Kto pierwszy oglądał Ziemię z orbity? Czyja rakieta pierwsza przekroczyła barierę kosmosu? Kto pierwszy wyliczył, jak tam dolecieć? A kto pierwszy pomyślał o locie „do gwiazd”? Na takie pytania należałoby odpowiedzieć (i wiele innych) opisując historię lotów kosmicznych.

DLACZEGO KOSMOS?

Zanim jednak rozpoczniemy chronologię, należy zdefiniować, co oznacza dla nas termin „kosmos”. Naukowcy jednoznacznie opisują go, jako przestrzeń poza obszarem ziemskiej atmosfery. Umownie przyjmuje się, że ta granica przebiega około 80-100 km nad powierzchnią Ziemi. Ale jak duży jest Kosmos? Nie wystarczy powiedzieć, że jest ogromny. Że istnieje od 14 miliardów lat. Że jesteśmy częścią galaktyki, którą nazywamy „Droga Mleczna”, która liczy około 150 miliardów gwiazd. Że udało nam się zaobserwować kilkanaście miliardów takich galaktyk. Że nasz wszechświat ciągle się rozszerza. Że wreszcie, odległości między kosmicznymi obiektami są tak duże, że na razie możemy jedynie marzyć o prawdziwej kosmicznej podróży. Żeby uzmysłowić sobie, z jakimi wielkościami mamy do czynienia, najlepiej je przeskalować, do wielkości, które łatwiej sobie wyobrazić.

Żyjemy na stosunkowo małej planecie, o promieniu około sześciu tysięcy kilometrów. Najważniejszym dla nas ciałem niebieskim, oprócz Księżyca jest Słońce, które jest oddalone od Ziemi 150 milionów kilometrów. Światło potrzebuje na przebycie dystansu Słońce - Ziemia, z prędkością 300 000 kilometrów na sekundę, około 8 minut. Jeżeli zmniejszymy tą odległość do 1 milimetra (150 mln km!), wtedy najbliższa gwiazda znajdzie się mniej więcej, w odległości 300 metrów od Słońca. Do Słońca jeden milimetr, a do najbliższej gwiazdy około 300 metrów! Słońce razem z całym otoczeniem gwiezdnym tworzy ogromny system zwany Droga Mleczną. W naszej umownej skali, ten ogromny dysk ma średnicę około 6 tysięcy kilometrów, czyli tyle ile cała Ziemia. Światło potrzebuje na przebycie drogi od jednego końca tego dysku do drugiego około 100 tysięcy lat. W tym dysku mieści się około 100 miliardów gwiazd.

Jeszcze sto lat temu uważano, że to jest cały Wszechświat. Okazało się, że tak wcale nie jest. Wszechświat jest znacznie, znacznie większy! Jeżeli te 6 tysięcy kilometrów znowu przeskalujemy, tym razem do jednego centymetra, to cały wszechświat, który potrafimy zaobserwować w tej skali, jest kulą o średnicy 3 kilometrów. I w tym właśnie obszarze, jest około 100 miliardów galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna. A jeszcze bardziej intrygujące jest to, że cały czas Wszechświat się rozszerza - wszystkie obserwowane galaktyki nieustannie się od siebie oddalają, im dalej od nas, tym szybciej. Z zawrotną szybkością; te najbliższe kilka kilometrów na sekundę, te najdalsze z prędkościami porównywalnymi do prędkości światła. Dlatego między innymi nie możemy „zobaczyć” całości. I być może najbardziej intrygujące są ostatnie wyniki, badań, które pozwalają opisać cały nasz Wszechświat, jako ciągle rozszerzający się „balon”, którego „widziana” przez nas ludzi przestrzeń, to tylko fragment jego powłoki. Na obecną chwilę wydaje nam się, że to już może być cały Wszechświat. Ale czy rzeczywiście tak jest?

Geologia mówi nam, że Ziemia w przeszłości ucierpiała przynajmniej kilkukrotnie w wyniku zderzenia z dużym ciałem kosmicznym. Taką sytuację mieliśmy 250 milionów, a także 65 milionów lat temu, kiedy wyginęły dinozaury. Również w przyszłości grożą nam takie katastrofy. Za mniej więcej 3 miliardy lat nastąpi zderzenie naszej galaktyki z Galaktyką Andromedy. Być może to termin odległy, jeśli mierzyć w skali życia człowieka, ale dlaczego nie rozpocząć eksploracji Kosmosu już dzisiaj?

PO CO BADAĆ KOSMOS?

Loty kosmiczne są bardzo kosztowne. Ich realizacja wymaga ogromnych nakładów. Czy więc warto marnować tyle ludzkiej energii? Po co latać w kosmos, zwłaszcza że obecne „kosmiczne podskoki”, to zaledwie niewielki, prawie niezauważalny krok w stosunku do ogromu kosmicznych czasoprzestrzeni? Być może ta krótka wyliczanka pozwoli sceptykom na bardziej - może nie entuzjastyczne - ale na realistyczne spojrzenie.

1.         System nawigacji - GPS. W obecnej formie świetnie spełnia swoje zadanie w służbie cywilnej, państwowej i wojskowej. Umożliwia bezpieczniejsze i tańsze połączenia lotnicze i morskie. System ten wymaga wielu satelitów, wymaga też dokładnego pozycjonowania tych satelitów.

2.         System telewizji satelitarnej - bez niego konieczne byłyby sieci stacji i anten odbiorczo-nadawczych lub wielu linii kablowych.

3.         System łączności satelitarnej - telefonii. Umożliwia dostęp do systemów łączności w najbardziej oddalonych punktach globu ziemskiego.

4.         System satelitów meteorologicznych - bez nich prognozy pogody byłyby obarczone znacznie większymi błędami. Często narzekamy na obecne prognozy korzystające ze zdjęć satelitarnych. Jaka byłaby dokładność prognoz bez informacji z satelitów?

5.         Obserwacje satelitarne powierzchni upraw, lasów i innych terenów - umożliwiają wykrywanie chorób i szkodników, prognozowanie plonów.

6.         Obserwacje satelitarne kształtu Ziemi - bardzo potrzebne w geodezji, przy tworzeniu map.

7.         Obserwacje satelitarne przemieszczania się huraganów i cyklonów - umożliwiają przewidywanie drogi ich przemieszczania się i rozwoju.

8.         Obserwacje satelitarne zmiany powierzchni Ziemi i pod powierzchnią Ziemi - przewidywanie trzęsień Ziemi i fal tsunami.

9.         Badania kosmiczne wiatru słonecznego - potrzebne do sprawnego funkcjonowania systemów energetycznych i telekomunikacyjnych.

10.       Badanie promieniowania Słońca i roli atmosfery ziemskiej jako filtra - potrzebne do przewidywania promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi i jego skutków.

I pewnie wiele innych pomniejszych zastosowań. Być może najważniejszym z nich - nie wspomnianym - jest po prostu zwyczajne stymulowanie i napędzanie kolejnych odkryć naukowych.

PIERWSI BADACZE

Konstantin Ciołkowski. Pierwsze realne propozycje podróży kosmicznych przypisywane są Konstantinowi Ciołkowskiemu. Jego najsłynniejsze dzieło, „Eksploracja przestrzeni kosmicznej dzięki urządzeniom reakcyjnym”, została opublikowana w roku 1903. Przedstawił w nim m.in. szkic budowy rakiety na paliwo ciekłe oraz zastosowanie rakiety wielostopniowej do osiągnięcia minimalnej prędkości orbitalnej, którą oszacował wtedy na 8 km/s. Wielką zasługą Ciołkowskiego było podanie wzoru na zależność prędkości rakiety od podstawowych jej parametrów. Rozprawa nie była jednak szeroko znana poza Rosją.

Robert Goddard. Z technicznego punktu widzenia, loty kosmiczne stały się możliwe po publikacji Roberta Goddarda. Na początku XX wieku, Goddard zaczął badać możliwość zwiększenia wydajności rakiet przez zastosowanie ciekłego paliwa i utleniacza. Niezależnie od Ciołkowskiego opracował równania matematyczne pozwalające ustalić położenie i prędkość rakiety w pionowym locie, znając jej masę i masę paliwa oraz prędkość gazów wylotowych. Celem prac Goddarda był lot w kosmos, jednak naukowcy tego okresu nie traktowali tego typu rozważań za naukowe. W roku 1913 Goddard opatentował dwa znaczące wynalazki w historii rakietnictwa: rakietę wielostopniową i rakietę, której paliwem jest benzyna i ciekły tlenek azotu.

Herman Oberth. Kolejny ważny naukowiec zaliczany do ojców astronautyki, to austriacko-niemiecki fizyk Hermann Oberth. Niezależnie od Goddarda zbudował działający model rakiety i wpadł na pomysł rakiety wielostopniowej. Podobnie jak Goddard, spotykał się z kpinami otoczenia, gdy mówił o podróży kosmicznej. W 1922 roku jego praca doktorska „Rakietą w przestrzeń międzyplanetarną” nie została przyjęta, gdyż uznano ją za utopijną.

Werner Von Braun. Postacią, o której świat usłyszy kiedyś, jako o twórcy rakiety księżycowej, jest Wernher von Braun. Ten niemiecki fizyk urodził się na terenie dzisiejszej Polski, w miejscowości Wirsitz (Wyrzysk) i podobnie jak ojcowie astronautyki od młodości interesował się rakietami. Po zakończeniu I wojny światowej i przejściu jego rodzinnej miejscowości na teren Polski, przeprowadził się z rodziną do Berlina. Zainspirowany pracami Obertha rozpoczął naukę na Politechnice Berlińskiej. W latach 30-tych XX wieku, von Braun pracował w ośrodku badawczym Wehrmachtu o nazwie Kummersdorf. Rakiety były bowiem jednym z niewielu typów broni nie zabronionej przez Traktat Wersalski. Von Braun posłużył się planami Goddarda z różnych periodyków i zastosował je później w konstrukcji serii swoich rakiet Aggregat. O doniosłości jego prac niech świadczy fakt, że pełne opracowanie pracy doktorskiej z 1934 roku, pt. „Konstrukcja, teoretyczne i eksperymentalne rozwiązanie problemu rakiety na paliwo ciekłe” zostało utajnione przez wojsko i nie zostało opublikowane aż do roku 1960.

PODBÓJ KOSMOSU

Pierwsza rakieta kosmiczna. Pierwszą rakietą która dotarła do granic przestrzeni kosmicznej była niemiecka rakieta V2 w czasie lotu testowego 3 października 1942. Jednak głównym przeznaczeniem pocisków V2, jak wiemy, był ostrzał miast Wielkiej Brytanii. Rakieta miała długość 14,26 m, masę około 13000 kg. Silnik rakietowy dawał ciąg ponad 25000 kg i pozwalał uzyskać prędkość od 3000 do 5500 km/h oraz zasięg do 380 km. Rakieta miała udźwig około 1000 kg i celność 6400 m, potem zmniejszono ją do 1600 m. Łącznie odpalono 5500 tego typu rakiet.

Pierwszy satelita. Wernher von Braun oraz inni niemieccy naukowcy i konstruktorzy V2, wnieśli znaczący wkład zarówno do amerykańskich, jak i radzieckich programów balistycznych. Po zakończeniu wojny, wraz z dużą grupą członków zespołu, przechwycony został przez Amerykanów. Grupa ta stała się podstawą rozwoju pocisków balistycznych w USA. Związek Radziecki dla przechwyconych przez siebie niemieckich specjalistów programu V2 utworzył pierwotnie ośrodek naukowo-badawczy w Nordhausen, potem wywieziono ich w głąb ZSRR, gdzie mieli kontynuować swoje prace pod ścisłym nadzorem.

Co było głównym celem prac, rywalizujących ze sobą ośrodków badań nad zastosowaniem rakiet? Lot w kosmos i eksploracja „nowych światów”, czy też czysto wojskowe zastosowanie? Naukowcom być może bardziej chodziło o to pierwsze - pokojowe zastosowanie. Wojskowi i politycy myśleli zapewne o bardziej „praktycznych” korzyściach wynikających z możliwości przenoszenia dużych ładunków na duże odległości. Trudno rozstrzygać, jednak faktem pozostaje, że to Rosjanom, 4 października 1957  udało się wystrzelił obiekt, który stał się pierwszym sztucznym satelitą na orbicie Ziemi.

Sputnik 1 miał średnicę 58 centymetrów, ważył 83,6 kilograma. Cztery anteny wystawały z kulistego statku pod kątem 35 stopni. Miały długość od 2,4 do 2,9 metra. Statek pobierał 1 W mocy elektrycznej z 3 baterii srebrno-cynkowych. Korpus statku został wykonany ze stopu aluminium o grubości 2 mm. Do momentu spłonięcia w atmosferze, Sputnik 1 zdążył okrążyć Ziemię 1400 razy, na wysokości 250 km, co oznacza, że przebył łącznie ok. 60 milionów kilometrów. Z przestrzeni kosmicznej satelita nadawał sygnał radiowy, trzy razy w ciągu sekundy. Sputnik I spalił się podczas wchodzenia w atmosferę ziemską 3 stycznia 1958 roku.

Sukces Rosjan przyspieszył prace amerykańskiego programu kosmicznego. Dwa miesiące później wystrzelili oni swoją sondę o nazwie Explorer 1.

Pierwszy człowiek w kosmosie. Kolejny ważny krok w kosmos, również pierwsi wykonali Rosjanie, wystrzeliwując w kosmos bezpańskiego psa z moskiewskiego schroniska o imieniu Łajka. Całe zdarzenie miało miejsce 3 listopada 1957. Niestety pies nie mógł wrócić z powrotem na Ziemię. Po pięciu dniach pobytu w Kosmosie Łajka zginęła na orbicie, głównie w wyniku stresu i przegrzania, co było spowodowane awarią systemów kontrolnych.

Wreszcie 12 kwietnia 1961 roku nastąpił przełomowy moment - pierwszy lot człowieka w kosmos. Pierwszym kosmonautą został Jurij Gagarin. Statek Wostok 1 wyrzucony został w przestrzeń przez rakietę wielostopniową. Po osiągnięciu pierwszej prędkości kosmicznej i oddzieleniu się od rakiety nośnej, Wostok poszybował lotem bezwładnym po orbicie dookoła Ziemi. Statek okrążył Ziemię w 89,1 minuty. Najmniejsza odległość od Ziemi wynosiła 327 km. Masa statku Wostok wraz z człowiekiem bez ostatniego stopnia rakiety wynosiła 4725 kg. Dwukierunkową łączność między pilotem a Ziemią utrzymywano przez cały czas lotu. Statek Wostok wystartował z poligonu Bajkonur w Kazachstanie. W godzinę i osiem minut po starcie, w chwili gdy statek znajdował się nad Afryką, rozpoczęto przygotowania do lądowania. Włączono silnik hamujący i Wostok 1 zaczął schodzić z orbity satelitarnej. Po dziesięciu minutach wszedł w gęste warstwy atmosfery i po dwudziestominutowym locie poprzez atmosferę szczęśliwie wylądował.

Przez cały lot Gagarin nadzorował aparaturę statku, utrzymując nieprzerwanie łączność radiową i telegraficzną z Ziemią: przekazywał obserwacje, notował w dzienniku pokładowym oraz rejestrował na taśmie magnetycznej i filmowej. Przez cały lot aparatura pracowała według zadanego programu. Pilot prowadził pomiary elementów orbity, przekazując na Ziemię dane telemetryczne i telewizyjny obraz wnętrza statku. Automatyczne regulatory zapewniały w kabinie odpowiednią temperaturę i właściwy skład atmosfery. Wszystko poszło zgodnie z planem.

Wyczyn Gagarina, znowu z lekkim opóźnieniem powtórzyli Amerykanie, wystrzeliwując Alana Sheparda na pokładzie statku Mercury 3.

Pierwszy człowiek na Księżycu. Lądowaniu na Księżycu, ze względów prestiżowych i politycznych, towarzyszyło wiele emocji. W Rosji oraz USA prowadzono równolegle dwa programy: Luna i Apollo, które miały na celu postawić człowieka na powierzchni Księżyca. Pierwsze loty zdołały tylko zbliżyć się do powierzchni ziemskiego satelity. Kolejne z nich dostarczyły zdjęć i informacji o Księżycu. W 1966 roku Rosjanom udało się wylądować na Księżycu, jednak była to misja bezzałogowa. Amerykanie w tym samym czasie wysyłali swoje sondy Pioneer, jednak kolejne próby kończyły się niepowodzeniami. Mimo porażek, to jednak oni, jako pierwsi stanęli na Księżycu. Stało się to 20 lipca 1969 roku. W misji Apollo 11 wzięli udział: Neil Armstrong, Edwin Aldrin oraz Michael Collins. Na pamiątkę tego wydarzenia na Księżycu pozostawiono flagę Stanów Zjednoczonych oraz tabliczkę zawierającą informacje o lądowaniu.

Start odbył się bez poważniejszych zakłóceń, 16 lipca 1969 roku. Trzy dni po starcie programu Apollo-11, rakieta nośna Saturn V wraz z lądownikiem księżycowym Eagle, wleciał na orbitę księżyca. 20 lipca Armstrong i Aldrin przeszli do statku wyprawowego i odłączyli go od rakiety, w którym dyżurował w oczekiwaniu na ich powrót trzeci astronauta Michael Collins. Zmniejszono prędkość lotu, co pozwoliło zbliżyć się na odległość 15 km nad powierzchnię globu. Podczas dalszego opadania zaczęły się kłopoty z komputerem, który nie radził sobie z napływającymi informacjami i zaczął alarmować o problemach. Podjęto dość ryzykowną decyzję o odłączeniu go i przejściu na ręczne sterowanie. Dość trudno było znaleźć dogodne miejsce do lądowania (księżycowy horyzont jest dużo niższy niż nasz ziemski), jednak w końcu udało się posadzić Orła na płaszczyźnie usypanej drobnymi kamieniami. Pierwszy z lądownika wyszedł Neil Armstrong. Załoga zebrała z powierzchni Księżyca próbki: kamienie, księżycowy piasek. Ich pobyt na powierzchni Srebrnego Globy trwał nieco ponad dwie godziny. Po powrocie do Orła astronauci zamknęli właz, napełnili kabinę tlenem i mogli zdjąć z siebie wierzchnią warstwę skafandrów. Po niespełna dobie pobytu astronautów na Księżycu, silnik modułu, bez najmniejszych zakłóceń, uniósł kabinę załogi z powierzchni. Po prawie czterech godzinach dochodzenia Orła do statku macierzystego, oba pojazdy kosmiczne znalazły się w zasięgu wzroku, po czym wyrównano ich prędkości i przycumowano. 24 lipca 1969 roku lądownik Apolla 11 z drugą prędkością kosmiczną wszedł w atmosferę Ziemi, a następnie szczęśliwie wodował.

Stacja kosmiczna. Ponieważ w wyścigu do Księżyca Stany Zjednoczone zdecydowanie wyprzedziły ówczesny Związek Radziecki, dlatego naukowcy radzieccy zaczęli koncentrować się na budowie stacji orbitalnej. Zadaniem stacji miało być umożliwienie ludziom odbywania długotrwałych lotów kosmicznych po orbitach okołoziemskich. Pierwszymi eksperymentalnymi stacjami orbitalnymi były obiekty o nazwie Salut. Kosmonauci byli tam transportowani za pomocą statków kosmicznych Sojuz. W latach 1967 - 1981 w sumie odbyło się 40 lotów statków Sojuz. Na ich pokładzie zostało przetransportowanych 75 kosmonautów. Tu należy wspomnieć również pierwszego polskiego kosmonautę Mirosława Hermaszewskiego.

Również Amerykanie zbudowali swoją stację kosmiczną - Skylab. Lot tej stacji trwał od maja 1973 roku do lipca 1979 roku. Na pokładzie tej stacji trzykrotnie przebywały trzyosobowe załogi.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna powstała w wyniku połączenia projektów budowy rosyjskiej stacji Mir 2, amerykańskiej Freedom oraz europejskiej Columbus. Obecnie składa się z 16 głównych modułów i umożliwia przebywanie w niej 6 członków załogi. Pierwsze elementy zostały wyniesione na orbitę w 1988 roku, a pierwsza załoga w 2000 roku. Źródłem zasilania są baterie słoneczne, a transportem ludzi i materiałów zajmowały się amerykańskie wahadłowce (ponad 30 lotów) i rosyjskie rakiety (ponad 40 lotów).  Po ukończeniu całej konstrukcji stacja będzie mieć 1160 m³ pomieszczeń hermetyzowanych, masę 419 ton oraz wymiary 108,4 m rozpiętości baterii słonecznych i 74 m długości.

W tym czasie rozpoczęły się programy o charakterze bardziej eksploracyjnym - loty wahadłowców, czyli załogowych statków kosmicznych, które mogły być wielokrotnie wykorzystywane. Umieszczano w przestrzeni kosmicznej m.in. sztuczne satelity i prowadzano badania naukowe przez zespoły naukowców Start pierwszego wahadłowca „Columbia” miał miejsce w roku 1981. Następnie zostały wprowadzone do eksploatacji amerykańskie wahadłowce: Challenger, Discovery, Atlantis i Endeavour. Loty wahadłowców amerykańskich zakończyły się w 2011 roku.

Sondy kosmiczne. Loty sond kosmicznych wzbudzają dużo mniejsze zainteresowanie niż loty załogowe. W praktyce okazało się jednak, że działające poza Ziemią roboty badawcze dostarczają nauce dużo więcej informacji niż ludzie. Niektóre sondy kosmiczne spełniają swoje zadania krążąc na orbicie wokół Ziemi, jako jej sztuczne satelity. Oprócz celów naukowych służą one zastosowaniom komercyjnym. Mogą pomagać meteorologom w przewidywaniu pogody, służyć komunikacji, czy jako satelity geostacjonarne i transmitować programy telewizyjne. Jednak dla nauki najważniejsze okazały się sondy badające planety Układu Słonecznego i przestrzeń kosmiczną poza nim.

Sondy przeleciały obok wszystkich planet Układu Słonecznego. Wprowadzono statki kosmiczne na orbity wokół Wenus i Marsa, na obu tych planetach wylądowały sondy. Od 1976 roku dwie amerykańskie sondy z serii Viking przez wiele lat badały i fotografowały planetę Mars. Analizy chemiczne gruntu nie wykryły żadnego śladu życia. Dzięki wystrzelonym w 1977 roku dwóm amerykańskim sondom z serii Voyager rozporządzamy licznymi zdjęciami i danymi naukowymi o czterech wielkich planetach: Jowiszu, Saturnie, Uranie i Neptunie oraz o ich pierścieniach i księżycach. W latach 1990 - 1994 amerykańska sonda Magellan, która krążyła po orbicie około wenusjańskiej, sporządziła za pomocą radaru mapy powierzchni tej planety. W lipcu 1997 sonda Pathfinder wylądowała na powierzchni Marsa, pobrała próbki ziemi i zrobiła setki zdjęć. W 2004 roku na Marsie wylądowało dwa roboty-łaziki, które przejechały wiele kilometrów zbierając próbki gruntu, wykonywały badania atmosfery i wykonywały liczne fotografie. W 2005 roku odłączony od sondy Cassini próbnik Huygens lądowała na Tytanie - jednym z księżyców Saturna.

Dla współczesnej astronomii przełomowe okazały się badania prowadzone przez sondy „spoglądające” ku odległym gwiazdom. Teleskop Hubble'a sfotografował szereg odległych supernowych, czym pomógł określić, jak szybko w swojej historii rozszerzał się Wszechświat. Sondy COBE i WMAP umożliwiły zbadanie niejednorodności promieniowania tła, które pochodzi sprzed 13,6 mld lat.

Sondy dotarły w pobliże komety Halleya, kilku planetoid i na wszystkie planety Układu Słonecznego. Najdalej zawędrowały sondy kosmiczne Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 i Voyager 2, które opuściły już Układ Słoneczny i pomknęły ku innym gwiazdom naszej galaktyki. Na ich pokładzie umieszczono informacje o Ziemi. Zakodowane przez naukowców przesłanie dotrze w pobliże najbliższych gwiazd za więcej niż 40 000 lat

Największy problem przy zastosowaniu sond kosmicznych w odległym kosmosie, to opóźnienie komunikacji. Jedynie na Księżycu roboty mogą być zdalnie sterowane przez ludzi. Marsjańskie łaziki w najgorszym przypadku muszą czekać aż pół godziny na reakcję operatora. Sondy, które wyleciały poza układ słoneczny muszą radzić sobie same. Sondy wyposażane są jednak w coraz szybsze komputery, które pozwalają im na samodzielne podejmowanie decyzji i prowadzenie badań.

CO NAS CZEKA W PRZYSZŁOŚCI?

Przez całą historię swojego istnienia, człowiek kolonizował Ziemię, próbując ją zasiedlić niemal w każdym środowisku. Kolejnym krokiem wydaje się więc opuszczenie jego powierzchni, kolonizacja Księżyca i innych planet. W zestawieniu jednak z komercyjnym zasiedleniem wnętrza Ziemi lub głębin oceanu, kosmos stanowi wyzwanie bezprecedensowe - ogromne koszty, ogromne odległości i czasokres wypraw kosmicznych oraz nieprzyjazne środowisko. Początkowe wyobrażenia o warunkach panujących na Marsie czy Wenus, które mogły wydawać się naukowcom podobne do ziemskich, zostały zweryfikowane przez kolejne badania i wyprawy kosmiczne. W dalekosiężnych planach przewiduje się, że do roku 2025 będzie możliwy lot statkiem kosmicznym poza orbitę Księżyca, po roku 2030 lot na orbitę Marsa i lądowanie na jego powierzchni. W porównaniu z wyzwaniami, jakie stawiać będzie na przykład opuszczenie układu słonecznego, te niewielkie „skoki” nie stanowią zbyt oszałamiającej perspektywy. Oczywiście wysyłanie kolejnych robotów, być może coraz bardziej inteligentnych, dzięki nowoczesnym komputerom i sztucznej inteligencji będzie nadal trwać - i to jest chyba na razie jedyna realna perspektywa poznawania kosmosu.

Rozważania bardziej dalekosiężne mogą więc być tylko z gatunku science-fiction. Z dzisiejszej perspektywy rozważa się na ogół cztery możliwe warianty zdobycia przez ludzkość przestrzeni międzygwiezdnych. Najczęściej rozbudzającymi wyobraźnię, kontemplowanymi zarówno przez fizyków jak i fanów fantastyki naukowej, są sposoby pozwalające ominąć barierę, jaką na szybkie pokonywanie dalekich odległości stawia nieprzekraczalna prędkość światła. Niestety, większość idei w tej domenie wydaje się być niemożliwa do realizacji, lub w najlepszym przypadku nieosiągalna wedle współczesnego stanu wiedzy.

Inną znaną ideą, jest budowa wielopokoleniowych, ogromnych statków kosmicznych, które stawałyby się samowystarczalnymi światami, dla kilku zamieszkujących je pokoleń, z których w końcu jedno, po długiej podróży docierałoby, do odległego (choć w istocie bliskiego nam, w skali kosmicznej) układu planetarnego. Po osiągnięciu celu swej podróży gwiezdni, potomkowie Ziemskich pionierów, mogliby rozpocząć kolonizację nowego świata.

Nadzieja niektórych naukowców zwracana jest ku możliwości spowolnienia, lub wstrzymania procesów życiowych, czyli hibernacji, i przywrócenia ich po długiej międzygwiezdnej podróży. Największym problemem, wysuwającym się tu na pierwszy plan, są rozliczne uszkodzenia tkanek, które mogą powstawać podczas procesu zamrażania oraz przechowywania ciała.

Modyfikacja ciała człowieka i dostosowanie go, przynajmniej częściowe, do warunków panujących we Wszechświecie, może być trochę odmienną od poprzednich, koncepcją umożliwiającą rozwój podróży międzygwiezdnych. Zamiast szybkiego przemykania przez jego czeluści, zakłada ona „wrośnięcie” w jego środowisko. Eksploracja kosmosu stałaby się dzięki takiemu podejściu nie tylko łatwiejsza, ale również bardziej sensowna. Dostosowanie się do warunków panujących na innych planetach – nie tylko dzięki dodatkom technologicznym, ale także, być może inżynierii genetycznej i innym zdobyczom biotechnologii – sprawiłoby, że znacznie więcej obcych światów, stałoby się potencjalnym, nowym, atrakcyjnym domem dla ludzkości.

mgr inż. Wacław Libront