لن يتمكن رواد الفضاء المستقبليون الذين يسافرون إلى النجوم والمجرات البعيدة بسرعة قريبة من سرعة الضوء من تلقي الاتصالات من الأرض حتى تصل مركبتهم إلى وجهتها، باستثناء فترة وجيزة بعد الإطلاق، وفقًا لنتائج دراسة علمية نُشرت مؤخرًا.
عندما يتعلق الأمر بالاتصالات ذات السرعة القريبة من الضوء، يبدو أن قوانين الفيزياء تقف ضدنا بشدة. من المؤكد أن الفارق الزمني بين إرسال الرسالة واستلامها على الأرض بالكاد يمكن ملاحظته. ومع ذلك، فإن المسافات الأكبر تؤدي إلى مشاكل أكبر. على سبيل المثال، يستغرق قمر صناعي يدور حول المريخ ما بين 5 إلى 20 دقيقة لتلقي رسالة من وكالة ناسا، وأكثر من 22.5 ساعة للوصول إلى مسبار فوييجر 1، الذي يعبر حاليا الوسط النجمي على مسافة تزيد عن 15 مليار كيلومتر. . من الأرض.
وفقًا لنتائج مقال نشر مؤخرًا على منصة مشاركة الأبحاث arXiv، تصبح مسألة الاتصال لمسافات طويلة أكثر تعقيدًا عندما تتحرك المركبة الفضائية التي تحاول التحدث إليها بسرعة قريبة من سرعة الضوء. في الوقت الحالي، يظل السفر بسرعة قريبة من سرعة الضوء ضربًا من الخيال العلمي. ومع ذلك، لمجرد أن التكنولوجيا تبدو مستحيلة حاليًا، لا يعني أنه لن يتم اختراعها يومًا ما، خاصة بالنظر إلى معدل التقدم التكنولوجي لجنسنا البشري.
ففي نهاية المطاف، لا يفصل بين اختراع الطيران الآلي في عام 1903 والخطوات الأولى للإنسانية على سطح القمر في عام 1969 سوى 66 عاماً. ومن يستطيع أن يجزم بما سنكون قادرين على تحقيقه في غضون بضعة قرون؟ تحسبًا لمثل هذا الاحتمال، سعى مؤلفو دراسة arXiv إلى فحص صعوبات الاتصال التي قد تواجهها المركبات الفضائية التي تسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء.
نظرت الدراسة في سيناريوهين منفصلين للمهمة، حيث أرسلت المركبة الفضائية رسائل أثناء السفر من نقطة الإطلاق/المغادرة إلى موقع هبوط بعيد. يستكشف السيناريو الأول المصير الوحيد لمركبة فضائية تمر بتسارع مستمر لا نهاية له، في حين أن المهمة الثانية الأكثر واقعية تنطوي على تسارع مركبة فضائية في النصف الأول من رحلتها، قبل أن تتباطأ استعدادًا للهبوط.
في كلتا الحالتين، يتم تشفير الاتصالات المرسلة من وإلى المركبة الفضائية بالفوتونات (جسيمات الضوء)، والتي تنتقل باستمرار بسرعة الضوء (670616629 ميلا في الساعة) في فراغ الفضاء، وفقا لنظرية النسبية الخاصة لأينشتاين. .
إن حد السرعة الكونية هذا – إلى جانب التأثيرات النسبية الأخرى – من شأنه أن يخلق مشاكل عميقة للسفن ذات السرعة القريبة من الضوء أثناء محاولتها البقاء على اتصال مع الحضارة التي تركتها وراءها. وفقا لحسابات الباحثين، تجربة المركبة الفضائية سيكون التسريع المستمر قادرًا على استقبال الرسائل خلال المراحل الأولى من المهمة، مع زيادة زمن الوصول للإشارة حتى يصل الطاقم في النهاية إلى نقطة “أفق الحدث”. بعد ذلك، لن تتمكن المركبة الفضائية من اكتشاف الفوتونات المرسلة من موقع الإطلاق، مما يتركها معزولة أثناء تقدمها عبر فراغ الفضاء.
