Par to nav divvirzienu, Visums ir ārkārtīgi liela vieta! Pateicoties ierobežojumiem, ko mums uzliek īpašā relativitāte, ceļošana uz pat vistuvākajām zvaigžņu sistēmām varētu ilgt gadu tūkstošus. Kā mēs apskatījām iepriekšējā rakstā, paredzamais pārvietošanās laiks līdz tuvākajai zvaigžņu sistēmai (Alpha Centauri), izmantojot parastās metodes, var aizņemt no 19 000 līdz 81 000 gadu.
Šī iemesla dēļ daudzi teorētiķi ir ieteikuši cilvēcei to darīt
Pētījumu, kas nesen parādījās tiešsaistē, vadīja Dr Frederic Marin no Strasbūras Astronomiskās observatorijas un Dr. Camille Beluffi, daļiņu fiziķis ar zinātnisko startu Casc4de. Viņiem pievienojās Dr Rhys Taylor no Čehijas Zinātņu akadēmijas Astronomijas institūta un Dr. Loic Grau no celtniecības firmas Morphosense.
Viņu pētījums ir jaunākais sērijā, ko veikuši Dr Marin un Dr. Beluffi un kas pievēršas izaicinājumiem, kas saistīti ar vairāku paaudžu kosmosa kuģa nosūtīšanu uz citu zvaigžņu sistēmu. Iepriekšējā pētījumā viņi apskatīja, cik lielai paaudzes kuģa ekipāžai vajadzētu būt, lai tā būtu laba stāvoklī.
Viņi to izdarīja, izmantojot pielāgotu ciparu kodu programmatūru, kuru izstrādāja pats Marins, kurš pazīstams kā HERITAGE. Iepriekšējā intervijā ar Dr. Marinu viņš aprakstīja HERITAGE kā “stohastisku Montekarlo kodu, kas atspoguļo visus iespējamos kosmosa simulācijas iznākumus, pārbaudot katru nejaušinātu pavairošanas, dzīvības un nāves scenāriju”.
No viņu analīzes viņi secināja, ka, lai veiktu vairāku paaudžu misiju citā zvaigžņu sistēmā, būs nepieciešami vismaz 98 cilvēki, bez ģenētisko traucējumu un citas negatīvas ietekmes, kas saistīta ar laulībām savstarpēji precībām, risku. Šajā pētījumā komanda pievērsās tikpat svarīgam jautājumam, kā pabarot apkalpi.
Ņemot vērā, ka žāvētu pārtikas krājumi nebūtu reāls risinājums, jo tie gadsimtu laikā, kad kuģis atradās tranzītā, pasliktināsies un sabruks, kuģim un apkalpei būs jābūt aprīkotai, lai audzētu savu pārtiku. Tas rada jautājumu, cik daudz vietas būtu nepieciešams, lai ražotu pietiekami daudz kultūraugu, lai ievērojamo apkalpi varētu pabarot?
Runājot par kosmosa ceļojumiem, galvenā problēma ir kosmosa kuģa lielums. Kā Dr. Marins paskaidroja Space Magazine pa e-pastu:
“Jo smagāks ir satelīts, jo dārgāks ir tā palaišana kosmosā. Tad, jo lielāks / smagāks kosmosa kuģis, jo sarežģītāka un dārgāka būs piedziņas sistēma. Faktiski kosmosa kuģa lielums ierobežos daudzus parametrus. Paaudzes kuģa gadījumā pārtikas daudzums, ko mēs varam saražot, ir tieši saistīts ar virsmas laukumu kuģa iekšienē. Šī teritorija, savukārt, ir saistīta ar uz klāja esošo iedzīvotāju skaitu. Lielums, pārtikas ražošana un iedzīvotāju skaits faktiski ir savstarpēji saistīti. ”
Lai risinātu šo svarīgo jautājumu - “cik lielam kuģim jābūt?” - komanda paļāvās uz atjauninātu programmatūras HERITAGE versiju. Kā viņi saka savā pētījumā, šī versija "atspoguļo bioloģiskās īpašības, kas atkarīgas no vecuma, piemēram, augumu un svaru, un pazīmes, kas saistītas ar atšķirīgo kolonistu skaitu, piemēram, neauglību, grūtniecību un abortu līmeni".
Papildus tam komanda ņēma vērā arī apkalpes kaloriju vajadzības, lai aprēķinātu, cik daudz pārtikas vajadzēs saražot gadā. Lai to paveiktu, komanda savās simulācijās iekļāva antropomorfiskos datus, lai noteiktu, cik daudz kaloriju patērēs, pamatojoties uz pasažiera vecumu, svaru, augumu, aktivitātes līmeni un citiem medicīniskiem datiem.
“Izmantojot Harisa-Benedikta vienādojumu, lai novērtētu indivīda pamata metabolisma ātrumu, mēs novērtējām, cik kilo kaloriju dienā jāapēd vienai personai, lai saglabātu ideālu ķermeņa svaru. Mēs parūpējāmies, lai svara un augstuma izmaiņas tiktu iekļautas reālistiskā populācijā, ieskaitot smagu / vieglu korpulenci un augstus / mazus cilvēkus. Kad kaloriju nepieciešamība tika aprēķināta, mēs aprēķinājām, cik daudz pārtikas ģeoponikas, hidroponikas un aeroponiskās lauksaimniecības tehnikas varētu radīt gadā uz kvadrātkilometru. ”
Salīdzinot šos skaitļus ar tradicionālajām un modernajām lauksaimniecības metodēm, mēs spējam paredzēt mākslīgās zemes daudzumu, kas būtu jāpiešķir lauksaimniecībai kuģa iekšienē. Pēc tam viņi balstīja savus kopējos aprēķinus uz salīdzinoši lielu skrūvi (500 cilvēki) un ieguva kopējo skaitli. Marina paskaidroja:
“Mēs noskaidrojām, ka neviendabīgai, piemēram, 500 cilvēku, kas dzīvo uz visēdājoša, sabalansēta uztura, ekipāžai pietiek ar 0,45 km² [0,17 mi²] mākslīgās zemes, lai audzētu visu nepieciešamo pārtiku, izmantojot aeroponikas kombināciju (augļiem) , dārzeņi, ciete, cukurs un eļļa) un tradicionālā lauksaimniecība (gaļai, zivīm, piena produktiem un medum). ”
Šīs vērtības nodrošina arī dažus arhitektūras ierobežojumus pašas ražošanas kuģa minimālajam izmēram. Pieņemot, ka kuģis ir paredzēts mākslīgā gravitācijas ģenerēšanai ar centrbēdzes spēku (t.i., rotējošu cilindru), tam vajadzētu būt vismaz 224 metru (735 pēdu) rādiusā un 320 metru (1050 pēdu) garumā.
"Protams, papildus lauksaimniecībai ir vajadzīgas arī citas iespējas - cilvēku apmešanās vietas, vadības telpas, enerģijas ģenerēšana, reakcijas masa un dzinēji, kas kosmosa kuģi padara vismaz divreiz lielāku," piebilda doktors Marins. “Interesanti, ka pat divkāršojot kosmosa kuģa garumu, mēs atrodam struktūru, kas joprojām ir mazāka nekā pasaulē augstākā celtne - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 pēdas).”
Starpzvaigžņu kosmosa izpētes entuziastiem un misiju plānotājiem šis jaunākais pētījums (un citi šajā sērijā) ir ļoti nozīmīgi, jo tie sniedz arvien skaidrāku priekšstatu par to, kā izskatās paaudzes kuģa misijas arhitektūra. Papildus tikai teorētiskiem priekšlikumiem par iesaistīto, šie pētījumi sniedz faktiskos skaitļus, ar kuriem zinātnieki kādreiz varētu strādāt.
Un kā paskaidroja doktors Marins, tas arī padara tik grandiozu projektu (kas šķiet satraucošs uz sejas) daudz labāk realizējamu:
“Šis darbs sniedz mums ieskatu par reālo iespēju radīt paaudzes kuģus. Mēs jau esam spējīgi uz Zemes būvēt tik lielas struktūras. Tagad mēs precīzi esam kvantificējuši, cik lielai platībai vajadzētu būt lauksaimniecībai paaudzes kuģos, lai iedzīvotāji varētu pabarot gadsimtiem ilgos ceļojumos. ”
Pēc Marinas teiktā, vienīgais atlikušais jautājums, kas ir jāizpēta, ir ūdens. Jebkurai misijai, kurā iesaistīta liela apkalpe, kas dažu gadsimtu laikā pavada starpzvaigžņu telpu, būs nepieciešams daudz ūdens dzeršanai, apūdeņošanai un sanitārijai. Un, lai nodrošinātu vienmērīgu piegādi, nepietiek tikai paļauties uz pārstrādes metodēm.
Tas, Marina norāda, būs viņu nākamā pētījuma priekšmets. "Dziļā kosmosā (tālu no planētām, pavadoņiem vai lieliem asteroīdiem) ūdeni varētu būt ļoti grūti savākt," viņš sacīja. “Tad resursi uz kuģa var ciest no ūdens trūkuma. Mums būs jāvelta sava turpmākā izmeklēšana, lai atrisinātu šo jautājumu. ”
Tāpat kā lielākajā daļā lietu, kas attiecas uz dziļas kosmosa izpēti vai citu pasauļu kolonizāciju, gandrīz vienmēr atbilde uz nemainīgo jautājumu (“vai to var izdarīt?”) Ir vienāda - “Cik jūs esat gatavs tērēt?” Nav šaubu, ka starpzvaigžņu misijai neatkarīgi no tā, kāda forma tā varētu būt, būs vajadzīgas lielas saistības laika, enerģijas un resursu ziņā.
Tas arī prasītu, lai cilvēki būtu ar mieru riskēt ar savu dzīvību, tāpēc pieteiktos tikai piedzīvojumu cilvēki. Bet, iespējams, vissvarīgāk, lai to redzētu, būtu vajadzīga griba. Liedzot steidzamību vai ārkārtēju nepieciešamību (t.i., planēta Zeme ir lemta), ir grūti iedomāties, ka visi šie faktori apvienosies.
Tomēr precīzi zināt, cik tas mums izmaksās naudas, resursu un laika izteiksmē šāda projekta uzstādīšanai, ir ļoti labs pirmais solis. Tikai tad cilvēce var izlemt, vai viņi vēlas uzņemties saistības.
