В настоящото състояние на науката само екипаж, който ще има потомство по време на космически полет в продължение на няколкостотин години, има шанс да стигне до местоназначението си.
През 1995 г. астрофизиците Мишел Майор и Дидие Келоизм откриват първата екзопланета, 51 Pegasi b (51 Pegasi b), орбитираща звезда, различна от нашето Слънце. Това откритие на извънземния свят постави началото на търсенето на обитаеми светове.
23 години по-късно броят на съществуващите екзопланети е над 3700. Вероятността да се намери свят като нашия се приближава.
Назначаване на Проксима b
Неотдавнашното откритие на Проксима Центавър б, най-близката до нас екзопланета, обикаляща около орбитата на най-близката звезда до нашето Слънце, дава още една интересна възможност на жителите на планетата Земя.
Много е вероятно това небесно тяло да има скалиста повърхност и маса, близка до тази на нашата планета и представлява голям интерес, тъй като нейната равновесна температура подсказва, че водата на нейната повърхност може да е в течна форма.
Разположен на 40 000 милиарда километра от Земята, Proxima b е идеална дестинация. Теоретично е възможно кратко междузвездно пътуване с разузнавателна цел и възможност за колонизация: по този начин бихме могли да заселим хората на друга планета.
Промоционално видео:
Но дори ако ракетата би могла да достигне скорост, равна на един процент от скоростта на светлината, което е много по-бързо от това на съвременен пилотиран космически кораб, полетът до Proxima b ще продължи над 423 години.
Гигантски автономни кораби
При такива първоначални данни един човешки живот не е достатъчен, за да достигне до екзопланета. Изследователите трябва да намерят решение за екипажа, така че да могат да оцелеят стотици години в дълбокото пространство.
Можете например да замразите телата. Въпреки напредъка в тази област, криогенните технологии все още не са достигнали желаното ниво: когато клетките са замразени, върху стените им се образуват ледени кристали (витрификация), което ще доведе до унищожаване на тялото след затопляне.
Хибернация? Всички опции за събуждане от сън, при които физиологичните функции на членовете на екипажа се забавят, преди корабът да пристигне на местоназначението си, все още не са проучени.
Друга хипотеза е летящ родилен дом, в който човешките ембриони под надзора на роботите тихо се развиват, докато пристигнат до местоназначението си. Основният проблем е липсата на човешки родители да отглеждат деца. Освен това никога не е имало население, напълно родено in vitro: и при тези условия може да не е желателно мисията да разчита на този метод.
Най-добрият вариант може да бъде използването на гигантски автономни кораби, които ще пътуват в космоса, докато населението им е активно. Хората ще живеят и умират на борда, докато стигнат до местоназначението си.
Няколко дизайнерски концепции за такива кораби бяха представени в „Острови в небето: дръзки идеи за колонизиране на космоса“през 1996 г., но техните математически и статистически изчисления вече не отговарят на нашата съвременна технология.
Екипаж от 150 до 44 000 души
Американският антрополог Джон Мур е първият, който използва етнографския инструмент Ethnopop, за да определи количеството на минималния брой хора за полет в много поколения.
Етнопоп симулира брачните и демографските ситуации на малките заселници и използва външни модули за създаване на епизодични епидемии и бедствия. Но тези модули никога не са били прилагани в контекста на космическите полети, тъй като тази програма е разработена за изчисляване и анализ на историческите миграции на първите групи хора.
Имайки предвид, че в космическото пътуване процесите на имиграция и емиграция са невъзможни, Мур заключи, че за 200-годишна мисия първоначалният екипаж трябва да включва между 150 и 180 души.
Според него екипажът трябва да бъде съставен от млади хора и да произвежда потомство възможно най-късно, за да се забави появата на първото поколение възможно най-дълго. Тези условия ще помогнат да се избегне свръхнаселеността и висок дял на сходството.
По-новите изчисления на антрополога Камерън Смит предвиждат увеличаване на числеността на екипажа. Според него първоначалният екипаж трябва да е между 14 000 и 44 000 души. Това е оптималната цифра за осигуряване на здравословно предаване на човешкото генетично наследство.
Според неговите изследвания екипаж от 150 души винаги ще бъде на прага на изчезване в случай на голямо бедствие. Смит препоръчва да има повече първоначални генетични проби на борда, а това изисква голям екипаж.
Това значително увеличение на броя на хората на борда се дължи на основните хипотези на учения, който изчислява броя на заселниците, пристигащи до местоназначението им, използвайки прост статистически подход.
Изглежда, че има трудности при оценката на оптималния брой стартиращ персонал, и това без да се вземат предвид психологическите ефекти, които могат да окажат влияние върху екипажа при раздялата със Земята завинаги.
Проект за наследство
Ето защо създадох проекта за наследство през 2017 г., нов инструмент за статистическо моделиране като Монте Карло. В проекта участват физикът Камил Белуфи, астрофизикът Рис Тейлър и инженерът за научноизследователска и развойна дейност Лоик Грау, за да предоставят реалистични симулации за бъдещо космическо проучване.
Проектът ни е мултидисциплинарен: в него участват физици, астрономи, антрополози, авиационни инженери, социолози и лекари.
Legacy е първата програма, изцяло посветена на изчисляването на вероятностното развитие на екипажа на борда на междузвезден кораб. Той трябва, между другото, да определи дали група от хора с такъв размер може да осигури живот за няколко поколения без изкуствено снабдяване с допълнителен генетичен материал.
Вече стана ясно, че определянето на минималния брой членове на екипажа е важна стъпка в подготовката на всяка мисия, включваща участието на няколко поколения, тя ще включва не само необходимите ресурси и бюджет за подобно предприятие, но също така ще има и социологически, етични, социални и политически последици. Всички тези елементи са необходими за изучаване създаването на самоподдържаща се колония, така че хората да се заселят на други планети.
Първите резултати от нашето сътрудничество бяха публикувани в Journal of the British Interplanetary Society, а друга статия в редовната преса. Публична презентация на нашето изследване се проведе в Страсбург като част от Симпозиума за предаване, по време на който показахме, че данните на екипажа, предоставени от Мур и Смит, не са жизнеспособни при много дълги пътувания.
Сега говорим за определяне на необходимите принципи и правила за живот, така че екипажът с минимален възможен брой хора да може да осигури жизнеспособността на мисията и да бъде устойчив при бедствия и сериозни заболявания.
В момента се разработва програма, която може да предвиди хранителните нужди на екипажа и да определи пространството, необходимо за космическото отглеждане вътре в самия кораб. В момента хидропонните оранжерии са най-доброто решение. Нашите изчисления скоро ще установят изискванията за минимален размер на кораба.
Първите задълбочени работи по проучване на космоса едва започват да се появяват. Темата все още е обширна и много компютърни, пространствени, културни, психологически и социални фактори трябва да бъдат включени в компютърна програма. Болезнената работа е от съществено значение, ако искаме хората да могат да достигнат нови светове.
Фредерик Марин