Pesszimista univerzumkép lenne, ha csak a Földön alakult volna ki élet

Olvasási idő kb 11 perc
Kiss László
Harmati András/alfahir.hu

Kiss László csillagász, fizikus, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózathoz tartozó Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója. Őt kérdeztük a Földön kívüli élet kialakulásának esélyéről, Elon Muskról, a marsi humánkolónia lehetőségéről és a csillagközi utazásról. Interjú.

Az év egyik legfontosabb felfedezése, hogy foszfint találhattak a Vénusz légkörében. Ez tényleg az élet jele?

Ténykérdés, hogy a Földön a foszfint vagy az ipar, vagy anaerob, levegőt nem igénylő baktériumok állítják elő. A Vénusz légkörének összetételéről van egy elképzelésünk, a kémiai ismereteink szerint a Vénusz légkörében magától foszfin nem tud létrejönni. Tehát a földi analógia alapján lehet arra következtetni, hogy 55-80 kilométer közötti magasságban a Vénusz légkörében, ahol már közel sincs olyan forróság, mint a felszíni 500 Celsius-fok, hanem barátságosabb, 0-100 fok közé esik a hőmérséklet, létrejöhetett valami. Ez a felfedezés nem bizonyíték, a valódi bizonyíték az lenne, ha odamennénk egy kis laborral és megvizsgálnánk. Hozzáadott információ az eredeti felfedezéshez, hogy egy amerikai kutatócsoport 1978-ban a Pioneer Venus Multiprobe űrszondával vizsgálta a Vénuszt és megmérték a légkörben található molekulák, gázrészecskék tömegének eloszlását. Akkor senki nem kutatta, hogy esetleg lehet-e foszfin, de most egy kaliforniai kutatócsoport azt állítja, már azokban a számokban is látszik a foszfin. Ez egy független megerősítés. A biológiai aktivitás bizonyításához viszont nem elég a ’78-as adatokat nézegetni, hanem labort kellene odavinni. Erre leghamarabb 2022-23-ban lesz lehetőség. Ez a dolog felkeltette az űrkutatók figyelmét, a Mars mellett a Vénusz lehet a másik fókuszpont.

Mekkora esélye van annak, hogy a Földön kívül is kialakult az élet?

Az igazi nagy kérdés, amiről az egész szól, hogy milyen valószínűséggel alakul ki az élet magától. Erről még semmit nem tudunk. Jelenleg a Föld az egyetlen olyan ismert hely az univerzumban, ahol van élet.  Amikor meg akarjuk becsülni, hogy máshol lehet-e élet, vagy a sci-fiket nézve elgondolkodunk, hogy lehetnek-e csillagközi civilizációk, akkor az azt feltételezi, hogy a Földhöz hasonló bolygókon kialakul az élet, ha van rá lehetősége. De nem tudjuk, hogy ez tényleg így van-e. Ha sikerül bizonyítani, hogy a Vénusz légkörében, vagy a Mars felszín alatti, sós tavaiban, esetleg a Jupiter Europa holdján a jégréteg alatti vízóceánban mikrobiális élet jelei vannak, akkor rendelhetünk konkrét valószínűséget az élet kialakulásához. Nagyon pesszimista univerzumkép lenne, ha csak a Földön alakult volna ki élet. Minden sejtem tiltakozik az ellen, hogy ennyire magányos legyen a világunk.

A Föld a Holdról fotózva.
Föld
NASA

Idén nyáron vitt először a SpaceX embereket a Nemzetközi Űrállomásra, Elon Musk víziója egy marsi kolónia létrehozása. Ennek van realitása?

Elon Musk egy vizionárius multimilliárdos, a víziója az emberek a Marson, aminek az is a része, hogy ezt ő valósítsa meg. Ez egy nagyon drága vállalkozás, de fundamentálisabb kérdés, hogy miért akarunk a Marson élni? Ott nem jó az embernek, a Mars nem lakható bolygó és nem tudjuk terraformálni. Nincs légkör, nincs mágneses tér, a hőmérséklet az egyenlítőnél nyáridőben is alig éri el a nulla, vagy a plusz egynéhány fokot. A napsugárzással érkező kozmikus részecskék bombázzák a felszínt. A sugárzás miatt a felszín alá kellene vinni a bázist, ha találunk erre alkalmas barlangrendszereket, akár működhet is a dolog. A következő kérdés, hogy mivel etetnénk ott az embereket? Az elképzelhetetlen, hogy a Földről visszük az élelmiszert. A szakirodalom szerint a legalkalmasabb növény erre a kukorica, a legjobb fehérjeforrást a rovarok játszhatnák el, például a sáskák. Tehát a felszín alatti barlangokban kukoricát kellene termelnünk és sáskákat tenyésztenünk. Ráadásul a Mars messzebb van a Naptól, mint a Föld, a növényeknek világítanunk kellene a fotoszintézishez. Amit Matt Damon csinált a Mentőexpedícióban, hogy a saját ürülékével krumplit tenyésztett egy sátor alatt a felszínen, az teljesen működésképtelen modell, a valóságban fizikai okok miatt nem lehet megcsinálni. A NASA már többször meghirdette az emberes Mars-utazást, általában 30 évenként 30 év távolságra van. Vélhetően tényleg eljut az ember a Marsra, csak az a kérdés, hogy mikor. A NASA-nak most a Holdra való visszatérés az elsődleges, ha a holdi technológiai demonstráció sikeres lesz, akkor lehet gondolkodni a Marson. Hogy ebből mi lesz, az a politikán is múlik, négyéves a választási ciklus, Amerikában adott esetben nyolc, ez még mindig elmarad egy űrkutatási projekt időskálájától.

A technológia már rendelkezésre áll ahhoz, hogy embert juttasson a Marsra?

Talán el tudjuk vinni, de nem tudjuk visszahozni. Az összes űrben élő ember az ISS-en van, ami a Föld mágneses terének védőburkán belül található. A Mars legalább fél év oda és fél év vissza, az űrhajósokat egy éven keresztül érné a sugárterhelés. Ez egy aktívan kutatott terület, például olyan technikai koncepciókat is megfogalmaztak egyesek, hogy óriás víztartályokat építenének, majd azokon belül utaznának az űrhajósok, hogy a víz leárnyékolja a sugárzást. Ez már az Apollo-program idején is komoly kérdés volt, de ott 6-8 nap alatt megjárták a Holdat, viszonylag rövid út, a Mars minimum egy év, a Föld mágneses védőburkából teljesen kiemelt űrhajóban. A mostani szondáink gravitációs siklással jutnak el egyik helyről a másikra. Nincs igazán aktív hajtás, fellőjük, nagy sebességet adunk neki, a gravitációs siklással eljut a célhelyre és ott majd lefékezzük. A sci-fikben látott dübörgő rakéta, ami az űrben is folyamatosan hajtja a repülőgépet, nem létezik. Ez okozza azt, hogy az utazások időskálája ilyen hosszú. A klasszikus meghajtásnak ötven éve nincs nagyobb mozgékonyságot lehetővé tévő alternatívája. Ez probléma, de az amerikaiak most is tesztelnek egy olyan rakétát, amivel adott esetben más bolygókhoz is el lehet jutni.

A Curiosity szelfije a Marson.
Mars
NASA

Az Egy galaxissal odébb című könyvben írt a tudomány és a sci-fi viszonyáról, lehetséges a csillagközi utazás?

A kérdés kapcsán kiemelendő G. Harry Stine neve, aki az Amerikai Rakétamodellező Társaság alapítója volt. 1957-ben vált hírhedtté egy véletlen miatt. Megjelentetett egy könyvet arról, hogy az oroszoknak előbb lesz szondája a Föld körül, mint az amerikaiaknak. Egy hónappal később elindult a Szputnyik. Komolyan kérdőre vonták, hogy ő honnan tudta ezt? Aztán 1973 októberében egy tudományos igényű cikket jelentetett meg a csillagközi utazásról az Analog című sci-fi magazinban. Azt vizsgálta, hogy hogyan válhat az emberiség többcsillagos civilizációvá. Jelenleg több-bolygós civilizáció sem vagyunk, ez a marsi kolóniával teljesülhetne. Nem igazán azt vizsgálta, hogy milyen technológiával lehet átlépni a csillagközi teret, hanem magát a projektet képzelte el. Legfőbb üzenete, hogy ez adott esetben akár megvalósítható is lehet, ám mindenképpen több évszázadon átívelő lesz a projekt. Tűzzük ki célul, hogy az emberiség legyen többcsillagos civilizáció - de valójában miért is? Az emberiség jelenleg használja a Föld erőforrásait, ezek összmennyisége valamekkora. Ha a rendelkezésre álló összes erőforrás mennyiségét elosztjuk a felhasználási sebességgel, akkor kapunk egy időmennyiséget, ami arra ad becslést, hogy mennyi idő múlva fogy ki a Föld összes erőforrása. Utána használhatjuk a Naprendszer többi erőforrását, de egyszer az is elfogy. Évezredek alatt eljuthatunk oda, hogy nem lesz a Naprendszerben a populációt ellátni képes mennyiségű erőforrás. A fajfenntartás igénye óhatatlanul elhozza, hogy megtörténjen a kirajzás a csillagközi térbe, ha túl akarunk élni. A másik, ami hajtja az embert, az a felfedezés vágya, látjuk a kihívást, vajon mi lehet odakint? A probléma, hogy hihetetlenül nagy távolságok vannak a csillagok között. Az emberiség legtávolabbra jutott eszköze az a Voyager-1, körülbelül 1 fénynap távolságra utazott 40 év alatt. A legközelebbi csillag 4 és egynegyed fényévre van innen, azaz a Voyager-1 hatvanezer év alatt jutna oda. A mostani technológiánk alkalmatlan a csillagközi tér áthidalására.

Kiss László
Kiss László
Harmati András/alfahir.hu

Hova utaznánk, ha tudnánk menni?

Stine felállított néhány alaptézist, például: mivel a csillagközi utazás generációkon átívelő projekt lesz, a csillagászok első dolga, hogy feltérképezzék a közeli csillagokat, és bolygókat keressenek körülöttük. Először szondát küldünk a csillagközi térbe, nyilván olyan helyre, ahol valami érdekeset találhatunk. 1973-ban még nem létezett az a kifejezés, hogy exobolygó. Stine azt mondta, hogy az utazáshoz be kell azonosítani jó célpontokat, illetve megjósolta, hogy szerinte 20 éven belül megtalálják az első bolygót más csillag körül. És ténykérdés, hogy 22 évvel később, 1995-ben bejelentette Michel Mayor és Didier Queloz svájci csillagász a Naphoz hasonló 51 Pegasi csillag bolygótömegű társának felfedezését. 2020 végén már több mint négyezer exobolygót ismerünk, a legközelebbi csillag, a Proxima Centauri körül kettő bolygóról tudunk, az egyik a lakhatósági zónában kering. Evidens, hogy az első csillagközi szondának a Proxima Centauri lesz a célpontja.

Az ilyen szondák fejlesztése kapcsán érdemes megemlíteni, hogy 2015-ben Jurij Milner és Stephen Hawking bejelentették a Breakthrough Starshot projektet, ami az első csillagközi szonda megalkotását tűzte ki célként. Az elképzelés szerint bélyegméretű nanoszondákat nagyteljesítményű lézerekkel lehetne a fénysebesség 20 százalékára felgyorsítani, felhasználva a nagy intenzitású lézer által kiváltott fény-nyomást. Jelenleg ez a technológia még nem létezik, de nem kizárt, hogy megvalósítható. Ha 0,2 fénysebességre tudnánk gyorsítani a nanoszondákat, 20 év alatt odaérhetnének a Proxima Centaurihoz, onnan valamilyen kommunikációs eszközzel, optikai kódolással, fénysebességgel visszajöhetne az információ. 20 év alatt odaérünk, 5 év múlva visszajön a jel, így 25 évvel az indulás után már lehetnének helyszíni méréseink a legközelebbi csillagról. Ennek a megvalósulása áttörés lenne az emberiség számára. Egyrészt megmutatná, hogy az ember hihetetlen intellektuális teljesítményre képes, ami sok minden mellett azért is fontos, mert jól érezhető, hogy az emberek jelentős része elvesztette a hitét a tudományban, ezért átütő erejű lenne az akár milliárdok fantáziáját megragadó, igazi kozmikus áttörés. Fontos kihangsúlyozni azonban, hogy  a  marsi kolóniák vagy a csillagközi utazás szép vízió, de az emberiség erőforrásainak töredékét kell erre fordítani. A modern tudomány egyértelműen legnagyobb kihívása ennek a szép kék bolygónak a megőrzése a következő generációk számára.

A TRAPPIST-1d virtuális felszíne.
Tappist
NASA

Milyen projektek zajlanak jelenleg Önöknél?

A Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Csillagászati Intézetében jelenleg több mint hatvan kutató dolgozik, a gárda negyede külföldi, azaz nagy mértékben nemzetköziesedett az intézet. A zászlóshajó projektek között van az űrcsillagászat, például ezen a helyen miniműhold-alkatrészek is készültek már. Várhatóan idén decemberben lesz először eszközünk Föld körüli pályán, egy cseh-szlovák konzorciummal együttműködésben, Japánban fejlesztett detektorhoz adjuk az elektronikát. Gammavillanásokat, távoli csillagrobbanások feltűnését tervezzük detektálni a jövőben a miniműhold flottával. Az Európai Déli Obszervatóriumnak Chilében vannak nagy obszervatóriumai, és ugyan Magyarország nem tagja még a kormányközi szervezetnek, de versenypályázati rendszerben így is rendszeresen nyerünk el műszeridőket, például fiatal csillagok és bolygók kialakulása, keletkezése és fejlődése témakörben. Az intézetben klasszikus téma a csillagok asztrofizikája, a csillagbelsők szerkezetének vizsgálata asztroszeizmológiai módszerekkel, a csillagrengések kutatásán keresztül. Az utóbbi években erősen futott a robbanócsillagok, valamint a kis égitestek a Naprendszerünkben, kisbolygók, üstökösök, meteorok és meteoritok kutatása is.