1η φάση 1997, Λύκειο: θέματα και λύσεις

Πού: μόνο σε σώματα με στερεή επιφάνεια: στους βραχώδεις πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης) και σε δορυφόρους και αστεροειδείς. Στην πράξη, για ανθρώπους, ο ρεαλιστικός στόχος είναι ο Άρης (και φυσικά η Σελήνη, όπου έχουμε ήδη πάει). Ο Ερμής είναι εφικτός θεωρητικά, αλλά με ακραίες θερμοκρασίες (από περίπου +430 °C ως −180 °C) και πολύ κοντά στον Ήλιο.

Πώς: πρέπει να μηδενιστεί η ταχύτητα του σκάφους πριν από την επαφή. Όπου υπάρχει ατμόσφαιρα (Άρης), χρησιμοποιείται θερμική ασπίδα για το φρενάρισμα, μετά αλεξίπτωτα και τέλος ρετροπύραυλοι. Όπου δεν υπάρχει (Σελήνη, Ερμής), μόνο ρετροπύραυλοι. Για την επιστροφή χρειάζεται δεύτερη βαθμίδα που να ξεπερνά την ταχύτητα διαφυγής του σώματος.

Γιατί αλλού είναι αδύνατη: οι γίγαντες (Δίας, Κρόνος, Ουρανός, Ποσειδώνας) δεν έχουν στερεή επιφάνεια. Το σκάφος βυθίζεται σε όλο και πυκνότερα αέρια και συνθλίβεται, και γύρω από τον Δία η ακτινοβολία είναι θανατηφόρα. Η Αφροδίτη έχει στερεή επιφάνεια, αλλά θερμοκρασία περίπου 465 °C και πίεση περίπου 90 ατμοσφαιρών. Τα σοβιετικά σκάφη Venera άντεξαν εκεί το πολύ περίπου δύο ώρες (Venera 13: 127 λεπτά).

Γέννηση: ένα ψυχρό μοριακό νέφος (αέριο και σκόνη) καταρρέει λόγω βαρύτητας και σχηματίζει πρωτοαστέρα. Όταν η θερμοκρασία στο κέντρο φτάσει περίπου 10 εκατομμύρια K, αρχίζει η σύντηξη υδρογόνου σε ήλιο.

Κύρια ακολουθία: η μεγαλύτερη και πιο σταθερή φάση. Ο αστέρας «καίει» υδρογόνο στον πυρήνα του, και η πίεση ισορροπεί τη βαρύτητα. Τα μαζικά άστρα ζουν λίγα εκατομμύρια χρόνια, ο Ήλιος περίπου 10 δισεκατομμύρια, οι ερυθροί νάνοι τρισεκατομμύρια.

Γίγαντας: όταν τελειώσει το υδρογόνο του πυρήνα, ο πυρήνας συστέλλεται και θερμαίνεται, ενώ τα εξωτερικά στρώματα διογκώνονται: ο αστέρας γίνεται ερυθρός γίγαντας (ή υπεργίγαντας) και καίει ήλιο, και στα μαζικά άστρα βαρύτερα στοιχεία.

Κατάληξη, ανάλογα με τη μάζα: άστρα σαν τον Ήλιο αποβάλλουν τα εξωτερικά στρώματα ως πλανητικό νεφέλωμα, και ο πυρήνας μένει λευκός νάνος. Άστρα με περισσότερες από περίπου 8 ηλιακές μάζες τελειώνουν με έκρηξη υπερκαινοφανούς, αφήνοντας αστέρα νετρονίων ή, αν ο πυρήνας είναι πολύ μαζικός, μαύρη τρύπα.

Δύο προγράμματα. Απόλλων (NASA, 1961–1972): γιγάντιοι πύραυλοι Saturn V έστειλαν τρεις αστροναύτες σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, και η σεληνάκατος κατέβαζε δύο στην επιφάνεια. Έξι αποστολές (1969–1972) προσσεληνώθηκαν, 12 άνθρωποι περπάτησαν στη Σελήνη και έφεραν 382 kg πετρώματα. Hubble (NASA/ESA): τηλεσκόπιο 2,4 m που τέθηκε σε τροχιά με το διαστημικό λεωφορείο το 1990. Ένα σφάλμα στο κάτοπτρό του διορθώθηκε με αποστολή επισκευής το 1993.

Αξίζει το κόστος; Ερώτηση γνώμης, με επιχειρήματα και από τις δύο πλευρές. Υπέρ: τα ποσά είναι μικρό ποσοστό των κρατικών προϋπολογισμών (η NASA παίρνει λιγότερο από 0,5% του αμερικανικού). Η διαστημική τεχνολογία έδωσε δορυφόρους καιρού, επικοινωνιών και GPS, ιατρικά απεικονιστικά μέσα και αισθητήρες καμερών. Παρακολουθεί από τον ουρανό το κλίμα, τις καλλιέργειες και τις καταστροφές, ενώ εμπνέει νέους επιστήμονες.

Κατά: τα χρήματα θα μπορούσαν να πάνε άμεσα στην υγεία ή τη φτώχεια. Ισορροπημένο συμπέρασμα: δεν είναι ή το ένα ή το άλλο. Η βασική έρευνα είναι επένδυση με μακροπρόθεσμα οφέλη για όλους, εφόσον γίνεται με διαφάνεια και διεθνή συνεργασία, ώστε να μοιράζεται το κόστος.

Ερώτηση γνώμης. Η πιο πιθανή τέτοια ανακάλυψη είναι η ανίχνευση ζωής έξω από τη Γη.

Πού μπορεί να γίνει: σε δορυφόρους με υπόγειους ωκεανούς, όπως η Ευρώπη του Δία ή ο Εγκέλαδος του Κρόνου, στον Άρη (ίχνη αρχαίας ζωής), ή στην ατμόσφαιρα εξωπλανητών, όπου τηλεσκόπια σαν το James Webb αναζητούν συνδυασμούς αερίων που δύσκολα εξηγούνται χωρίς ζωή (π.χ. οξυγόνο μαζί με μεθάνιο).

Γιατί θα είχε παρόμοια επίδραση: όπως η κίνηση της Γης μάς έβγαλε από το κέντρο του κόσμου, η ζωή αλλού θα έδειχνε ότι η ζωή δεν είναι μοναδικό φαινόμενο, με συνέπειες για τη βιολογία, τη φιλοσοφία και τη θέση μας στο σύμπαν. Άλλες καλές απαντήσεις: η φύση της σκοτεινής ύλης και ενέργειας, ή μια θεωρία που ενοποιεί τη βαρύτητα με την κβαντομηχανική.