Obwód Ziemi mierzony na równiku to niewiele ponad 40 000 km . Najszybszy jak dotąd, skonstruowany przez NASA, małych rozmiarów, samolot bezzałogowy X-43, byłby w stanie pokonać tę odległość w niewiele ponad 3,5 godziny. Ten jednak, podczas rekordowego lotu poruszał się z prędkością aż 12,100 km/h. Dla nas ludzi już  to wydaje się prędkością zawrotną. Mając na celu jednak podróż w otchłanie Kosmosu, musimy przygotować się na ZNACZNIE większe wartości, przy których tą będziemy mogli śmiało przyrównać do prędkości ślimaczka pełzającego po desce rozdzielczej rozpędzonego Porsche.

Jakiego rzędu szybkościami dysponujemy dzisiaj ? Jak bardzo udało nam się, jak dotąd, rozpędzić obiekt znajdujący się w przestrzeni kosmicznej ? Rekord ten należy do skonstruowanej w latach 70-tych przez naukowców z byłej Republiki Federalnej Niemiec (RFN) wraz z NASA, sondy kosmicznej o nazwie Helios II. Miała ona na celu zbliżyć się na stosunkowo małą odległość do Słońca. Umieszczenie jej na bardzo wydłużonej, eliptycznej orbicie Gwiazdy, zaowocowało rozpędzeniem satelity do (niewiarygodnej?) prędkości 240 000 km/h czyli ponad 66 km na sekundę! Wykorzystanie masy, w tym przypadku, innej planety jako swego rodzaju „grawitacyjnej procy” było już niejednokrotnie praktykowane w misjach bezzałogowych sond kosmicznych. Skonstruowana przez NASA, sonda Pioneer 11 przykładowo, użyła masy Jowisza, aby rozpędzić się na drodze w kierunku Saturna. Sondy Voyager 1 i Voyager 2 dla zwiększenia swej prędkości w drodze w kierunku Saturna, Neptuna i Urana oraz poza Układ Słoneczny, użyły pomocy więcej niż jednej planety.

Teoretyczne okrążenie Ziemi, przy wspomnianej prędkości 66 km/s zajęłoby dokładnie 10 minut. Także i w tym przypadku, posiłkując się naszymi ludzkimi zmysłami, prędkość ta może wydawać się zdumiewająca. Niestety, dla naszej wyprawy jest to ciągle mało, stanowczo za mało. Dodatkowo statek kosmiczny, wykorzystujący tego typu metodę do nabrania prędkości, zwalnia drastycznie oddalając się od gwiazdy czy też planety. W efekcie daje to prędkość większą niż ta jaką dysponował on przed wykorzystaniem „grawitacyjnej procy” ale już nie tak imponującą, jak maksymalna.  W rezultacie, realna prędkość jaką dysponujemy do tej pory, przy wykorzystaniu chemicznie napędzanych silników odrzutowych, oscyluje w granicach ok. 60 000 km/h czyli ok. 17km/s. Z taką to mniej więcej prędkością przemieszcza się obecnie wspomniana powyżej sonda Voyager 1.

Znacznie szybsze statki kosmiczne to jak na razie jedynie teoretyczne projekty. Wykorzystują one najczęściej energię jądrową jako główne źródło napędu. Do najbardziej znanych planów możemy zaliczyć projekt Orion, z przełomu lat 50-tych i 60-tych, oraz Dedal z lat 70-tych. Nowsze koncepcje, to zaproponowane w latach 90-tych, oddzielne przedsięwzięcia o nazwach „Medusa” oraz „Longshot”. Prędkość, jaką mógłby osiągnąć tego rodzaju statek to około 48 milionów kilometrów na godzinę, czyli ok. 13 000 km/s. Wystarczyłaby ona by okrążyć Ziemię w 3 sekundy. Dotarcie na Marsa (przy odpowiednim ułożeniu obu planet) mogłoby zająć niewiele ponad godzinę! Do tego momentu wszystko wygląda bardzo obiecująco. Nie zapominajmy jednak, że mamy do czynienia z niewiarygodnie rozległymi przestrzeniami Kosmosu. Otóż, jeśli chcielibyśmy wybrać się poza Układ Słoneczny i dolecieć do najbliższej nam gwiazdy – Proxima Centauri (znanej także jako Alfa Centauri), podróż tylko w jedną stronę, z tą prędkością, zajęłaby nam ok. 97 lat. Dotarcie do niewiele bardziej oddalonego, oczywiście w kosmicznej skali, Syriusza, zajęłaby nam prawie 200 lat.

Jeśli uważacie, że to już bardzo daleko czeka was niemiła niespodzianka. Powyższe gwiazdy, to dopiero początek naszej podróży, zaś odległość, jaką dopiero pokonaliśmy, możemy śmiało porównać do przechadzki po bułki do sklepu spożywczego po drugiej stronie ulicy, podczas gdy np. najbliższa nam galaktyka - Andromeda, znajduje się w proporcjonalnej odległości tysięcy kilometrów. Mówiąc precyzyjniej – jest to relacja około 100 metrów do ok. 25 000 kilometrów. I kiedy dla nas ludzi samo to wydaje się przekraczać nasze pojmowanie, okazuje się, że w ogromie Wszechświata nawet ta odległość nie jest jeszcze bardzo imponująca.

 

                                

 

 

Zostawmy w tym miejscu projekty „żółwich” statków kosmicznych, nie wspominając nawet o „ślimaczych” pojazdach, jakie posiadamy obecnie i skupmy się na naprawdę „grubym kalibrze”. Prędkość światła, bo o niej mowa, to zawrotne, prawie 300 000 kilometrów na sekundę (dokładnie 299 792 km i 458 m na sekundę). Jest to największa prędkość, jaką udało się zaobserwować i według fizyków, największa jaką można osiągnąć w znanym nam Wszechświecie. Nic nie może poruszać się szybciej. W ciągu jednej tylko sekundy, światło jest w stanie okrążyć Ziemię ponad siedmiokrotnie. Niewiarygodnie szybko? Zobaczmy jak z tej perspektywy prezentują się kosmiczne odległości.

Zanim nasze oko będzie w stanie dostrzec jakikolwiek obiekt, odbity od niego promień światła, musi pokonać przestrzeń dzielącą go od obserwatora. W przypadku odległości, z jakimi mamy do czynienia na co dzień, czas jaki potrzebny jest do pokonania tej skali dystansów jest bliski zeru, sprawiając iż widzimy faktycznie to, co dzieje się przed nami w danej chwili. Im dalej w Kosmos jednak, tym bardziej zasada ta przestaje obowiązywać.

Światło odbite od najbliższego nam naturalnego obiektu – Księżyca potrzebuje już 1,3 sekundy, aby dotrzeć na Ziemię. Kiedy obsługa naziemna misji Apollo kontaktowała się z astronautami stąpającymi po Srebrnym Globie, zadając jakiekolwiek pytanie musiała czekać prawie 3 sekundy (2,6s) na odpowiedź. Jest to czas potrzebny światłu na pokonanie drogi do i z Księżyca. Wraz z dalszym wzrostem odległości sprawy zaczynają się komplikować jeszcze bardziej.

Światło wysłane ze Słońca potrzebuje już 8 min i 19 s, aby do nas dotrzeć. Nie zatrzymujemy się w tym miejscu. Mijamy naszą Gwiazdę i z prędkością światła zmierzamy w kierunku najbardziej odległej od nas planety Układu Słonecznego. Podróż na Plutona zajmuje nam ok. 5,5 godziny. Stamtąd kierujemy się w stronę najbliższej gwiazdy. Zanim docieramy do Alfa Centauri musi upłynąć jednak prawie 4,5 roku. Podróż w obie strony trwałaby zatem ok. 9 lat. Trochę długo, ale wszystko to jeszcze w granicach zdrowego rozsądku, wykonalności i co najważniejsze długości ludzkiego życia. To jednak tylko najbliższa okolica naszej Galaktyki – zwanej Drogą Mleczną. Jeśli chcielibyśmy wybrać się na drugi jej koniec, zajęłoby to nam ponad 100 000 lat.

Kierując się poza nią, zmierzamy w głębie Kosmosu, naszym celem jest położona najbliżej Drogi Mlecznej Galaktyka. Pamiętajmy, iż lecimy z prędkością światła, pokonując 299 792 km w ciągu jednej tylko sekundy. Zanim docieramy do Galaktyki Andromedy musi upłynąć jednak naprawdę dużo czasu. Jak dużo? 50 lat? 100 lat? Więcej. 200? 300? 500?, a może 1000? Znacznie, znacznie więcej niż to. Podróż do najbliższej Galaktyki zajęłaby nam 2,5 miliona lat. Wartość to ciężka do pojęcia. Jeśli uważacie jednak, że z perspektywy Wszechświata to już bardzo daleko, jeśli w ogóle możemy w tym miejscu używać takiego pojęcia, to jesteście w dużym błędzie. Przygotujcie się na ZNACZNIE większe liczby.

Podróżujemy dalej, przez kolejne miliony lat. Te stają się dziesiątkami, setkami milionów lat. Na swojej drodze mijamy poszczególne Galaktyki zbite w większe lub mniejsze gromady. Każde dobiegające teraz do nas promienie światła to już nie pojedyncze gwiazdy ale całe galaktyki, każda z nich zawierająca miliardy gwiazd. Setki milionów lat przechodzą w miliardy. Jeden, dwa, pięć, dziesięć miliardów lat podróży z prędkością światła. Wreszcie po 14 miliardach lat docieramy do granicy widzialnego Wszechświata. Warto podkreślić tu słowo „widzialnego”. Nie możemy powiedzieć, że jest to faktyczna granica, jest to pojęcie umowne. Oznacza to, że światło lecące od ewentualnie dalej położonych obiektów, nie zdążyło po prostu jeszcze do nas dotrzeć.

Z tak niesamowitymi odległościami wiąże się m.in. jeszcze jeden, ciekawy fakt. Ponieważ światło nie dociera do nas natychmiast, a zajmuje mu to wielokrotności lat, obraz jaki widzimy to także obraz z przed lat. Od ponad 4 do kilku tysięcy lat wstecz, w zależności jak daleko położona jest określona gwiazda. I od milionów do miliardów lat wstecz, w zależności jak bardzo oddalona jest galaktyka, na którą spoglądamy. Spoglądanie w Kosmos to dosłowne spoglądanie w przeszłość, czasem prawie do samych jego początków.


Ogrom Wszechświata może przytłaczać, nie to jednak miał na celu niniejszy artykuł. Pamiętajmy, aby spoglądać weń z należną mu pokorą, zdając sobie sprawę jacy jesteśmy w nim mali. Z drugiej jednak strony, bądźmy świadomi faktu, iż to właśnie nam przypadł prawdziwy honor podziwiania Geniuszu Stworzenia, w swej tak niesamowitej rozległości i różnorodności.

 

Ł.B.