Elämäntehtävänä matka toiseen aurinkokuntaan – sivutuotteena keksintöjä Maan pelastamiseksi

Maailmassa on joukko tieteilijöitä ja harrastajia, jotka haluavat auttaa ihmiskunnan matkalle toiseen aurinkokuntaan sadan vuoden kuluessa. Pauli Laine on yksi heistä. Haaste on vaikea ellei mahdoton, mutta ainakin ponnistelut voivat tuottaa ratkaisuja maanpäällisiin ongelmiin.

Kotimaa
Avaruusmatka
Stina Tuominen / Yle

Syyskuussa 2013 jyväskyläläinen it-ammattilainen Pauli Laine oli erikoisessa tilanteessa.

Hän seisoi Houstonin, Texasin Hyatt Regency -hotellin seminaarihuoneessa puhumassa, kuinka ihmiskunta voisi päästä vieraisiin tähtiin nykyteknologialla.

Tapahtuma oli nimeltään 100 Year Starship Symposium ja se oli koonnut sekalaisen joukon tieteilijöitä ja harrastajia ympäri maailmaa.

Laine on avaruusharrastaja, joka oli päätynyt Houstoniin huvin vuoksi.

– Minua ovat aina kiinnostaneet ihmiskunnan suuret kysymykset, hän kertoo.

Tapahtuman takana oli järjestö nimeltä 100 Year Starship. Pääorganisaattori, entinen astronautti Mae Jemison matkusti vuonna 1992 Endeavour-sukkulalla maata kiertävälle radalle, mutta on omistanut myöhemmän elämänsä paljon kaukaisemmalle päämäärälle: tulevaisuuden matkalle vieraita tähtiä kiertäville eksoplaneetoille.

Fysiikkaa sivuaineena opiskellut Pauli Laine oli bongannut tapahtuman Twitteristä ja kehitellyt itsekseen tutkimalla mallin siitä, kuinka tunnettuja teknologioita yhdistelemällä voitaisiin päästä 10 prosenttiin valon nopeudesta.

Pauli Laine
Jyväskyläläinen Pauli Laine on avaruusharrastaja, jota kiinnostavat suuret kysymykset.Pauli Laine.

Se on utopistinen nopeus, mutta minimi, jolla lähimpiin aurinkokuntiin voisi matkustaa ihmisiän aikana.

Malli toimii teoriassa, käytännöstä ei tiedä. Mutta ei se mitään: Houstonin kokous oli villejä ideoita ja inspiraatiota varten.

Työryhmissä fyysikot miettivät energiaratkaisuja, arkkitehdit ja muotoilijat kaavailivat sukupolvialusta, jolla ihmiset eläisivät ja lisääntyisivät useiden sukupolvien ajan ennen perille pääsyä. Psykologit pohtivat, miten psyyke kestää tähtienvälisellä lennolla.

Cocktail-tilaisuudessa pyöri monenlaista avaruusjulkkista, kuten maan ulkopuolista elämää etsivän SETI-instituutin entinen johtaja Jill Tarter sekä Star Trekistä tuttu näyttelijä LeVar Burton. Osa suunnitelmistakin kuulostaa Star Trek -elokuvista lainatuilta.

Sadan vuoden suunnitelma

Tähtimatka on ihmisten ikuinen haave, tämän päivän tiedolla mahdoton. Nykyteknologialla lähimmille tähdille kestäisi tuhansia tai kymmeniä tuhansia vuosia.

Matkaan pitäisi lähettää tuhansia ihmisiä kuljettava pienoiskaupunki, sukupolvialus. Jos se selviytyisi ja pääsisi jonnekin, siitä jalkautuisi kaukaisessa tulevaisuudessa vieras joukko, jonka kulttuurilla ei olisi paljoakaan yhteistä maan ihmisten kanssa.

Vaihtoehtoisesti pitäisi keksiä matkustustapa, joka uhmaa tunnettuja fysiikan lakeja.

Tehtävä kuulostaa musertavalta. Maailmassa on kuitenkin joukko ihmisiä, jotka ovat ottaneet sen päämääräkseen.

Aiheen ympärillä toimii tutkijoiden ja harrastajien verkostoja. Yksi järjestö on nimeltään Tau Zero Foundation, toinen Icarus Interstellar.

Maapallon pelastaminen lienee helpompaa kuin uuden löytäminen.

100 Year Starship -järjestö syntyi viisi vuotta sitten, kun avaruustutkimuskeskus Nasa ja Yhdysvaltain armeijan tutkimuslaitos DARPA tarjosivat puolen miljoonan dollaria idealle, joka pohjustaa tulevaisuuden tähtimatkaa.

Pauli Laine otti yhteyttä professori Esko Valtaojaan ja ehdotti tälle osallistumista. Kun Valtaojalla ei ollut mahdollisuutta osallistua, Laine päätti kokeilla itse. Hänen ideapaperiaan ei valittu. Mae Jemison vei voiton.

Sata vuotta on siinä mielessä hyvä aika suunnitella, että se on sopivasti käsityskykymme ulkopuolella. Lähihistoriasta on nähty, että siinä ajassa maailma ehtii mullistua täysin ja tieteiskuvitelmasta voi tulla totta.

– Uskoisin, että sadan vuoden päästä olemme ainakin askeleen lähempänä. Jos rahaa ja halua löytyy, voisimme ehkä rakentaa 10 prosentin valonnopeudella liikkuvan luotaimen. Hitaampia kulkee todennäköisesti tuolloin jo ehkä valovuoden, parin päässä, Laine sanoo.

Hänelle tähtimatkan suunnittelu on ennen kaikkea hauska harrastus: mahdollisuus tutustua mielenkiintoiseen porukkaan ja vaihtaa ajatuksia. Hän haki mukaan 100 Year Starship -konferenssiin myös seuraavana vuonna 2014. Hänen aiheensa oli entistä kiehtovampi: mihin meidän pitäisi mennä ja mitä pakata mukaan?

Kummallisia maailmoja

On ehkä olemassa vesimaailma, joka on pelkkää valtamerta. Eräällä kaukaisella planeetalla sataa kiviä, toisella sataa mahdollisesti sulaa lasia.

Yksi eksomaailma on lähes kokonaan timanttia. Eräs planeetta on väriltään hiiltäkin mustempi. On myös eksomaailma, jonka taivaalla loistaa kolme aurinkoa.

Eksoplaneettoja on löydetty jo noin 2000, ja monet niistä ovat hyvin kummallisia.

Eksoplaneetta nähtynä sen kuusta käsin. Nasan piirroskuva.
Eksoplaneetta nähtynä sen kuusta käsin. Nasan piirroskuva.NASA/JPL-Caltech.

Lähes kaikki tieto on spekulaatiota, sillä suurinta osaa eksoplaneetoista ei ole pystytty havaitsemaan suoraan. Niiden olemassaoloa, koostumusta, lämpötilaa ja kiertorataa voi tutkia vain epäsuorilla mittausmenetelmillä.

Tähtimatkasta haaveileville uutiset eksoplaneetoista antavat uutta potkua: ehkä kohta on jo matkakohde, johon haaveet suunnata.

Monet tähtimatka-aktiiveista ovat ikäpolvea, joka imi innostuksensa 1960–70-luvun vaihteen kuulennoista. Moni pettyi, kun avaruuden valloitus tyrehtyi.

Yksi heistä on entinen Nasan fyysikko Marc Millis, joka perusti kymmenen vuotta sitten tutkijoiden vapaaehtoisverkoston Tau Zero Foundationin.

Millis kertoo sähköpostitse, että hän varttui hämmästellen avaruuslentoja. Hän uskoi, että kun hän kasvaa aikuiseksi, ihmisillä olisi jo tukikohtia kuussa.

– Päättelin, että valmistumiseni jälkeen löytyisi töitä scifi-henkisten läpimurtojen parissa. En huomannut, kuinka paljon kehitys hidastui vuoden 1973 jälkeen, ja aloin opiskella avaruuslentojen fysiikkaa.

Hänen lapsena ihannoimansa kuulennot ovat helppoja verrattuna tähtimatkoihin, jotka kaukaisuudessaan ylittävät käsityskykymme. Mutta Millisiä eivät ole koskaan helpot haasteet kiinnostaneetkaan.

Scifi-henkisiä teorioita

Marc Millisin Tau Zero ei varsinaisesti kilpaile muiden tähtimatkaprojektien kanssa, vaan ihmiset pyörivät samoissa tapahtumissa ja tekevät löyhää yhteistyötä jakaakseen tietoa ja ideoita. Ei tarvitse kilpailla, kun ei ole juuri tarjolla rahoitusta, josta taistella.

Millis teki aiemman työuransa Nasalla valmistumisestaan lähtien. Vuonna 1996 hän pääsi johtamaan toiveidensa mukaista ohjelmaa nimeltä Breakthrough Propulsion Physics.

Marc Millis
Entinen Nasan fyysikko Marc Millis haluaisi matkustaa toiseen aurinkokuntaan, jos se tulisi mahdolliseksi.Marc Millis.

Nimen taakse kätkeytyi korkealentoinen hanke, jossa tutkijat kehittelivät scifiltä kuulostavia ideoita, jotka uhmaavat tunnettuja fysiikan lakeja. Näihin kuuluu vaikkapa matkustaminen valoa nopeammin.

Kuusi vuotta ja 1,2 miljoonaa dollaria myöhemmin Nasa lopetti ohjelman ja totesi, että läpimurtoja ei ole näköpiirissä.

Millis kertoo, että ohjelma lakkautettiin rahapulan vuoksi. Nasa määrättiin vuonna 2005 jatkamaan kuulentoja. Raha ei riittänyt niihinkään.

– Nasan painopisteet ja rahoitus ovat kongressin ja presidentin oikkujen varassa. Kun tajusin, että sen enempää kuulentoja kuin kauaskantoisempaa tutkimusta ei tule, jäin varhaiseläkkeelle vuonna 2010.

Millis kertoo, että Tau Zerossa ja muissa projekteissa toimii esimerkiksi Nasan ihmisiä, jotka tekevät päivätyönään arkisempaa tutkimusta ja vapaa-ajallaan puuhastelevat tähtimatkan parissa.

Jos ihmiset haluavat elää lajina ikuisesti, on pakko lähteä.

Villeimpiin aiheisiin kuuluu fyysikko Harold G. Whiten tutkima, Star Trekistä tuttu poimuajo, jossa manipuloidaan aika-avaruutta, niin että avaruusalus voisi liikkua valoa nopeammin. Työnantaja Nasa on antanut Whiten tutkia, mutta katsoi viime vuonna tarpeelliseksi tiedottaa yleisölle, että poimuajo on tällä hetkellä pelkkää unelmaa.

Onko ihmisellä oikeus levittäytyä?

Jalat maassa elävä kysyy, miksi meidän pitäisi lähteä jonnekin. Varsinkin, kun se on niin järjettömän vaikeaa, ellei mahdotonta.

Monet tähtimatkan puuhaajat haluavat b-suunnitelman. Tämä maailma tuhoutuu ennen pitkää. Jos ihmiset haluavat elää lajina ikuisesti, on pakko lähteä.

– Jotkut sanovat, että ihminen on sen verran huono laji, ettei sillä olisi oikeutta levittäytyä. Toisaalta kehittynyt elämä saattaa olla hyvin harvinaista. Maa voi olla ainoa elävä planeetta Linnunradalla. Voisi ajatella, että velvollisuutemme on ylläpitää elämää, Pauli Laine pohtii.

Päämäärääkin tärkeämpiä ovat innovaatiot, joita syntyy tähtiin kurkottelun sivutuotteena.

Toinen puoli on ihmisen vietti tutkia, seikkailla ja mennä tuntemattomaan.

Maapalloa sopivampaa meille tuskin löytyy. Vasta kohdetta lähestyessä voisi paljastua, että uusi maailma ei olekaan kiva paikka vaan esimerkiksi kuten naapurimme Venus: kasvihuoneilmiön kiehuttama, laavavirtojen peittämä pätsi.

Otollisessakaan eksomaailmassa tuskin voisi edes hengittää.

– Mutta jos lämpötila ja paine olisivat sopivat ja vettä saatavilla, happinaamari olisi pieni vaiva uudesta maailmasta, Laine uskoo.

Ratkaisuja myös maan päälle

Tähtimissiossa on Hollywood-seikkailun kaikua. Parin vuoden takaisessa Interstellar-elokuvassa ihmiset ovat nälkiintymässä ekokatastrofin vuoksi. Siispä päädytään vastuuttomaan ratkaisuun: jätetään tämä pallo ja etsitään uusi.

Tosielämässä maapallon pelastaminen lienee paljon helpompaa kuin uuden löytäminen ja sille pääsy. Miksi ihmiskunta tuhlaisi resursseja avaruusseikkailuihin, kun voisi tehdä maailmasta paremman paikan?

Tähtimatkan suunnittelijoilla on korkeammat ihanteet kuin Interstellarin hahmoilla. Järjestöt eivät ole hylkäämässä tätä palloa vaan haluavat hyödyttää ihmiskuntaa myös maan päällä.

Kepler-186f on suunnilleen Maan kokoinen planeetta, joka kiertää punaista kääpiötähteä ja sijaitsee melko varmasti elinkelpoisella vyöhykkeellä.
Kepler-186f on suunnilleen Maan kokoinen planeetta, joka kiertää punaista kääpiötähteä ja sijaitsee melko varmasti elinkelpoisella vyöhykkeellä. Kuva on piirros.NASA/JPL-Caltech.

Päämäärääkin tärkeämpiä ovat innovaatiot, joita syntyy tähtiin kurkottelun sivutuotteena. Jos ihmiset onnistuvat vaikka ratkaisemaan, miten avaruuden siirtokunta tuottaisi ravintoa kestävästi ja eläisi resursseja tuhlaamatta, olisi ratkaistu samat haasteet maan päällä.

– Vaikka emme usein ajattele tästä näkökulmasta, ihmiskunta on jumissa tällä yhdellä sukupolvialuksella, maapallolla. Kun suunnittelemme kestävää elämää muille sukupolvialuksille, voimme soveltaa samoja oppeja maapallolla, sanoo Marc Millis.

“Mieluummin teen jotain tärkeää”

Millaista on tutkia elämäntyönään ideoita, joita muut pitävät mahdottomina? Eikö Millisiä koskaan turhauta työskennellä projektissa, jonka valmistumista hän ei elinaikanaan tule näkemään?

– Kysymys hämmentää minua. Oletuksena on, että vain välittömiä ja helppoja ongelmia kannattaisi ratkoa. Mutta arvoa ei ole vain päämäärällä, vaan myös matkan varrelta saatavilla opeilla, Millis toteaa.

Hän haluaa auttaa ihmiskuntaa selviytymään. Miksi tyytyä vähäisempiin haasteisiin?

– Mieluummin edistän oikeasti tärkeää, pitkän ajan päämäärää, kuin saan valmiiksi joukon helpompia ja vähäpätöisempiä tuotteita.

Entä lähtisivätkö tähtimatkan suunnittelijat itse pitkälle menolennolle, jos tulisi tilaisuus?

"Haluaisin matkustaa avaruusaluksella, joka olisi kuin Jacques Cousteaun Calypso."

Pauli Lainetta matka ei erityisesti innosta. Hän tekee mieluummin pohjatyötä.

– Perheellisenä ei ensimmäisenä tulisi mieleen lähteä. Mutta jos joku tarjoaisi matkaa, niin eihän sitä koskaan tiedä varmasti, hän pohtii.

Marc Millis voisi lähteä. Hänen mielikuvituksessaan matka ei kuitenkaan olisi elämänmittaista kökkimistä sukupolvialuksessa tai eksoplaneetan aavikolle kasatussa moduulissa.

– Haluaisin matkustaa avaruusaluksella, joka olisi kuin tutkimusmatkailija Jacques Cousteaun Calypso. Voisin vierailla toisissa maailmoissa ja sitten dokumentoida seikkailut Maahan ihmisten sivistämiseksi, viihteeksi ja inspiraatioksi.