הלאה, אל המרחק: על מסעות ארוכים אל הכוכבים

כתב: רן לוי

כשהייתי בחיל הים, יצאתי מספר פעמים להפלגות ארוכות בים התיכון. כשאתה מפליג בספינה יום אחרי יום, שעה אחרי שעה, המסע הופך להיות שיגרתי. סדר היום שלך קבוע, משמרות מתחילות ונגמרות. ארוחת בוקר, להקיא את ארוחת הבוקר, ארוחת צהרים, להקיא את ארוחת הצהרים…הפלגה שיגרתית.

אבל באחת ההפלגות, כשהיינו כבר ממש בלב ים, התקלקל לפתע מתפיל המים של הספינה: המכונה שהופכת מי-ים למים מתוקים ראויים לשתיה. בבת אחת, ללא שום אזהרה מוקדמת, ההפלגה השגרתית והמשעממת הפכה להיות עניין מסוכן מאוד. היינו כמה עשרות אנשים בספינה, מזג האוויר היה חם ומיכל המים של הספינה הוא לא גדול במיוחד. מפקד האונייה הכריז על משמעת מים חמורה. כל אחד קיבל הקצאת מים יומית ונאסר עלינו להתקלח או אפילו לשטוף את הפנים. פתאום נחתה עלי ההבנה עד כמה מסוכן מסע ארוך בלב ים, כשהספינה רחוקה מכל נמל ומכל עזרה אפשרית. כל תקלה, כל בעיה פשוטה שבבית, על היבשה, הייתה גורמת לאי נוחות זמנית בלבד- הופכת בים לעניין של חיים ומוות. פשוטו כמשמעו.

בפרק הזה נדבר על מסעות מסובכים הרבה יותר מהפלגה ארוכה בים: מסעות אל הכוכבים הרחוקים, אל מעבר לגבולות מערכת השמש שלנו.

הסיבות למסע אל הכוכבים

אבל לפני שנעבור לדבר על האתגרים שעומדים בפני האנושות בבואה להפוך את המסעות הללו למציאות, כדאי להתעכב על שאלה חשובה: למה לעשות את המסע הזה בכלל? מה הטעם? מה יש לנו לחפש בנקודות האור הקטנות האלה שאנחנו רואים בשמיים כל לילה?

הסיבה הראשונה היא גיבוי. כדור הארץ הוא סביבה נעימה לבני אדם: הטפרטורות בדרך כלל נוחות, לחץ האוויר מתאים לריאותינו וכוח המשיכה סביר. אבל לפעמים ישנן תקופות שבהן כדור הארץ מפסיק להיות כל כך נעים, ואז…אין לאיפה לברוח. כדור הארץ הפסיק להיות נחמד לדינוזאורים לפני כשישים וחמישה מיליוני שנים, ולדינוזאורים לא היה לאן לברוח. הם נכחדו.

אם אתם חושבים שמאורע כל כך קטסטרופלי הוא נדיר, אולי אפילו חד פעמי- תחשבו שוב. בחמש מאות וחמישים מיליוני השנים האחרונות התרחשו לפחות חמש הכחדות המוניות על כדור הארץ. המדענים מגדירים 'הכחדה המונית' כהשמדה של למעלה מחמישים אחוזים ממיני בעלי החיים על כדור הארץ, אבל כבר היו הכחדות בהן נעלמו כתשעים אחוזים מכל בעלי החיים שעל כוכב הלכת שלנו. הסיבות לקטסטרופות הללו לא ממש חשובות: פעם היה זה מטאור ענק שפגע בכדור הארץ, ופעם אחרת התפרצויות של הרי געש שהרעילו את האטסמופירה. הנקודה החשובה כאן היא שאם אין לאן לברוח, אם אין גיבוי של האנושות במקום אחר ביקום, המין האנושי בצרות.

במערכת השמש שלנו אין אף כוכב לכת או ירח שמתאים לבני אדם, ויידרשו מאמצים אדירים ובלתי נתפסים כדי להפוך אחד מהם למקום שבני אדם יכולים להתקיים בו באותה רמת נוחות שאנחנו רגילים לה על כוכב האם שלנו.

הסיבה השניה שבגללה כדאי לצאת למסע אל הכוכבים הרחוקים היא עצם המסע עצמו. הסקרנות האנושית הבלתי פוסקת תמיד השתלמה לנו בטווח הארוך. מסעות המחקר אל ארצות חדשות הניבו שטחים גדולים לחקלאות, תבלינים, מתכות ובעלי חיים חדשים. הספרדים שהגיעו אל אמריקה הדרומית קיבלו מהמקומיים מתנה נפלאה ולא צפויה, מתנה שאנחנו נהנים ממנה עד היום: השוקולד. דרך אגב, גם הספרדים הביאו איתם מתנה מאירופה- אבעבועות רוח, מחלה שחיסלה חלק ניכר מהאוכלוסיה המקומית.

גם ברמה האישית, אנחנו מפארים ומהללים את האנשים שהיה להם את האומץ ללכת אל הלא הנודע – מגלי עולם כמו קולומבוס, מרקו פולו ומגלן. נדמה שהתרבות שלנו, אולי אפילו הגנים שלנו, מכריחים אותנו לחקור את סביבתנו ללא הרף.

בעיה ראשונה: מימון

המסע אל כוכב אחר הוא אתגר בקנה מידה שהאנושות לא התמודדה עם כמותו מעולם. מסעות ארוכים היו שכיחים למדי בתקופות מוקדמות- במיוחד בימי הזוהר של האימפריה הספרדית והאימפריה הפורטוגלית- אבל גם ההפלגות הממושכות והנועזות ביותר של מגלי הארצות הן כמו טיול למכולת בהשוואה לטיסה בחללית אל מעבר לגבולות מערכת השמש.

פרדיננד מגלן לקח איתו מאתיים וארבעים מלחים על שלוש ספינות במסע מסביב לעולם במאה ה-16, ורק חמישים מתוכם שרדו את הקשיים בדרך. רעב, מחלות איומות, מרד על הספינה, סופות וסערות חיסלו את הפורטוגזים בזה אחר זה. מגלן עצמו נהרג במהלך המסע בקרב בפיליפינים, יחד עם עוד כמה עשרות מאנשיו. ועדיין, על אף הקשיים הנוראיים של מסע כזה, למגלן היו פריבילגיות שלאסטרונאוטים העתידיים לא יהיו: אין איים בדרך אל הכוכבים בהם ניתן לעצור ולהצטייד באספקה, ומי שיצא אל המסע לא יוכל לחזור לעולם אל כדור הארץ. המסע של מגלן ארך כשלוש שנים, בעוד שהתחזיות האופטימיות ביותר מדברות על עשרות שנות מסע לכוכבים. החללית המהירה ביותר מעשי ידי אדם, וו'יגר אחת, דוהרת החוצה ממערכת השמש במהירות של כשמונים אלף קילומטרים בשעה: ידרשו לה אלפי שנים כדי לחצות את המרחק אל פרוקסימה קנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר אלינו. אילו קשיים, אם כן, מצפים למי שמתכנן לקחת על עצמו את המסע הארוך?

הבעיה הראשונה היא מימון. פרוייקט בסדר גודל כזה עשוי לעלות מאות מיליארדי דולרים. גם בשער הדולר הנוכחי, זו הוצאה אדירה, כמעט כמו מחירה של דירת חדר וחצי בתל אביב. נכון להיום, לאף ממשלה בעולם אין אינטרס כלכלי להשקיע במסע לכוכבים. זאת ועוד, הטכנולוגיה מתקדמת משנה לשנה בקצב מסחרר: אם נשגר מחר חללית, יש סיכוי סביר שהחללית שישגרו בני הדור הבא תהיה מהירה ממנה, תעקוף אותה ותגיע אל היעד לפניה. במצב עניינים שכזה, לאף אחד אין סיבה לקחת על עצמו פרויקט כל כך שאפתני- פרט אולי לגנבי מתכות שירצו לחכות לוו'יגר בפרוקסימה קנטאורי, לפרק אותה ולמכור אותה לסינים.

בעיה שניה: מהירות

אבל גם גנבי מתכות בעלי מוטיבציה גבוהה במיוחד ייתקלו באתגרים לא פשוטים.

אם נצליח לבנות חללית שמסוגלת לטוס במהירות הקרובה למהירות האור, הטיסה עשויה להתקצר מאלפי שנים לעשרות שנים בלבד. על אף שישנם כוכבים שמרחקם מאיתנו שנות אור בודדות, אני שם את הגבול התחתון ב'עשרות שנים' מכיוון שההאצה למהירות האור דורשת שנים. גם ההאטה והבלימה ממהירות האור היא סיפור ממושך.

גם אם נניח שגנבי המתכות שלנו מוכנים לצאת למסע של עשרים ושלושים שנה במהירות הקרובה למהירות האור, הבעיות שלהם לא נפתרו. חללית שנעה במהירות האור היא עיוורת כמעט לחלוטין: אי אפשר להשתמש במכ"ם, למשל, כדי לגלות אסטרואידים מסוכנים, שכן הקרניים האלקטרומגנטיות של המכ"ם נעות אף הן במהירות האור. החללית וקרני המכ"ם יפגשו את האסטרואיד פחות או יותר באותו הזמן. מחשב מתוחכם של טייס אוטומטי לא יעזור כאן: האותות החשמליים בתוך המחשב נעים בעצמם לכל היותר במהירות האור, וגם הוא לא יספיק אפילו למצמץ לפני ההתנגשות.

גם אם נצליח, במזל, לגלות עצם מסוכן בדרך- בחללית מהירה כל כך אי אפשר לשנות כיוון: האינרציה שצובר גוף כה מהיר היא אדירה. תחשבו על רכבת שדוהרת על הפסים במהירות של מאה ועשרים קילומטרים לשעה, ותתחילו לקבל מושג על גודל הבעיה.

בעיה שלישית: איטיות

טיסה איטית ומבוקרת יותר מציבה בפנינו בעיות משלה.

לבני אדם יש דרישות קיום מינימליות. גם אם נאכלס את החללית בעובדים זרים מתאילנד ואפריקה, עדיין נאלץ לספק להם אטמוספירה סבירה, מזון ושתיה לדרך. אין אפשרות מעשית לאחסן בחללית מזון שיספיק למאות שנים, ועל כן יהיה צורך לנקוט בשיטות מיחזור שונות. המכונות שיבצעו את המיחזור יהיו חייבות להיות אמינות מעל ומעבר לכל מכונה או מתקן מכני שהמציא האדם עד כה, כולל מכוניות יפניות. כל מולקולת חמצן שתיברח לחלל וכל טיפת מים שתתנדף הן יקרות מפז ונטולות תחליף. על כדור הארץ ישנן מכונות שפועלות במשך עשרות ומאות שנים: ביג בן, למשל, השעון בראש מגדל הפרלמנט הבריטי, מתקתק כבר למעלה ממאה וחמישים שנה. אבל גם ביג בן דורש תחזוקה מתמדת, חלקי חילוף ושימון קבוע- מותרות שלא יהיו לנוסעים בחללית אל הכוכבים.

בעיה נוספת הן הקרניים הקוסמיות המהוות איום רציני על חיי הנוסעים בספינה. קרניים קוסמיות הן חלקיקים שנעים במהירות גבוהה, כגון פרוטונים שנפלטו מסופר נובה מרוחקת. השדה המגנטי של כדור הארץ מגן עלינו מפני חלק ניכר מהקרניים הללו, אבל חללית תהיה חשופה לחלוטין אם לא יוצבו בה אמצעי הגנה יקרים ומסובכים. הקרניים הקוסמיות פוגעות במולקולות הדי.אן.איי שלנו ויוצרות תאים סרטניים ומוטציות מסוכנות.

גם הבריאות הנפשית נמצאת בסכנה כשמדובר במסע של עשרות שנים. עובדה ידועה היא שבני אדם לא מסתדרים טוב זה עם זה בתנאי לחץ וצפיפות לאורך זמן רב.

בתחילת שנות התשעים נערך בארצות הברית ניסוי בשם 'ביוספירה 2'. מטרת הניסוי הייתה לבחון את האפשרות ליצור סביבה סגורה ואוטונומית לחלוטין, כמו זו שצפויה להיות במסע ארוך לכוכבים. שבעה אנשי צוות נכנסו לתוך מבנה אטום והתקיימו בו לאורך מספר חודשים ללא תלות בעולם החיצוני: הם גידלו את המזון שלהם בעצמם, מיחזרו את המים והאוויר וכדומה. לאורך הזמן היו תקלות בציוד ובעיות במיחזור, אבל הבעיה הגדולה ביותר שלהם הייתה דווקא הבעיה החברתית. תוך מספר חודשים צצו מחלוקות לגבי אופן ניהול הניסוי, אנשי הצוות התחלקו לשני מחנות מסוכסכים וגם אנשים שהיו פעם חברים טובים הפסיקו לדבר זה עם זה. בסופו של דבר, אחת מהקבוצות פתחה את דלתות המבנה, אוויר מבחוץ חדר אל הביוספירה והניסוי הסתיים.

על ספינות סוחר אזרחיות ישנו מדרג הירארכי ברור בצוותים: קפטן, קצינים, סמלים בכירים וכולי- ולא במקרה. ההירארכיה תורמת להפחתת החיכוכים ולשקט התעשייתי, אבל במסעות ארוכים במיוחד גם מבנה חברתי נוקשה עשוי שלא להספיק. הסופר רוברט היינלין מתאר בספרו 'Orphans of the sky' ("יתומים בשמיים", בתרגום חופשי) ספינת חלל שנמצאת במהלכו של מסע בין מאות שנים אל כוכב שכן. הלחצים החברתיים האדירים בתוך הספינה הובילו למרד שבמהלכו נרצחו כל הקצינים. בניהם ובני בניהם של הנוסעים שכחו לגמרי את מטרת המסע והחברה בחללית התדרדרה לתרבות חקלאית קדם-טכנולוגית, כשכולם משוכנעים שהספינה שלהם היא היא היקום כולו.

כדי לנעול את רשימת הבעיות והקשיים, אוסיף את המיקרומטאוריטים- חלקיקי אבק ואבנים קטנות שמרחפים בחלל הבין כוכבי. בפני עצמם המיקרומאטאוריטים אינם מהווים סכנה קיומית לחללית, אבל לאורך עשרות ומאות שנים ההשפעה של מיליוני הפגיעות הקטנות בגוף היא כמו זו של נייר שיוף. הסופר ארתור סי. קלארק הציע שיטה מעניינת להילחם בבעיה הזו. בספרו Songs of distant Earth, 'שירת הארץ הרחוקה', הוא מתאר איך בקדמת החללית מוצבת שכבה עבה מאוד של קרח. הקרח סופג את פגיעות המיקרומטאוריטים ומתפורר לאיטו, וצוות החללית מחליף אותו בקרח חדש מדי כמה עשרות שנים.

פתרונות אפשריים

אחרי שעברנו על כל הבעיות, הבה נתאר חלק מהפתרונות האפשריים למסע ארוך אל הכוכבים.

ספינות רובוטיות הן אחד הרעיונות הראשונים והברורים מאליהם בכל הנוגע לטיסות חלל למרחקים. למעשה, אנו נוקטים בשיטה זו מזה זמן רב: כל החלליות שנשלחו מכדור הארץ אל כוכבי לכת אחרים היו בלתי מאויישות, ועל מאדים מטיילים הרובוטים 'ספיריט' ו'אופרטיוניטי'. השימוש בספינות רובוטיות הוא פתרון מעשי אך מוגבל. הוא מאפשר לנו לחקור את הכוכבים הרחוקים (עד לגבולות האינטליגנציה המלאכותית של הרובוטים) אבל הוא לא מאפשר לנו להגיע אל הכוכבים בעצמנו ובכך לא פותר את בעיית הגיבוי לעתיד האנושות במקרה של אסון גלובלי.

הקפאה היא עוד פתרון שיש לו פוטנציאל חיובי. בשיטה הזו החללית הנשלחת מאוכלסת במאות ואלפי נוסעים שכולם מורדמים ומוקפאים עד להגעתם לכוכב היעד שם הם יופשרו ויוחזרו לחיים. מדענים רבים מנסים היום למצוא דרכים להקפיא בעלי חיים לתקופות ארוכות והם לוקחים דוגמא מחיות ששנת חורף ארוכה היא דבר שבשגרה אצלם, כמו דובים. נכון להיום המדענים הצליחו להקפיא ולהחזיר לחיים רק חיות קטנות כמו כלבים, חולדות ועכברים לתקופות קצרות בלבד, אבל המחקרים בתחום נמצאים רק בראשיתם.

הקפאה (ובשם אחר, 'קריוניקה') היא אחת מהשיטות האהובות על סופרי המדע הבדיוני לפתור את בעיית המסעות הארוכים, אבל גם הם מודעים לחסרונות האפשריים שלה. גם כאן, לאמינות הציוד ישנה חשיבות מכרעת. בסרט 'אודיסאה בחלל 2001' של הבמאי סטנלי קובריק, גם הוא מבוסס על סיפור של ארתור סי. קלארק הגדול, נשלחים לכוכב הלכת צדק חמישה אסטרונאוטים כששלושה מהם מוקפאים. מחשב החללית, האל 9000, משתגע. הוא מתמרן את שני האסטרונאוטים האחרים, דייב באומן ופרנק פול, לצאת מהחללית להליכה בחלל, ואז רוצח את שלושת חברי הצוות הישנים. התרחיש הזה הוא מעט קיצוני, כמובן, אבל כשמדובר בציוד אלקטרוני רגיש שאמור לפעול מאות שנים ברציפות, אין מקום לטעות.

מעניין לציין שגם וודי אלן עשה שימוש בהקפאה באחד מסרטיו, אבל לא לצורך מסע לכוכבים. בסרט 'ישנוני' (Sleeper) נכנס מיילס מונרו לניתוח אולקוס פשוט ויוצא ממנו מאתיים שנה מאוחר יותר. העתיד, על פי וודי אלן, צופן בתוכו המצאות מדהימות כמו ה'אורגזמטרון' ובננות שגדלות למימדי סירת קאנו. מצד שני, יש דברים שלא משתנים- מכוניות חיפושית בנות מאתיים שנה עדיין מניעות על המכה הראשונה.

הקפאה, עם זאת, אינה דבר פשוט: כשהנוזל בתאים קופא, הוא מתרחב ומפוצץ את דפנות התא. הטכניקות שנבחנות היום לביצוע הקפאה כוללות אי נעימויות קלות כמו ריקון כל הדם מהגוף.

אלטרנטיבה להקפאה עשויה להיות 'ספינת דורות'. בספינת דורות יחיו כמה מאות נוסעים שיעסקו בפעולות היומיומיות של מחקר ותחזוקת החללית. במהלך השנים יוולדו להם ילדים, וילדים אלה יגדלו ויחונכו בחללית. הידע הנדרש לניהול החללית ובסופו של דבר גם להתנחלות בעולם החדש יועבר מדור לדור עד לסוף המסע. ספינת הדורות היא השיטה ה'טבעית' ביותר, שכן גם כדור הארץ הוא בסופו של דבר סוג של ספינת דורות בקנה מידה גדול.

לפתרון הזה יש חיסרון ברור שהזכרתי עוד קודם והוא האתגר שביצירת המעטפת הטכנולוגית שתשמור על חייהם של כל כך הרבה אנשים לאורך כל כך הרבה שנים. קושי נוסף ומעט פחות ברור לעין הוא שמירה על יציבות הקוד הגנטי של נוסעי הספינה. מטבע הדברים, החיים בקהילה מצומצמת יובילו כעבור מספר דורות לילדים שיוולדו להורים קרובי משפחה. ילדים שנולדים לזוגות שקוד הדי.אן.אי שלהם דומה נמצאים בסיכון גבוה לפגעים כמו פיגור שכלי, עיוורון, חירשות ועוד. כדי ליצור גיוון גנטי גדול מספיק בקהילת נוסעי החללית יהיה צורך במספר די גדול של נוסעים – בין מאתיים לחמש מאות איש- שיהוו את המינימום הגנטי לתחילת המסע.

במקום לשלוח כמות כה גדולה של מתנחלים, דבר שייקר ויסבך מאוד את הפרוייקט, אולי כדאי לנסות פתרון אפשרי אחר: הארכת חיים. אם יהיה אפשר בעתיד לעכב את ההזדקנות ולהאריך את תוחלת החיים של האדם, נוכל לשלוח קבוצה קטנה מאוד של אסטרונאוטים ולקוות שהניסיון הרב שירכשו במהלך ימי חייהם יסייע להם לעמוד באתגרים שבכיבושו של עולם חדש.

עד כה לא הצליחו המדענים לגלות את סוד אריכות החיים. אולי טוב שכך: אף אחד לא יכול לנחש אילו תופעות ובעיות פסיכולוגיות יצוצו אצל מישהו שהוא בן שלוש מאות שנים. כל בעיה פסיכולוגית שלא תהיה, אין ספק שהבדידות והניתוק של מסע לכוכבים רק יחמירו אותה.

כדאי אולי לשקול את הפתרון האחרון עליו אדבר: 'ספינת עוברים'. בספינת עוברים מי שנשלחים למסע הם תאים עובריים שזה עתה נוצרו ושניצוץ החיים כבר קיים בתוכם. תאים עובריים ניתן להקפיא לתקופות ממושכות, תהליך שמבוצע כיום כדבר שבשגרה, וחללית יכולה להכיל בתוכה עשרות אלפי עוברים זעירים ועדיין להיות קטנה מכל חללית מאוישת באמת.

האתגרים הטכניים למימוש ספינת עוברים הם ברורים: יש לתכנן רחם מלאכותי כדי לגדל בו את התינוקות בבוא הזמן, והרובוטים של החללית יצטרכו להיות בעלי אינטליגנציה מלאכותית טובה מספיק כדי לגדל ילד אנושי, לספק את צרכיו, לשמור על ביטחונו ולחנך אותו בהתאם. מצד שני, החדשות בשבועות האחרונים לימדו אותנו שיש לא מעט אנשים כאן על כדור הארץ שהם הורים כל כך גרועים שכל מחשבון כיס של קסיו יעשה עבודה טובה יותר.

לפני שנסיים, נקודה אחרונה למחשבה. מה יקרה אם אחרי שהנוסעים בחללית יתגברו על כל המכשולים, יעברו מאות שנים של בידוד וסבל, יתמודדו עם בעיות מכניות ורפואיות בלתי אפשריות כמעט ויעשו את הבלתי יאמן…הם יגלו שכוכב הלכת המיועד אינו פנוי להתיישבות?….