياحًا صناعية في الفضاء
من مصفوفة الليزر هذه،
باستثناء أن الرياح هي فوتونات منبثقة من الليزر نفسه،
ضوء الليزر يصبح الريح
التي نبحر على متنها.
إنه ضوء دقيق التوجيه،
غالبًا ما يطلق عليه الطاقة الموجهة.
فلماذا الأمر ممكن اليوم،
لماذا نتحدث عن الذهاب إلى النجوم اليوم،
عندما بدأ برنامج الفضاء بشكل جدي قبل 60 عامًا،
كان الناس سيقولون: "هذا غير ممكن"؟
السبب وراء إمكانية حدوث ذلك اليوم له علاقة كبيرة بالمستهلك،
وحقيقة أنك تشاهدني.
أنت تشاهدني عبر إنترنت عالي السرعة،
الذي يهيمن عليه علم الضوئيات المختص بإرسال بيانات عبر الألياف الضوئية.
يسمح علم الضوئيات أساسًا بوجود الإنترنت
كما هو عليه اليوم.
القدرة على إرسال كميات هائلة من البيانات بسرعة كبيرة
هي نفس التكنولوجيا التي سنستخدمها
لإرسال مركبة فضائية بسرعة هائلة إلى النجوم.
يوجد فعليًا إمداد غير محدود من الوقود،
يمكنك تشغيله وإيقاف تشغيله حسب الحاجة.
لا تُترك مصفوفة الليزر التي تنتج الضوء قيد التشغيل
طوال الرحلة.
بالنسبة لمركبة فضائية صغيرة فإنها لن تعمل إلا لبضع دقائق،
وبعد ذلك يشبه الأمر إطلاق النار من مسدس.
إنها قذيفة تتحرك بشكل مقذوف.
حتى لو لم نكن نحن البشر على متن المركبة الفضائية،
على الأقل سنتمكن من إرسال مثل هذه المركبات الفضائية.
تريد أن تتمكن من الرؤية،
أو تتمكن من تصوير واستشعار،
غرض ما عن بعد.
لذلك عندما نذهب إلى كوكب المشتري، على سبيل المثال،
في مهمة تحليق قرب الجرم،
سنلتقط صورًا لكوكب المشتري،
ونقيس المجال المغناطيسي،
وكثافة الجسيمات،
نحن في الأساس سنستكشف عن بعد.
بنفس الطريقة التي تشاهدني بها.
وجميع البعثات الحالية المُستكشفة لأبعد من القمر
هي مهمات استكشاف عن بعد.
ما الذي نأمل إيجاده إذا زرنا كوكبًا خارج المجموعة الشمسية؟
ربما توجد حياة على كوكب خارج المجموعة الشمسية،
وسنكون قادرين على رؤية دليل على الحياة،
إما من خلال البصمات الحيوية الجوية
أو من خلال صورة درامية،
فسنكون قادرين على رؤية شيء ما على السطح.
لا نعرف ما إذا كانت هناك حياة في مكان آخر من الكون.
قد نجد أدلة على الحياة في المهمات التي نرسلها،
وقد لا نجدها.
رغم أن الاقتصاد موضوع غير مناسب
لذكره في محادثة عن إمكانيات السفر بين النجوم،
إلا أنه في الواقع أحد القضايا الدافعة في تحقيق إمكانية السفر بين النجوم.
علينا أن نعمل على المسألة لتكون ميسورة التكلفة
كي نفعل ما نريد القيام به.
حاليًا،
لدينا أنظمة في المختبر
حققت القدرة على المزامنة في أحجام كبيرة جدًا،
في مساحة تبلغ 10 كيلومترات أو ما يقرب من ستة أميال.
لقد تمكنا من تحقيق تزامن بين أنظمة الليزر،
وقد اشتغلت بسلاسة.
لقد عرفنا كيفية تصنيع الليزر لعدة عقود،
ولكن هذه التكنولوجيا لم تصبح غير مكلفة بما يكفي إلا مؤخرًا،
وأصبحت متطورة بما فيه الكفاية
لنتمكن من تخيل وجود مصفوفات ضخمة،
هي حرفيًا مصفوفات تمتد لكيلومترات، مثل محطات الطاقة الشمسية،
لكن بدلًا من استقبال الضوء، هي تنقل الضوء.
يكمن جمال هذا النوع من التكنولوجيا في إمكانية استعماله في عدّة تطبيقات،
ليس في مجرد رحلة ذات سرعة ضوئية لمركبات فضائية صغيرة،
ولكنها تُمكن من صنع مركبة فضائية عالية السرعة،
ورحلة عالية السرعة في نظامنا الشمسي،
وتُمكن من التنسيق للدفاع الكوكبي،
ومن إزالة الحطام الفضائي،
إنها تُمكن من مد الطاقة للممتلكات البعيدة التي قد نرغب في إرسال الطاقة إليها،
مثل المركبات الفضائية أو المستوطنات على القمر أو أماكن أخرى.
إنها تقنية متعددة الاستخدامات للغاية،
إنها شيء تريد البشرية تطويره
حتى لو لم يرغبوا في إرسال مركبة فضائية إلى النجوم،
لأن هذه التقنية تسمح بالعديد من التطبيقات
التي لا يمكن تنفيذها حاليًا.
وبالتالي، أشعر أنها تقنية لا مفر منها،
لأن لدينا القدرة،
نحتاج فقط إلى تحسين التقنية
وإلى حد ما، الانتظار حتى يلحق علم الاقتصاد بنا
بحيث تصبح رخيصة بما يكفي لبناء الأنظمة الكبيرة.
الأنظمة الأصغر معقولة السعر الآن.
وقد بدأنا بالفعل في بناء نماذج أولية لأنظمة في مختبرنا.
رغم أن ذلك لن يحدث غدًا،
إلا أننا قد بدأنا العملية بالفعل،
وحتى الآن، تبدو الأمور جيدة.
هذا برنامج ثوري،
من حيث كونه تقنية تحويلية،
وهو أيضًا برنامج تطوري.
لذلك أنا شخصيًا لا أتوقع أن أكون حيًا
عندما تحدث أول رحلة تدنو من سرعة الضوء.
أعتقد أن هذا قد يتطلب أكثر من 30 عامًا قبل أن نصل إلى هذه النقطة،
وربما أكثر.
لكن ما يلهمني
هو النظر إلى القدرة على تحقيق الهدف النهائي.
حتى لو لم يتحقق ذلك في حياتي،
إلا أنه يمكن أن يتحقق في عمر الجيل القادم
أو جيل ما بعد ذلك.
ستحمل التبعات نقلة نوعية
لدرجة أن علينا، في رأيي، السير في هذا الطريق،
ويجب أن نستكشف القيود المحيطة،
ثم كيف نتغلب على تلك القيود.
البحث عن الحياة على الكواكب الأخرى
سيكون أحد أهم استكشافات البشرية،
وإذا كنا قادرين على القيام بذلك،
ونجد بالفعل الحياة على كوكب آخر،
فذلك سيغير الإنسانية إلى الأبد.
كل شيء عميق في الحياة.
إذا نظرت بتمعن كافٍ،
فستجد شيئًا معقدًا ومثيرًا للاهتمام وجميلًا بشكل لا يصدق في الحياة.
وينطبق الشيء نفسه مع الفوتونات
التي نستخدمها لنرى كل يوم.
ولكن عندما ننظر إلى الأقاصي ونتخيل شيئًا أعظم بكثير،
أي مجموعة من الليزر المتزامنة،
فسيمكننا تخيل أشياء غير عادية في الحياة.
إن القدرة على الذهاب إلى نجم آخر
هي إحدى تلك القدرات غير العادية.