Στα τελευταία 8 χρόνια, οι αστρονόμοι εντόπισαν εκατοντάδες πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αν και προς το παρόν κανένας δε μοιάζει στο ελάχιστο με τη Γη, ήδη προγραμματίζεται η τοποθέτηση σε τροχιά νέων διαστημικών τηλεσκοπίων, που ενδέχεται να οδηγήσουν στην ανακάλυψη τουλάχιστον ενός «αδερφού» πλανήτη σε κάποιο από τα 150 κοντινότερα άστρα. Αν αυτό συμβεί, τότε αναλύοντας το φάσμα αυτού του κόκκου φωτός και ψάχνοντας για χαρακτηριστικές χημικές ενώσεις δε θα αργήσουμε να υπολογίσουμε την πιθανότητα ύπαρξης ζωής σ' αυτόν τον πλανήτη. Ομως, η απόλυτη επιβεβαίωση μπορεί να έρθει μόνο με ένα ταξίδι ανθρώπων έως την υποτιθέμενη νέα Γη. Μια μη επανδρωμένη αποστολή, στην καλύτερη περίπτωση θα άφηνε αμφιβολίες. Είναι εφικτό σήμερα ένα τέτοιο ταξίδι στ' αστέρια;

Είναι γεγονός ότι οι τεχνολογικές - και όχι μόνο - δυσκολίες μιας τέτοιας αποστολής κάνουν την επανδρωμένη αποστολή στον Αρη να φαίνεται πανεύκολη. Ο κοντινότερος στον Ηλιο αστέρας, ο Αλφα Κενταύρου, απέχει 4,4 έτη φωτός, δηλαδή 3.000 φορές περισσότερο από την πιο μακρινή απόσταση που ταξίδεψε ποτέ ανθρώπινο διαστημικό όχημα (εννοείται μη επανδρωμένο).

«Η φυσική του εγχειρήματος δεν είναι πέρα από τις δυνατότητές μας», υποστηρίζει ο Ρόμπερτ Φρίσμπι, διευθυντής του εργαστηρίου προωθημένων ιδεών διαστημικών κινητήρων της NASA. Μελετάει πέντε διαφορετικές τεχνολογίες που θα μπορούσαν να μεταφέρουν αστροναύτες από τη Γη στον Αλφα Κενταύρου σε χρονικό διάστημα 50 ετών. «Αυτό για το οποίο μιλάμε δεν είναι φαντασία», λέει ο Φρίσμπι. «Είναι επιστημονική φαντασία μέχρι κάποιος να το κάνει πραγματικότητα».

Ηδη από το 1903, ο μεγάλος Ρώσος πρωτοπόρος της αστροναυτικής, Κονσταντίν Τσιολκόφσκι, είχε ανακαλύψει το μεγάλο εμπόδιο για τα διαστρικά ταξίδια: Η μέγιστη δυνατή ταχύτητα ενός πυραύλου είναι το διπλάσιο της ταχύτητας εξόδου των καυσαερίων από τα ακροφύσια των κινητήρων του. Τα καυσαέρια των σημερινών διαστημοπλοίων χημικών κινητήρων εξέρχονται με ταχύτητα περίπου 5 χλμ. ανά δευτερόλεπτο, άρα δεν μπορούν να επιταχύνουν πέρα από 10 χλμ./δευτ. Με την ταχύτητα αυτή θα χρειάζονταν 120.000 χρόνια για το ταξίδι στον Αλφα Κενταύρου. Υπό αυτό το πρίσμα η πυρηνική ενέργεια φαίνεται ως πολλά υποσχόμενη λύση.

Οταν ο πυρήνας ενός ραδιενεργού ατόμου διασπάται, τότε τα κομμάτια του απομακρύνονται με ταχύτητα που φτάνει το 3% της ταχύτητας του φωτός, δηλαδή περίπου 8.000 χλμ./δευτ. Με τεχνολογίες υπαρκτές σήμερα είναι δυνατό να κατασκευαστεί κινητήρας πυρηνικής σχάσης, που θα μπορούσε να κινήσει ένα διαστημόπλοιο με ταχύτητα ίση με 6% της ταχύτητας του φωτός. Για να φτάσουμε το 10% της ταχύτητας του φωτός ο Φρίσμπι προτείνει τη χρήση ενός πυραύλου με δύο στάδια, όπου στο ένα θα ήταν τοποθετημένος ένας κινητήρας και στο άλλο ένας δεύτερος. Ετσι, η ταχύτητα του συμπλέγματος θα έφτανε το 12% της ταχύτητας του φωτός με διάρκεια ταξιδιού έως τον Αλφα Κενταύρου, 46 χρόνια. Το βάρος του απαιτούμενου καυσίμου θα ήταν γύρω στα 2 εκατομμύρια τόνοι αμερίκιου, ή ακόμα μεγαλύτερη ποσότητα αν χρησιμοποιηθεί πλουτώνιο ή ουράνιο! Και με τέτοιους κινητήρες το ταξίδι σε άστρα πιο μακρινά είναι πολύ δύσκολο, γιατί θα πρέπει στο διαστημόπλοιο να γεννηθούν και να ζήσουν αρκετές γενιές.

Μια παραλλαγή που θα βελτίωνε λίγο τα πράγματα είναι ο πυρηνικός κινητήρας σύντηξης. Σύμφωνα με τον Φρίσμπι, αυτός θα παρήγαγε λιγότερη ανεπιθύμητη ακτινοβολία και το καύσιμο που χρειάζεται είναι πιο εύκολο να βρεθεί: Δευτέριο (βαρύ υδρογόνο) υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στο νερό των ωκεανών και τρίτιο στην επιφάνεια του φεγγαριού και στην ατμόσφαιρα του Δία. Ενας πύραυλος με κινητήρες σύντηξης θα απαιτούσε ίδια ποσότητα καυσίμου με εκείνο των κινητήρων σχάσης και θα ανέπτυσσε την ίδια μέγιστη ταχύτητα, αλλά το διαστημόπλοιο θα μπορούσε να είναι λιγότερο ογκώδες. Το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι ότι ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να πετύχουμε ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη, ούτε καν στις τεράστιες ερευνητικές εγκαταστάσεις πάνω στη Γη.

Πολύ καλύτερη λύση θα ήταν ο κινητήρας αντιύλης. Οταν μια ποσότητα ύλης συναντηθεί με μια ποσότητα αντιύλης, τότε και οι δυο μετατρέπονται εξ ολοκλήρου σε ακτινοβολία και άλλα υποατομικά σωματίδια που εκτοξεύονται με ταχύτητα ίση με το ένα τρίτο της ταχύτητας του φωτός. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας αντιύλης θα μπορούσε να προωθήσει ένα διαστημόπλοιο μέχρι να φτάσει τα δύο τρίτα της ταχύτητας του φωτός! «Είναι ο ισχυρότερος πύραυλος που μπορούμε να κατασκευάσουμε», λέει ο Φρίσμπι. Θα απαιτούσε 900.000 τόνους καυσίμου και θα έφτανε στον Αλφα Κενταύρου σε 41 χρόνια. Πέρσι, οι επιστήμονες του CERN κατάφεραν να παρασκευάσουν ποσότητα αντιυδρογόνου, δηλαδή μια σχετικά σταθερή μορφή αντιύλης. Ομως, η ποσότητα αυτή ήταν μόλις 1 εκατομμύριο άτομα, δηλαδή της τάξης του τρισεκατομμυριοστού του γραμμαρίου...

Το πρόβλημα με τους πυραύλους, ακόμα και τους πυραύλους αντιύλης είναι ότι πρέπει να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες καυσίμου. Υπάρχουν, όμως, δύο σχέδια κινητήρων που δεν απαιτούν κάτι τέτοιο. Το πρώτο είναι το ιστίο λέιζερ, που λειτουργεί με βάση την πίεση ακτινοβολίας, δηλαδή την ώθηση που ασκεί το φως όταν πέφτει πάνω σε μια επιφάνεια. Για να λειτουργήσει απαιτείται συλλέκτης ηλιακής ακτινοβολίας διαμέτρου 10.000 χιλιομέτρων, που θα τροφοδοτεί το φως σε ένα λέιζερ. Η παραγόμενη ακτίνα λέιζερ με τη βοήθεια ενός καθρέφτη κατευθύνεται προς το ιστίο διαμέτρου εκατοντάδων χιλιομέτρων και το σπρώχνει αργά αλλά σταθερά μέχρι να φτάσει σχεδόν την ταχύτητα του φωτός. Το ταξίδι δεν μπορεί να είναι με επιστροφή και το διαστημόπλοιο μπορεί να κατευθύνεται μόνο προς τα κει που μπορεί να στέλνει την ακτίνα λέιζερ ο καθρέφτης.

Αντίθετα, το ράμτζετ σύντηξης επιτρέπει ανάλογη μέγιστη ταχύτητα και ταξίδι μετ' επιστροφής. Σαν καύσιμο χρησιμοποιεί το διαστρικό υδρογόνο, το οποίο συλλέγει με ένα τεράστιο χωνί στο μπροστινό του μέρος. Πρόκειται, όμως, για τεχνολογία που ακόμα και στα χαρτιά είναι αμφίβολο αν λειτουργεί.

Πέρα από τα τεχνολογικά προβλήματα προώθησης υπάρχουν και εκείνα που σχετίζονται με τη διαβίωση στο διαστημόπλοιο. Το σύστημα διατήρησης της ζωής (παραγωγή οξυγόνου, νερού κ.λπ.) μπορεί να είναι μια βελτιωμένη έκδοση αυτού που χρησιμοποιείται στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Αλλά για μακρόχρονα ταξίδια στο Διάστημα θα πρέπει να εξασφαλιστεί οπωσδήποτε περιβάλλον βαρύτητας, καλή προστασία από την ακτινοβολία (από τον κινητήρα, αλλά και την κοσμική) και προστασία από τους μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης του διαστρικού χώρου, που μπορεί να είναι καταστροφικοί στις μεγάλες ταχύτητες.

Ισως πιο σημαντικά είναι τα προβλήματα ψυχολογίας του πληρώματος. Ποιοι θα δεχτούν να κλειστούν για μια ζωή σε ένα μικρό χώρο που ταξιδεύει στην ερημιά του Διαστήματος; Κι αν το αποφασίσουν θα αντέξουν το ταξίδι; Είναι βέβαιο ότι πίσω στη Γη θα συνεχίσει να υπάρχει υποστήριξη της αποστολής επί δεκαετίες;

Οι περισσότεροι άνθρωποι σήμερα θεωρούν ότι έχουν άλλα πιο σοβαρά πράγματα να ασχοληθούν από τα διαστρικά ταξίδια. Και δυστυχώς έχουν δίκιο. Η ανθρωπότητα πρέπει να λύσει ακόμα πολλά προβλήματα εδώ πάνω στη Γη πριν μπορέσει να σκεφτεί με αξιώσεις ένα ταξίδι στ' αστέρια. Ενα εγχείρημα που απαιτεί όλες της τις δυνάμεις και που μάλλον δε θα γίνει πραγματικότητα πριν περάσει από το βασίλειο της αναγκαιότητας, στο βασίλειο της ελευθερίας.