У цьому немає двостороннього шляху, Всесвіт - надзвичайно велике місце! І завдяки обмеженням, накладеним на нас Особливою відносністю, подорож навіть до найближчих зіркових систем може зайняти тисячоліття. Як ми говорили в попередній статті, передбачуваний час подорожі до найближчої зіркової системи (Альфа Центавра) може зайняти від 19 000 до 81 000 років, використовуючи звичайні методи.
З цієї причини багато теоретиків рекомендували людству так
Дослідження, яке нещодавно з’явилось в Інтернеті, очолили доктор Фредерік Марін з Астрономічної обсерваторії Страсбурга та доктор Каміль Белуффі, фізик частинок із науковим початком Casc4de. До них приєдналися доктор Ріс Тейлор з Астрономічного інституту Чеської академії наук та доктор Лоїк Грау з інженерно-конструкторської фірми Morphosense.
Їх дослідження є останнім у серії, проведених докторами Маріном та доктором Белуффі, які вирішують проблеми надсилання космічного корабля з багато поколінь до іншої зіркової системи. У попередньому дослідженні вони розповіли про те, наскільки великим повинен бути екіпаж покоління корабля, аби він зміцнився до місця призначення.
Вони зробили це за допомогою програмного забезпечення для числення на замовлення, розробленого самим доктором Маріном, відомим як НАСЛІД. У попередньому інтерв'ю з доктором Маріном він описав НАСЛІД як "стохастичний код Монте-Карло, який пояснює всі можливі результати космічного моделювання, перевіряючи кожен рандомізований сценарій породження, життя та смерті".
З їх аналізу вони визначили, що для здійснення багатопоколільної місії до іншої зіркової системи потрібно без мінімуму 98 людей, без ризиків генетичних розладів та інших негативних наслідків, пов'язаних із шлюбом. Для цього дослідження команда вирішила не менш важливе питання, як годувати екіпаж.
Зважаючи на те, що запаси висушеної їжі не будуть життєздатним варіантом, оскільки вони погіршаться та занепадуть протягом століть, коли судно перебуває у транзиті, корабель та екіпаж повинні були бути обладнані для вирощування власних продуктів харчування. Звідси виникає питання, скільки місця буде потрібно для вироблення достатньої кількості врожаю, щоб тримати значну екіпаж?
Що стосується космічних подорожей, то розмір космічного корабля є головною проблемою. Як пояснив доктор Марін для Space Magazine електронною поштою:
«Чим важчий супутник, тим дорожче його запустити у космос. Тоді, чим більший / важчий космічний корабель, тим складнішою і ресурсомісткішою буде система приведення в рух. Насправді розмір космічного корабля буде обмежувати багато параметрів. У випадку корабля покоління кількість їжі, яку ми можемо виробляти, безпосередньо пов'язана з площею поверхні всередині корабля. Ця територія, у свою чергу, пов'язана з чисельністю населення на борту. Чисельність, виробництво їжі та чисельність населення насправді пов'язані між собою ».
Щоб вирішити це важливе питання - "наскільки потрібно судно?" - команда спиралася на оновлену версію програмного забезпечення HERITAGE. Як вони заявляють у своєму дослідженні, ця версія «пояснює вікові біологічні особливості, такі як зріст і вага, та особливості, що стосуються різної кількості колоністів, таких як безпліддя, вагітність та частота викиднів».
Крім цього, команда також врахувала калорійність екіпажу, щоб розрахувати, скільки їжі потрібно буде виробляти на рік. Для цього команда включила антропоморфні дані у свої імітації, щоб визначити, скільки калорій буде спожито на основі віку, ваги, росту, рівня активності та інших медичних даних.
"Використовуючи рівняння Харріса-Бенедикта для оцінки основного метаболізму у людини, ми оцінили, скільки кілокалорій потрібно з'їдати на день на людину, щоб підтримувати ідеальну масу тіла. Ми подбали про те, щоб включити зміни ваги та висоти, щоб врахувати реалістичне населення, включаючи важку / легку тілесність та високих / маленьких людей. Після того, як потреба в калоріях була оцінена, ми обчислили, скільки геопоніка, гідропоніка та техніка землеробства можуть виробити на рік на кілометр площі ».
Порівнюючи ці цифри із звичайними та сучасними методами землеробства, ми можемо передбачити кількість штучної землі, яку потрібно було б виділити для ведення господарства всередині судна. Потім вони грунтувались на загальних підрахунках на порівняно великому гвинті (500 осіб) і отримували загальну цифру. Марін пояснив:
"Ми виявили, що для неоднорідної бригади, наприклад, 500 людей, які живуть на всеїдному, збалансованому харчуванні, вистачить 0,45 км² [0,17 ми²] штучної землі, щоб виростити всю необхідну їжу, використовуючи комбінацію аеропоніки (для фруктів , овочі, крохмаль, цукор та олія) та звичайне землеробство (для м'яса, риби, молочних продуктів і меду).
Ці значення також забезпечують деякі архітектурні обмеження щодо мінімальних розмірів самого покоління. Якщо припустити, що корабель був розроблений для створення штучної сили тяжіння за допомогою центропетальної сили (тобто обертового циліндра), то в радіусі потрібно було б мінімум 224 метри (735 футів) і довжина 320 метрів (1050 футів).
«Звичайно, необхідні й інші споруди, крім землеробства - житло людини, контрольні приміщення, генерація електроенергії, реакційна маса та двигуни, які роблять космічний корабель як мінімум удвічі більшим», - додав доктор Марін. "Цікаво, що навіть якщо ми подвоїмо довжину космічного корабля, ми знайдемо споруду, яка все ще менша, ніж найвища споруда у світі - Бурдж Халіфа (828 м; 2716,5 футів)".
Для прихильників міжзоряного дослідження космосу та планувальників місій це останнє дослідження (та інші в серії) є дуже важливим, оскільки вони дають все більш чітке уявлення про те, як виглядатиме архітектура місії корабля покоління. Окрім лише теоретичних пропозицій щодо того, що б було задіяно, ці дослідження дають фактичну кількість, з якою вчені можуть колись працювати.
І, як пояснив доктор Марін, він також робить такий грандіозний проект (який на його обличчі здається приголомшливим) набагато більш можливим:
«Ця робота дає нам зрозуміти реальну можливість створення кораблів покоління. Ми вже здатні будувати такі великі споруди на Землі. Зараз ми точно визначили, наскільки великою повинна бути поверхня, призначена для ведення господарства на кораблях покоління, щоб населення могло живитись під час багатовікових подорожей.
За словами Маріна, єдине питання, яке залишилося вивчити, - це вода. Будь-яка місія за участю великого екіпажу, який проводить понад кілька століть у міжзоряному просторі, потребує великої кількості води для пиття, зрошення та санітарії. І недостатньо просто покластися на методи переробки, щоб забезпечити стабільне постачання.
Це, зазначає Марін, стане предметом їх наступного дослідження. "У глибокому космосі (далеко від планет, лун чи великих астероїдів) воду може назбирати дуже важко", - сказав він. «Тоді ресурси на борту можуть страждати від нестачі води. Ми повинні присвятити наші майбутні дослідження, щоб вирішити це питання ".
Як і у більшості речей, що стосуються глибокого дослідження космосу або колонізації інших світів, відповідь на незмінне питання ("чи можна це зробити?") Майже завжди однаковий - "Скільки ви готові витратити?" Немає сумнівів, що міжзоряна місія, незалежно від того, яку форму вона би набула, вимагала б величезних зобов'язань у плані часу, енергії та ресурсів.
Це також вимагало б, щоб люди були готові ризикувати своїм життям, тому застосовуватимуться лише авантюрні люди. Але, мабуть, найбільше, для того, щоб побачити це, потрібна була б воля. Якщо не допустити терміновості чи крайньої необхідності (тобто планета Земля приречена), важко уявити всі ці фактори, що зближуються.
Однак точно знати, скільки це буде коштувати нам з точки зору грошей, ресурсів та часу, щоб здійснити такий проект - це дуже хороший перший крок. Тільки тоді людство може вирішити, чи готові вони взяти на себе зобов'язання.
