Ennemmin tai myöhemmin ihmiskunnan on poistuttava Maasta ja mentävä etsimään uutta kotia - planeetta, jolla on samanlaiset elinolot - rakentaakseen sinne uuden sivilisaation.
Tällaisen laajamittaisen matkan ajaksi ihmisten on rakennettava eräänlainen "Nooan arkki" - avaruusalus, joka pystyy ylittämään galaksin ja toimittamaan ensimmäiset siirtokunnat uudelle asuinpaikalle missä tahansa.
Kuinka kauan tämä suuri muutto kestää? Ja minkä kokoisen avaruusaluksen tulisi olla, jotta olisi mahdollista viedä "jokaisen olento pareittain" lisäksi kaikki tarvittava elämän jatkamiseen ja uuden maailman kehittymiseen?
Ryhmä tutkijoita Ranskasta ja Tšekistä yritti vastata näihin kysymyksiin käynnistämällä Heritage-hankkeen ja suorittamalla tarvittavat laskelmat.
Tuhansien vuosien matka
Ensi silmäyksellä saattaa vaikuttaa siltä, että aluksen koko riippuu suuresti siitä, mihin tarkalleen lennämme, mutta tämä ei ole täysin totta.
Tosiasia on, että matka jopa lähimpään tähtijärjestelmään kestää ainakin satoja, ellei tuhansia vuosia - mikä tarkoittaa, että arkkomme on kyettävä tukemaan elämää useiden sukupolvien ajan.
Mainosvideo:
Avarustekniikat paranevat tietysti jatkuvasti. Kuitenkin, jos uskot, etteivät Hollywoodin tieteiskirjailijat ja käsikirjoittajat, vaan Einstein ja hänen suhteellisuusteoriansa, matkustavat superluminal nopeudella, lievästi sanoen, epätodennäköistä.
Hypoteettiset vaihtoehdot, kuten madonreikä tai Alcubierre-kupla, ovat mahdollisia, mutta et voi luottaa niihin.
NASA: n tutkijat ilmoittivat viime vuonna, että yllättävän maapallomainen planeetta kiertää Proxima Centauria, joka on aurinkoomme lähinnä oleva tähti, joka voi olla asuttava.
Tutkittuaan kaikki käytettävissä olevat tekniikat - sekä jo olemassa olevat että vielä keksimättömät, mutta teoriassa mahdolliset - tutkijat ovat laskeneet, että lento tälle planeetalle kestää optimistisimmassa skenaariossa vähintään vuosisadan.
Realistisemmat arviot ajavat meidät ollenkaan masennukseen: jos lentää tänään Proxima Centauriin, saavutamme määränpäähän tuhansien vuosien (tarkalleen 6–80 tuhatta).
Joka tapauksessa tarvitsemme aluksen, jolla asukkaat voivat elää sukupolvien ajan tähtienvälisessä tilassa ruokkien jotain itseään ja toimittamalla energiaa moottoreille.
Unohda aurinkopaneelit - ne eivät toimi niin kaukana auringosta: Voit ladata älypuhelimesi yhtä hyvin tähtien valosta yöllä.
Joten kuinka monen "Tähtikolonisaattorin" on mentävä tielle? Ja kuinka suuri itse avaruusarkki pitäisi olla?
Pari kutakin olentoa?
Jos useiden sukupolvien on vaihdettava matkalla laivalla, sen asukkaiden on uusittava.
Täällä et pääse toimeen uuden Aadamin ja Eevan kanssa: maahanmuuttajien pitäisi olla riittävästi sulkemaan pois insestimahdollisuuden lähisukulaisten keskuudessa. Muutoin geneettisiä sairauksia ei voida välttää aluksella.
Ranskalaiset tutkijat laskivat miehistön vähimmäismäärän matemaattisella mallinnuksella.
He yrittivät ottaa huomioon kaikki tekijät - maanlaskijoiden ikä lähtöhetkellä ja elinajanodote, joidenkin miehistön jäsenten hedelmättömyyden mahdollisuus, keskenmenot tai kaksosten syntymät ja jopa odottamattomat olosuhteet (laskelmissa ne ilmestyvät "kaaoksen elementiksi" - esimerkiksi lapsen salainen syntyminen toisesta biologisesta isästä). …
Lisäksi joka tapauksessa laskelmiin sisältyy "katastrofaalinen tapahtuma" - esimerkiksi aluksen törmäys meteoriitin tai aluksella esiintyvän taudin epidemian kanssa - mikä vähentää jossain vaiheessa siirtomaalaisväestöä 30 prosentilla.
Kaikkien näiden tekijöiden huomioon ottaen tutkijoiden varovaisimpien ja konservatiivisimpien arvioiden mukaan alussa pitäisi olla 98 kolonisaattoria. Lisäksi kaikki 49 avioparia olisi valittava aluksi DNA-analyysiin maksimaalisen geneettisen monimuotoisuuden varmistamiseksi.
Jos vaatimattomampi miehistö lähtee tielle, operaation onnistuminen on jo kyseenalainen. Esimerkiksi 25 avioparin selviytymismahdollisuuksiksi arvioidaan jo noin 50%.
Ja jos siirtymään joutuneita on vain 32 tai jopa vähemmän, algoritmi ei jätä heille mitään mahdollisuutta (0%) - lähinnä väistämättömän insestiin takia. Ehkä alkuperäisen miehistön jälkeläiset lentävät Proxima Centauriin, mutta siihen mennessä he eivät enää pysty perustamaan elinkelpoista siirtokuntaa.
Nälkä ei ole täti
Maasta poistumisen jälkeen 98 avaruustutkijaa synnyttää lapset ja lapsenlapset jopa ensimmäisen sukupolven aikana. Joten laskelmien perusteella arkin enimmäisväestö voi olla 500 ihmistä.
Lennon pituuden vuoksi ruokatarvikkeita ei voida luottaa. Kolonialistien on tarjottava itselleen ruokaa yksinään - toisin sanoen kasvatettava sitä suoraan aluksella.
Mutta kuinka paljon ruokaa he tarvitsevat? Loppujen lopuksi laivan koko riippuu tästä - ja siten energiankulutuksesta sen liikkumiselle.
Nämä laskelmat vaativat miehistön koon lisäksi myös tähtilaivojen asukkaiden keskimääräisen iän, korkeuden, painon ja fyysisen aktiivisuuden tason huomioon ottamista, kuinka monta kaloria he tarvitsevat vuodessa.
Tutkijat eivät rajoittaneet kolonisaattoreita ruokavaliossa ja laskaneet kulutusta ottaen huomioon normaalin ruokavalion - ts. Niin, että laiva ei pystynyt vain kasvamaan hedelmiä ja vihanneksia (mukaan lukien sokerin ja kasviöljyn tuotanto), vaan myös harjoittamaan kotieläintaloutta - eli tuottamaan lihaa, kalaa, maitotuotteet ja hunaja.
Yllättäen, kun otetaan huomioon nykyaikaisen tekniikan (esimerkiksi aeroponics - eli kasvien kasvattaminen ilmassa ilman maaperää) käyttö, puoli neliökilometriä riittää ruokkimaan 500 ihmistä (tarkalleen ottaen 0,45).
Kaikki kyytiin
Tämä vie meidät arkin minimikokoon.
Jos rakennat laivan pyörivän sylinterin muodossa (niin, että keskisuuntainen voima tuottaa keinotekoisen painovoiman), niin "maatalousosaston" korkeuden tulisi olla 320 metriä ja säde - 224 metriä.
Tähän lisätään miehistötilat, yleiset tilat (kuten ruokasali, kuntosali tai lääketieteellinen lahti), lennonjohtohuoneet, generaattorit ja moottorit, ja tähtialuksen tila (korkeus) kaksinkertaistuu. Avaruusarkki on noin 650 metriä korkea ja läpimitta 450.
Se on kuitenkin silti pienempi kuin jo rakennettujen pilvenpiirtäjien korkein: Dubain Burj Khalifan korkeus on 828 metriä. Vertailun vuoksi: Ostankino-tornin tornin korkeus on 540 metriä, Eiffel-tornin - 324. ISS on 73 metriä pitkä ja 20 metriä korkea.
Nyt tutkijoiden mukaan vaikein asia on laskea tarkka vesimäärä. Vain juomiseen tarvitaan lähes puoli miljoonaa litraa. Ja joudut myös kastelemaan eläimiä, kastelemaan kasveja - ja laiva menettää tavalla tai toisella vähitellen vettä ilman mukana.
Tämä ongelma, samoin kuin geneettisten mutaatioiden ongelma, perinnön laatijat lupaavat ratkaista seuraavassa tieteellisessä työssään.
Nikolay Voronin