Előbb vagy utóbb az emberiségnek el kell hagynia a Földet és új otthont kell keresnie - hasonló életkörülményekkel rendelkező bolygót -, hogy új civilizációt építsen ott.
Egy ilyen nagyszabású utazáshoz az embereknek el kell építeniük egyfajta "Noé bárkáját" - egy űrhajót, amely képes áthaladni a galaxist és eljuttatni az első telepeseket egy új lakóhelyre, bárhol is legyen.
Meddig tart ez a nagy migráció? És milyen méretűnek kell lennie egy űrhajónak, hogy nem csak "minden teremtményt páronként" el lehessen vinni, hanem mindent, ami az élet folytatásához és egy új világ fejlődéséhez szükséges?
Egy francia és a cseh tudósból álló csapat megpróbálta megválaszolni ezeket a kérdéseket az Örökség projekt elindításával és a szükséges számítások elvégzésével.
Több ezer éves utazás
Első pillantásra úgy tűnik, hogy a hajó mérete erősen függ attól, hogy pontosan hol repülünk, de ez nem teljesen igaz.
A tény az, hogy az utazás akár a legközelebbi csillagrendszerig is legalább száz, ha nem több ezer évet vesz igénybe - ami azt jelenti, hogy bárkánknak képesnek kell lennie arra, hogy több generáció számára is támogassa az életet.
Promóciós videó:
Az űrtechnológiák természetesen folyamatosan fejlődnek. Ha azonban nem Hollywoodi tudományos fantasztikus íróknak és forgatókönyvíróknak, hanem Einsteinnek és relativitáselméletének hisz, akkor a szuperluminális sebességgel való utazás valószínűtlen.
Hipotetikus lehetőségek, például féreglyuk vagy Alcubierre-buborék lehetséges, de ezekre nem számíthat.
A NASA tudósai tavaly bejelentették, hogy egy meglepően Föld-szerű bolygó kering a Proxima Centauri-ban, a Napunkhoz legközelebbi csillagban, amely életbe léphet.
Az összes elérhető technológia - mind a már létező, mind a még nem feltalált, de az elméletileg lehetséges - technológiák átgondolása alapján a tudósok kiszámították, hogy a bolygóra való repülés a legoptimistább forgatókönyv szerint legalább egy évszázadot igényel.
Reálisabb becslések egyáltalán depresszióba vezetnek bennünket: ha ma repülünk a Proxima Centauri-ba, több ezer év alatt elérjük a rendeltetési helyünket (pontosan 6 és 80 ezer között).
Mindenesetre szükségünk van egy hajóra, amelyen a telepesek generációk óta képesek lesznek csillagközi térben élni, miközben magukra táplálkoznak, és energiát szállítanak a motorokhoz.
Felejtsd el a napelemeket - ezek nem fognak ilyen távolságra működni a Naptól: okostelefonját a csillagok fényéből éjjel nagyjából ugyanolyan sikeresen töltheti.
Tehát hány "csillaggyalázosnak" kell útba lépnie? És milyen nagynak kell lennie magának az űrládának?
Minden teremtmény párja?
Ha több generációnak meg kell változnia az utazás során a hajón, a lakosoknak reprodukálniuk kell.
Itt nem tud megbirkózni az új Ádámmal és Évával: elegendő bevándorlónak kell lennie ahhoz, hogy kizárja a vérfertőzés lehetőségét a közeli hozzátartozók körében. Ellenkező esetben a hajón nem lehet elkerülni a genetikai betegségeket.
A francia tudósok matematikai modellezés segítségével kiszámították a legénység minimális számát.
Megpróbálták figyelembe venni az összes tényezőt - a földi földlakók életkorát az induláskor és a várható élettartamot, egyes személyzet tagjainak meddőségét, vetélést vagy ikrek születését és még előre nem látható körülményeket is (a számításokban a káosz elemeként jelennek meg - például egy másik biológiai apától származó gyermek titkos születése). …
Ezen felül, csakúgy, ha a számítások tartalmaztak egy „katasztrófaes eseményt” - például egy hajó ütközését egy meteorittal vagy egy járvány járványát a fedélzeten -, amely egy bizonyos ponton 30% -kal csökkenti a gyarmatosítók lakosságát.
Mindezen tényezőket figyelembe véve, a kutatók legkonzervatívabb és konzervatívabb becslései szerint kezdetben 98 kolonizátornak kell lennie. Ezen felül mind a 49 házaspárt először ki kell választani a DNS-elemzéshez a maximális genetikai sokféleség biztosítása érdekében.
Ha egy szerényebb személyzet indul az úton, a küldetés sikere már kérdéses lesz. Például a 25 házaspáros túlélési esélyét már körülbelül 50% -ra becsülik.
És ha csak 32, vagy még kevesebb lakóhelyüket elhagyni kényszerült személy van, az algoritmus számukra nem hagy esélyt (0%) - főleg az elkerülhetetlen vérfertőzés miatt. Lehet, hogy az eredeti személyzet leszármazottai a Proxima Centauriba repülnek, de addigra már nem képesek életképes kolóniát létrehozni.
Az éhezés nem nagynéni
A Föld elhagyása után 98 űrutazó gyermekeket szül, és unokáit, még az első generáció életében. Tehát, a számítások alapján, a bárka maximális lakossága eléri az 500 embert.
Tekintettel a repülés hosszára, nem számíthatunk élelmiszerkészletekre. A gyarmatosítóknak maguknak kell magukkal ellátni magukat élelemmel - azaz közvetlenül a hajón termesztik.
De mennyi ételre van szükségük? Végül is a hajó mérete ettől függ - és ezért a mozgás energiafogyasztása.
Ezeknek a számításoknak nemcsak a személyzet méretét, hanem a csillaghajó lakosainak átlagos életkorát, magasságát, súlyukat és fizikai aktivitásukat is figyelembe kellett venniük annak érdekében, hogy megértsék, hány kalóriára lesz szükségük évente.
A tudósok nem korlátozták a kolonizálókat az étrendben, és a normál étrend figyelembevételével számították ki a fogyasztás mértékét - azaz hogy a hajó nemcsak gyümölcsöt és zöldséget (beleértve a cukor és növényi olaj előállítását) termeszthetne, hanem állattenyésztéssel is foglalkozhatott - vagyis húst, halat állíthat elő., tejtermékek és méz.
Meglepő módon, figyelembe véve a modern technológiák (például az aeroponics - azaz növények növekedése a levegőben, a talaj használata nélkül) használatát, egy négyzetkilométer elegendő 500 ember táplálkozásához (0,45 - pontosan).
Mindenki a fedélzetre
Ez elvezet minket a ládánk minimális méretéhez.
Ha egy hajót forgó henger formájában építünk (úgy, hogy a centripetalális erő mesterséges gravitációt biztosítson), akkor a "mezőgazdasági rekesz" magasságának 320 méternek, a sugárnak - 224 méternek kell lennie.
Ehhez adjuk hozzá a legénység helyiségeit, a közös területeket (például étkező, tornaterem vagy orvosi öböl), repülésirányító szobákat, áramfejlesztőket és motorokat, és a csillaghajó területe (magassága) hozzávetőlegesen megduplázódik. Az űrhajó körülbelül 650 méter magas és 450 átmérőjű lesz.
Ennek ellenére ez továbbra is kevesebb lesz, mint a már felépített felhőkarcolók közül a legmagasabb: a dubai Burj Khalifa magassága 828 méter. Összehasonlításképpen: az Ostankino torony toronymagassága 540 méter, az Eiffel-torony tornyának magassága - 324. Az ISS 73 méter hosszú és 20 méter magas.
A tudósok szerint a legnehezebb a pontos vízmennyiség kiszámítása. Csak iváshoz csaknem fél millió literre lesz szüksége. És meg kell öntöznie az állatokat, öntözni a növényeket - és a hajó úgy vagy úgy, fokozatosan elveszíti a vizet a levegővel együtt.
Ezt a problémát, valamint a genetikai mutációk problémáját a Heritage szerzői ígéretet teszik a következő tudományos munkájuk során megoldani.
Nikolay Voronin