Parin viime vuosikymmenen aikana tähtitieteilijät ovat löytäneet paljon eksoplaneettoja, jotka voisivat mahdollisesti ylläpitää elämää. Monet tällaiset tähtitieteilijöiden löytämät planeetat ovat paljon Maata suurempia kivisiä planeettoja, joilla on niin suuri painovoima, että niille on voinut todennäköisesti syntyä elämää ylläpitävä kaasukehä.

Tällaisissa jättiplaneetoissa on kuitenkin mahdollisten sivilisaatioiden kannalta yksi iso ongelma: niiden painovoima voi olla niin suuri, että avaruuteen pääsevien rakettien rakentaminen on käytännössä mahdotonta.

Äskettäin julkaistussa uudessa tutkimuksessa on yritetty haarukoida sitä, miten vaikeaa vieraan sivilisaation olisi rakentaa avaruusraketti sellaisella planeetalla, joka on paljon Maata suurempi.

Sonneberg Observatoryn astrofyysikko Michael Hippke on laskenut arXiv-palvelussa ilmestyneessä (toistaiseksi vertaisarvioimattomassa) tutkimuksessa, millaisia ongelmia kehittyneet sivilisaatiot kohtaisivat, jos ne yrittäisivät rakentaa avaruusraketin Kepler-20b-planeetalla, joka kymmenen kertaa Maata painavampi.

Maassa pakonopeus, eli nopeus jota raketti tarvitsee poistuakseen Maan painovoimakentästä, on 11 kilometriä sekunnissa. Kepler-20b-planeetalla pakonopeus on 2,4 kertaa suurempi, Hippke on laskenut.

Ero ei ehkä kuulosta suurelta, mutta raketin tarvitsema polttoainemäärä kasvaa eksponentiaalisesti, kun planeetan painovoima kasvaa. Mitä enemmän polttoainetta pakonopeuden saavuttamiseksi tarvitaan, sitä isompi raketin pitää olla, ja tämä taas tekee siitä painavamman, mikä lisää tarvittavan polttoaineen määrää.

Jos haluaa laukaista 6,6 tonnin painoisen satelliitin avaruuteen, raketissa pitäisi laskelman mukaan olla 60 600 tonnia polttoainetta, mikä vastaa suunnilleen suuren taistelulaivan painoa.

Jos haluaa laukaista avaruuteen 50 tonnia rahtia, mikä on sama määrä kuin Apollo-lennoilla, raketti tarvitsisi laskelmien mukaan 440 000 tonnia polttoainetta, mikä vastaa suunnilleen Kheopsin pyramidin painoa. Tämä tietenkin tekee lentojen toteuttamisesta hyvin epäkäytännöllistä.

Yksi vaihtoehto olisi laukaista raketti korkean vuoren huipulta, mutta suuresta painovoimasta johtuen isoilla planeetoilla ei välttämättä ole suuria korkeuden vaihteluita.

Toinen ongelma on, että monet suurista planeetoista ovat luultavasti kokonaan veden peitossa, mikä tuo monenlaisia käytännön haasteita.

Hippke sanoo, että vieras sivilisaatio voisi toki yrittää avaruuteen ydinvoimalla toimivien rakettien avulla, mikä on riskialtista. Tai jonkinlaisilla avaruushisseillä – mutta sellaisen rakentaminen edellyttää avaruuteen pääsemistä ensin.

”Minua yllätti se, kuinka niukasti me ihmiset päädyimme planeetalle, joka on kohtuullisen kevyt avaruuslentojen toteuttamiseen”, Hippke sanoi Space.com-sivustolle. ”Muut sivilisaatiot, jos sellaisia on, eivät ehkä ole yhtä onnekkaita. (…) Tällaisilla sivilisaatioilla ei olisi satelliittitelevisiota, kuulentoja tai Hubble-teleskooppia.”