Няма два начина за това, Вселената е изключително голямо място! И благодарение на ограниченията, поставени върху нас от Специалната относителност, пътуването до дори най-близките звездни системи може да отнеме хилядолетия. Както се спряхме в предишна статия, приблизителното време за пътуване до най-близката звездна система (Алфа Кентавър) може да отнеме от 19 000 до 81 000 години, използвайки конвенционални методи.
Поради тази причина много теоретици препоръчаха на човечеството
Изследването, което наскоро се появи онлайн, беше ръководено от д-р Фредерик Марин от Астрономическата обсерватория в Страсбург и д-р Камил Белуфи, физик на частиците с научния старт Casc4de. Към тях се присъединиха д-р Рис Тейлър от Астрономическия институт на Чешката академия на науките и д-р Лоик Грау от строителната инженерна фирма Morphosense.
Тяхното проучване е най-новото в поредица, проведена от д-р Марин и д-р Белуфи, които се справят с предизвикателствата при изпращането на космически кораб с много поколения до друга звездна система. В предишно проучване те се обърнаха към въпроса колко голям екипаж трябва да бъде екипажът на поколение, за да може в добро състояние да стигне до местоназначението си.
Те направиха това с помощта на софтуер за цифрови кодове, създаден по поръчка, разработен от самия д-р Марин, известен като HERITAGE. В предишно интервю с д-р Марин той описа HERITAGE като „стохастичен код на Монте Карло, който отчита всички възможни резултати от космическите симулации чрез тестване на всеки рандомизиран сценарий за потомство, живот и смърт“.
От своя анализ те определиха, че ще бъдат необходими минимум 98 души, за да се извърши мисия с много поколения към друга звездна система, без рискове от генетични разстройства и други отрицателни ефекти, свързани с брака. За това проучване екипът адресира също толкова важния въпрос как да захранва екипажа.
Като се има предвид, че запасите от суха храна не биха били жизнеспособна възможност, тъй като те ще се влошат и ще се разпадат през вековете, че корабът е транзитен, корабът и екипажът ще трябва да бъдат оборудвани да отглеждат собствена храна. Това повдига въпроса, колко пространство ще е необходимо за производството на достатъчно култури, за да се запази значителен екипаж?
Що се отнася до космическите пътувания, големият размер на космическия кораб е основен проблем. Както д-р Марин обясни на Space Magazine по имейл:
„Колкото по-тежък е спътникът, толкова по-скъпо е да го изстреляте в космоса. Тогава колкото по-голям / по-тежък е космическият кораб, толкова по-сложна и скъпа за ресурси ще бъде задвижващата система. Всъщност размерът на космическия кораб ще ограничи много параметри. В случай на кораб от поколение, количеството храна, което можем да произведем, е пряко свързано с повърхността вътре в кораба. Тази зона от своя страна е свързана с числеността на населението на борда. Размерът, производството на храни и населението всъщност са присъщо свързани. "
За да се отговори на този важен въпрос - „колко голям трябва да бъде корабът?“ - екипът разчита на актуализирана версия на софтуера HERITAGE. Както посочват в своето проучване, тази версия „отчита биологичните характеристики, зависими от възрастта като височина и тегло, и характеристики, свързани с различния брой колонисти, като безплодие, бременност и честота на спонтанен аборт“.
Отвъд това, екипът взе предвид и калоричните нужди на екипажа, за да изчисли колко храна ще трябва да се произвежда годишно. За да постигне това, екипът включи антропоморфни данни в своите симулации, за да определи колко калории ще се консумират въз основа на пътническата възраст, тегло, ръст, нива на активност и други медицински данни.
„Използвайки уравнението на Харис-Бенедикт, за да оценим основната метаболитна норма на индивида, ние оценихме колко килограма калории трябва да се изяждат на ден на човек, за да се поддържа идеалното телесно тегло. Погрижихме се да включим отклонения в теглото и височината, за да отчитаме реалистичното население, включително тежкото / лекото трупане и високите / малките хора. След като се изчисли потребността от калории, изчислихме колко техники за отглеждане на геопоника, хидропоника и аеропоника могат да произвеждат годишно на километър квадрат. “
Сравнявайки тези числа с конвенционалните и съвременни техники на земеделие, ние можем да предвидим количеството изкуствена земя, което би трябвало да бъде разпределено за отглеждане в съда. След това те основават общите си изчисления на сравнително голям винт (500 души) и получават обща цифра. Марин обясни:
„Установихме, че за хетерогенен екипаж от, например, 500 души, живеещи на всеяден, балансиран хранителен режим, 0,45 км² [0,17 мили²] изкуствена земя биха били достатъчни за отглеждането на цялата необходима храна, използвайки комбинация от аеропоника (за плодове , зеленчуци, нишесте, захар и масло) и конвенционално земеделие (за месо, риба, млечни продукти и мед). “
Тези стойности осигуряват и някои архитектурни ограничения за минималния размер на самия генератор. Ако приемем, че корабът е проектиран да генерира изкуствена гравитация чрез центрипетална сила (т.е. въртящ се цилиндър), то трябва да бъде минимум около 224 метра (735 фута) в радиус и 320 метра (1050 фута) дължина.
„Разбира се, са необходими и други съоръжения, освен селското стопанство - обиталище на хора, контролни помещения, производство на електроенергия, реакционна маса и двигатели, които правят космическия кораб поне два пъти по-голям“, добави д-р Марин. „Интересно е, че дори да удвоим дължината на космическия кораб, откриваме структура, която все още е по-малка от най-високата сграда в света - Бурдж Халифа (828 м; 2716,5 фута).“
За любителите на междузвездното изследване на космоса и планиращите мисии, това последно проучване (и други от поредицата) са много важни, тъй като предоставят все по-ясна картина как би изглеждала архитектурата на мисията на поколение кораб. Освен просто теоретичните предположения за това какво би могло да се включи, тези проучвания предоставят реални цифри, с които учените някой ден могат да работят.
И както обясни д-р Марин, той също така прави такъв грандиозен проект (който изглежда поразителен на лицето му), че е много по-осъществим:
„Тази работа ни дава представа за реалната възможност за създаване на поколения кораби. Вече сме способни да изградим толкова големи структури на Земята. Вече премерихме с точност колко голяма трябва да бъде повърхността, посветена на отглеждането на кораби от поколение, така че населението да може да се храни по време на вековни пътувания. "
Според Марин, единственият останал проблем, който трябва да бъде проучен, е водата. Всяка мисия, включваща голям екипаж, прекарващ няколко века в междузвездно пространство, ще се нуждае от много вода за пиене, напояване и санитария. И не е достатъчно просто да разчитате на методите за рециклиране, за да осигурите стабилно снабдяване.
Това, посочва Марин, ще бъде обект на следващото им изследване. "В дълбокото пространство (далеч от планети, луни или големи астероиди) водата може да бъде много трудна за събиране", каза той. „Тогава ресурсите на борда може да страдат от липсата на вода. Трябва да посветим бъдещите си разследвания, за да разрешим този проблем. “
Както при повечето неща, които се отнасят до изследването на космоса или колонизацията на други светове, отговорът на неизменния въпрос („може ли да се направи?“) Е почти винаги един и същ - „Колко сте готови да похарчите?“ Няма съмнение, че междузвездната мисия, независимо от каква форма би приела, би изисквала масиран ангажимент по отношение на време, енергия и ресурси.
Освен това ще се наложи хората да са готови да рискуват живота си, така че ще се прилагат само авантюристични хора. Но може би най-вече ще е нужна волята, за да го разберем. Като се забрани спешността или крайната необходимост (т.е. планетата Земя е обречена), трудно е да си представим всички тези фактори да се обединят.
Въпреки това, знаейки точно колко ще ни струва по отношение на пари, ресурси и време за изграждане на такъв проект е много добра първа стъпка. Едва тогава човечеството може да реши дали са готови да поемат ангажимента.
