Før eller siden vil menneskeheten måtte forlate Jorden og gå på jakt etter et nytt hjem - en planet med lignende levekår - for å bygge en ny sivilisasjon der.
For en så storstilt reise vil folk trenge å bygge en slags "Noahs Ark" - et romskip som er i stand til å krysse galaksen og levere de første nybyggerne til et nytt bosted, uansett hvor det er.
Hvor lang tid tar denne store migrasjonen? Og hvilken størrelse skal et romskip være, slik at det ikke er mulig å ta med seg ikke bare "enhver skapning i par", men også alt nødvendig for å fortsette livet og utviklingen av en ny verden?
Et team av forskere fra Frankrike og Tsjekkia prøvde å svare på disse spørsmålene ved å starte Heritage-prosjektet og gjennomføre de nødvendige beregningene.
Tusenvis av år med reise
Ved første øyekast kan det se ut som skipets størrelse avhenger sterkt av hvor akkurat vi flyr, men dette er ikke helt sant.
Fakta er at reisen til og med det nærmeste stjernesystemet vil ta minst hundrevis, om ikke tusenvis av år - noe som betyr at arken vår må kunne støtte livet i mange generasjoner.
Salgsfremmende video:
Selvfølgelig forbedrer romteknologier stadig. Men hvis du ikke tror science fiction-forfattere og manusforfattere i Hollywood, men Einstein og hans relativitetsteori, er det lite sannsynlig å reise i superluminal hastighet.
Hypotetiske alternativer som et ormhull eller en Alcubierre-boble er mulig, men du kan ikke stole på dem.
NASA-forskere kunngjorde i fjor at en overraskende jordlignende planet går i bane rundt Proxima Centauri, den nærmeste stjernen til vår sol, som kan være beboelig.
Etter å ha vurdert alle tilgjengelige teknologier - både allerede eksisterende og ennå ikke oppfunnet, men mulig i teorien - har forskere beregnet at flyreisen til denne planeten, i det mest optimistiske scenariet, vil ta minst et århundre.
Mer realistiske estimater driver oss i depresjon i det hele tatt: hvis vi flyr til Proxima Centauri i dag, vil vi nå vår destinasjon i tusenvis av år (fra 6 til 80 tusen, for å være nøyaktig).
I alle fall trenger vi et skip som nybyggerne vil kunne leve i generasjoner i interstellar rom, mens de lever av noe på egen hånd og leverer energi til motorene.
Glem solcellepaneler - de vil ikke fungere i så avstand fra solen: Du kan lade smarttelefonen din fra stjernenes lys med omtrent samme suksess om natten.
Så hvor mange "Star Colonizers" har å slå veien? Og hvor stor skal selve romarken være?
Et par av hver skapning?
Hvis flere generasjoner må skifte under reisen på skipet, vil innbyggerne måtte reprodusere seg.
Her kan du ikke klare deg med nye Adam og Eva: det skal være nok innvandrere til å utelukke muligheten for incest blant nære slektninger. Ellers kan ikke genetiske sykdommer unngås på skipet.
Franske forskere beregnet minimum antall mannskaper ved hjelp av matematisk modellering.
De prøvde å ta hensyn til alle faktorer - alder på jordplanter ved avreise og forventet levealder, muligheten for infertilitet hos noen besetningsmedlemmer, spontanaborter eller fødselen av tvillinger, og til og med uforutsette omstendigheter (i beregningene fremstår de som et "element av kaos" - for eksempel den hemmelige fødselen til et barn fra en annen biologisk far) …
I tillegg, bare i tilfelle, inkluderte beregningene en "katastrofal hendelse" - for eksempel en kollisjon av et skip med en meteoritt eller en epidemi av en sykdom om bord - som på et tidspunkt vil redusere befolkningen av kolonisatorer med 30%.
Når man tar hensyn til alle disse faktorene, ifølge de mest konservative og konservative estimatene fra forskere, bør det i utgangspunktet være 98 kolonisatorer. Videre bør alle 49 ektepar først velges for DNA-analyse for å sikre maksimalt genetisk mangfold.
Hvis et mer beskjedent mannskap legger ut på veien, vil oppdragets suksess allerede være i spørsmålet. For eksempel er sjansen for å overleve for 25 ektepar allerede anslått til omtrent 50%.
Og hvis det bare er 32 eller færre migranter, lar algoritmen dem ingen sjanse i det hele tatt (0%) - hovedsakelig på grunn av den uunngåelige incest. Kanskje vil etterkommerne av det opprinnelige mannskapet fly til Proxima Centauri, men innen den tid vil de ikke lenger kunne etablere en levedyktig koloni.
Sult er ikke tante
Etter å ha forlatt jorden, vil 98 romfarere føde barn, og de - barnebarna, også i løpet av den første generasjonens liv. Så ut fra beregningene kan arkens maksimale befolkning nå 500 mennesker.
Gitt lengden på flyturen, kan man ikke stole på matforsyninger. Kolonialistene vil måtte skaffe seg mat på egen hånd - det vil si dyrke den direkte på skipet.
Men hvor mye mat trenger de? Tross alt avhenger skipets størrelse av dette - og derfor energiforbruket for dets bevegelse.
Disse beregningene krevde å ta ikke bare hensyn til størrelsen på mannskapet, men også gjennomsnittsalderen for innbyggerne i stjerneskipet, deres høyde, vekt og nivå av fysisk aktivitet for å forstå hvor mange kalorier de vil trenge hvert år.
Forskere begrenset ikke kolonisatorene i kostholdet og beregnet forbruket under hensyntagen til et normalt kosthold - det vil si slik at skipet ikke bare kunne dyrke frukt og grønnsaker (inkludert produksjon av sukker og vegetabilsk olje), men også engasjere seg i dyrehold - det vil si produsere kjøtt, fisk, meieriprodukter og honning.
Overraskende, når man tar hensyn til bruken av moderne teknologier (for eksempel aeroponics - det vil si å dyrke planter i luften, uten å bruke jord), vil en halv kvadratkilometer være nok til å mate 500 mennesker (0,45 - for å være nøyaktig).
Alle ombord
Dette bringer oss til minimumsstørrelsen på arken vår.
Hvis du bygger et skip i form av en roterende sylinder (slik at centripetalkraften gir kunstig tyngdekraft), bør høyden på "landbruksrommet" være 320 meter, og radien - 224 meter.
Legg til dette besetningskvartalene, fellesarealene (som spisestuen, treningsstudioet eller medisinsk bukt), flykontrollrommene, kraftgeneratorene og motorene, og romfartsområdet (høyden) vil omtrent fordobles. Romarken vil være omtrent 650 meter høy og 450 i diameter.
Imidlertid vil det fortsatt være mindre enn den høyeste av skyskrapere som allerede er bygget: høyden på Burj Khalifa i Dubai er 828 meter. Til sammenligning: høyden på spiret til Ostankino-tårnet er 540 meter, av Eiffeltårnet - 324. ISS er 73 meter langt og 20 meter høyt.
Nå er det vanskeligste, ifølge forskere, å beregne den nøyaktige mengden vann som trengs. Bare for å drikke trenger den nesten en halv million liter. Og du må også vanne dyrene, vanne avlingene - og skipet vil på en eller annen måte miste vann gradvis sammen med luften.
Dette problemet, så vel som problemet med genetiske mutasjoner, lover forfatterne av Heritage å løse i sitt neste vitenskapelige arbeid.
Nikolay Voronin
