Blog Nerdica

Wyprawa na alfa Centauri? To nie ma sensu

Gruchnęła wieść: za 20 lat być może dotrzemy do najbliższej gwiazdy poza Słońcem. A tak naprawdę nie my, ludzie, tylko miniaturowe sondy, a wyniki ich badań uzyskamy „ledwie” 4 lata później. Ciężko to nazwać „dotarciem”.

Fot. YouTube

Z tego artykułu dowiesz się:

  1. jak daleko jest alfa Centauri
  2. czym są FLOP/S
  3. jak działa prawo Moore’a
  4. czy podróże kosmiczne mają sens

Mamy nawet duże szanse zbadać tę trzecią co do jasności gwiazdę (a tak naprawdę układ), jaką widzimy nocą na niebie rozciągającym się nad południową półkulą Ziemi.

Tak naprawdę jest to gwiazda wielokrotna: układ trzech powiązanych ze sobą gwiazd, z których dwie są podobne do Słońca – tworzące układ podwójny alfa Centauri A i alfa Centauri B – a trzecia krąży dalej i jest małym czerwonym karłem zwanym Proxima Centauri.

Czerwony karzeł to gwiazda o masie, rozmiarze i jasność mniejszej niż Słońce. Jest to najliczniejszy typ gwiazd we wszechświecie, ale z racji małej jasności nie są widoczne gołym okiem na ziemskim niebie. W naszej galaktyce, czyli w Drodze Mlecznej, około 80% gwiazd to właśnie czerwone karły.

Sprawa jest o tyle godna uwagi, że w 2012 roku ogłoszono odkrycie planety orbitującej wokół alfa Centauri B. Nikt rzecz jasna jej nie zobaczył, niemniej tak zwana alfa Centauri Bb została wpierw odkryta, potem jej istnienie podważono… Jeśli zaś istnieje, to być może przypomina Ziemię.

Alfa Centauri A

Wyprawa ku alfa Centauri to zatem wyprawa po wiedzę. Są jednak z nią jednak powiązane pewne wątpliwości.

Kosmiczne odległości

Od Alfa Centauri dzielą nas ponad cztery lata świetlne – to jakieś 40 tysięcy miliardów kilometrów, czyli inaczej 40 bilionów kilometrów. W skali kosmosu to odległość niewielka. Dla ludzkości ogromna.

Zobacz również: Jakie najstraszniejsze katastrofy miały miejsce podczas eksplorowania kosmosu?

Warto przypomnieć, że w 1977 roku NASA wystrzeliła dwie sondy bezzałogowe – Voyager 1 i 2. W 2012 roku Voyager 1 stał się pierwszym stworzonym przez człowieka urządzeniem, które wykroczyło w przestrzeń międzygwiezdną, gdzie przestaje dominować wiatr słoneczny.

Voyager

Minęły raptem cztery dekady wędrówki w „naszej okolicy” – a sonda nie wyrwała się nawet z Układu Słonecznego!

Inna sprawa, że wciąż nie określono jednoznacznie jego granic. Niektórzy astronomowie utrzymują, iż to miejsce, gdzie kończy się oddziaływanie słonecznej grawitacji – czyli jakoś w połowie drogi do Proxima Centauri.

Voyager ma szansę dotrzeć tam za jakieś 40 tysięcy lat.

Paradoks kosmicznych podróży

Przybliżając Kosmiczną Trylogię Borunia i Trepki streszczałem fabułę jej pierwszego tomu. „Zagubiona przyszłość” opowiada o sztucznym satelicie zmierzającym właśnie ku alfa Centauri. Satelicie, który jest doganiany, a potem wyprzedzony przez nowocześniejszy statek kosmiczny.

Podobnie jak sondy miliardera Jurija Milnera przegonią Voyagery i, być może, dotrą do alfa Centauri w te zakładane 20 lat.

Alfa Centauri A i B

Niemniej 20 lat to przecież ogromnie dużo. Może się okazać, że pojawi się technologia, dzięki której taką podróż da się skrócić do lat 10, albo 5. Wówczas nowe sondy przegonią stare zanim te dotrą do celu.

Prawo Moore’a

Autorstwo prawo Moore'a przypisuje się Gordonowi Moore'owi, jednemu z założycieli firmy Intel. Już w 1965 roku zauważył on, że liczba tranzystorów podwaja się co około 18 miesięcy. Z czasem okres poprawiono do około 24 miesięcy, dostosowując m.in. do mikroprocesorów. Jest to zatem prawo empiryczne (powstało w oparciu o obserwacje, ale nie posiada „dowodu”), wedle którego ekonomicznie optymalna liczba tranzystorów w układzie scalonym zwiększa się w kolejnych latach wykładniczo – podwaja się w niemal równych odcinkach czasu. Prawo Moore'a, na zasadzie analogii, stosuje się też do wielu innych parametrów sprzętu komputerowego, np. pojemności dysków twardych czy wielkości pamięci operacyjnej.

Wielu miłośników komputeryzacji zna Prawo Moore'a, które w uproszczeniu mówi, iż „moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 24 miesiące”.

Wystarczy spojrzeć jak działa ono na przykładzie symulacji rozkładu białka złożonego z 300 aminokwasów, zakładając iż liczba atomów w typowym białku wynosi 32 000, a fizyczny czas rozkładu to 1 milisekunda.

Do dokonania tego obliczenia potrzeba około 3 * 10^22 (10 do 22 potęgi) FLOP/S.

Spójrzmy teraz na najpotężniejsze komputery świata.

  • W roku 2003. Jeden z najszybszych ówczesnych superkomputerów – Earth-Simulator (ok. 41 GFLOP/S) – problem rozkładu białka wyznaczyłby po, bagatela, 28 latach.

  • BlueGene/L z 2005 roku (maksymalnie 367 TFLOP/S) – rozwiązałby problem po mniej więcej 14 latach.

  • Titan (27 112,5 TFLOP/S) z 2012 roku załatwiłby sprawę w jakieś 1,5 tygodnia.

  • Tianhe-2 (54 902,4 TFLOP/S) z 2014 roku rozwiązałby problem w 5 dni.

Zarówno BlueGene/L, jak i Earth-Simulator jeszcze by pracowały – pierwszy do 2019 roku, a drugi do 2031…

Superkomputer Earth Simulator

Ale po co zatem wysyłać?

Cokolwiek skomplikowanego zaczniemy liczyć dziś – pojutrze znajdzie się sprzęt, który policzy to szybciej.

Cokolwiek wyślemy w przestrzeń kosmiczną za 20 lat – za 30 wymyślimy sprzęt, który dotrze do celu szybciej. Po co więc wysyłać?

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Nauka:

TabCatalog szybko znajdzie szukaną przez Ciebie kartę Bardzo słoneczny kostium kąpielowy Odsalanie unowocześnione Najgorętsza planeta w galaktyce zabijana przez gwiazdę Naukowcy chcą odnaleźć ślady roślin na odległych planetach Szpieg w naszych ustach. Tajwańscy naukowcy stworzyli elektroniczny ząb Kawałki Marsa znaleziono w... Maroko! Skąd się tam wzięły? Jak wygląda piasek powiększony 250 razy? 3 rzeczy, które są niezbędne do działania Uniwersytet w Gambii najnowocześniejszy na świecie? Jak przywrócić stary układ ikon na pulpicie? Samorozpuszczające się sinice kluczem do nowych biopaliw?