Dříve či později bude muset lidstvo opustit Zemi a jít hledat nový domov - planetu s podobnými životními podmínkami - aby tam vybudovalo novou civilizaci.
Pro tak rozsáhlou cestu budou lidé muset postavit jakýsi „Noemův arch“- kosmickou loď schopnou přejít galaxii a dopravit první osadníky na nové místo pobytu, ať už jsou kdekoli.
Jak dlouho bude tato velká migrace trvat? A jak velká by měla být kosmická loď, aby bylo možné do ní vzít nejen „každé stvoření ve dvojicích“, ale také vše potřebné pro pokračování života a rozvoj nového světa?
Tým vědců z Francie a České republiky se pokusil odpovědět na tyto otázky zahájením projektu Heritage a provedením nezbytných výpočtů.
Tisíce let cesty
Na první pohled se může zdát, že velikost lodi silně závisí na tom, kam přesně letíme, ale není to úplně pravda.
Faktem je, že cesta k nejbližšímu hvězdnému systému bude trvat nejméně stovky, ne-li tisíce let - což znamená, že naše archa musí být schopna podporovat život mnoha generacím.
Propagační video:
Vesmírné technologie se samozřejmě neustále zlepšují. Pokud však nevěříte spisovatelům sci-fi a scenáristům z Hollywoodu, ale Einstein a jeho teorie relativity, cestování s nadsvětelnou rychlostí, mírně řečeno, je nepravděpodobné.
Jsou možné hypotetické možnosti, jako je červí díra nebo bublina Alcubierre, ale nemůžete se na ně spolehnout.
Vědci z NASA loni oznámili, že může být obyvatelná překvapivě planeta podobná Zemi obíhající kolem Proxima Centauri, nejbližší hvězdy našeho Slunce.
Po zvážení všech dostupných technologií - již existujících i dosud nevynalezených, ale teoreticky možné - vědci vypočítali, že let na tuto planetu bude v nejoptimističtějším scénáři trvat nejméně jedno století.
Realističtější odhady nás nutí do deprese vůbec: pokud dnes letíme do Proxima Centauri, dosáhneme našeho cíle za tisíce let (přesněji od 6 do 80 tisíc).
V každém případě potřebujeme loď, na které budou osadníci moci žít po generace po generace v mezihvězdném prostoru, zatímco se budou sami živit něčím a dodávat energii do motorů.
Zapomeňte na solární panely - nebudou fungovat v takové vzdálenosti od Slunce: svůj smartphone můžete nabíjet ze světla hvězd přibližně stejným úspěchem v noci.
Kolik „hvězdných kolonizátorů“tedy musí vyrazit na cestu? A jak velký by měl být samotný vesmírný arch?
Dvojice každého tvora?
Pokud se během cesty na lodi musí změnit několik generací, budou se muset obyvatelé rozmnožovat.
Zde se nemůžete obejít s novým Adamem a Evou: mělo by být dost přistěhovalců, aby bylo možné vyloučit možnost incestu mezi blízkými příbuznými. Jinak nelze na lodi zabránit genetickým chorobám.
Francouzští vědci vypočítali minimální počet členů posádky pomocí matematického modelování.
Snažili se vzít v úvahu všechny faktory - věk pozemšťanů v době odletu a naděje na dožití, možnost neplodnosti některých členů posádky, potraty nebo narození dvojčat, a dokonce i nepředvídané okolnosti (ve výpočtech se jeví jako "prvek chaosu" - například tajné narození dítěte od jiného biologického otce). …
Výpočty navíc pouze pro případ zahrnovaly „katastrofickou událost“- například kolizi lodi s meteoritem nebo epidemii nemoci na palubě - která v určitém okamžiku sníží počet kolonizátorů o 30%.
S ohledem na všechny tyto faktory by podle nejkonzervativnějších a nejkonzervativnějších odhadů vědců mělo být zpočátku 98 kolonizátorů. Kromě toho by všech 49 manželských párů mělo být nejprve vybráno pro analýzu DNA, aby byla zajištěna maximální genetická rozmanitost.
Pokud se na silnici vydá skromnější posádka, úspěch mise bude již zpochybněn. Například šance na přežití pro 25 manželských párů se již odhadují na přibližně 50%.
A pokud existuje pouze 32 nebo dokonce méně vysídlených osob, algoritmus jim nenechává žádnou šanci (0%) - hlavně kvůli nevyhnutelnému incestu. Možná budou potomci původní posádky létat do Proxima Centauri, ale do té doby už nebudou schopni vytvořit životaschopnou kolonii.
Hlad není teta
Po opuštění Země porodí 98 dětí ve vesmíru děti, a to - vnoučata, dokonce i během života první generace. Takže, podle výpočtů, maximální populace archy může dosáhnout 500 lidí.
Vzhledem k délce letu nelze počítat s dodávkami potravin. Kolonialisté si budou muset sami zajistit jídlo - to znamená, že je pěstují přímo na lodi.
Kolik jídla však potřebují? Koneckonců, velikost lodi závisí na tom - a tedy na spotřebě energie pro její pohyb.
Tyto výpočty vyžadovaly zohlednění nejen velikosti posádky, ale také průměrného věku obyvatel hvězdné lodi, jejich výšky, hmotnosti a úrovně fyzické aktivity, aby bylo možné pochopit, kolik kalorií budou potřebovat každý rok.
Vědci neomezili kolonizátory ve stravě a vypočítali spotřebu s ohledem na normální stravu - to znamená, aby loď mohla nejen pěstovat ovoce a zeleninu (včetně výroby cukru a rostlinného oleje), ale také se zapojit do chovu zvířat, tj. Produkovat maso, ryby, mléčné výrobky a med.
Překvapivě, s přihlédnutím k použití moderních technologií (například aeroponie - tj. Pěstování rostlin ve vzduchu, bez využití půdy) bude stačit půl kilometru čtverečního na krmení 500 lidí (přesně 0,45 - přesněji).
Všichni na palubě
To nás přivádí k minimální velikosti naší archy.
Pokud stavíte loď ve formě rotujícího válce (takže středová síla zajišťuje umělou gravitaci), měla by výška „zemědělského prostoru“být 320 metrů a poloměr - 224 metrů.
K tomu přidejte obytné prostory posádky, společné prostory (jako je jídelna, tělocvična nebo lékařská zátoka), místnosti pro řízení letu, generátory energie a motory a prostor (výška) hvězdné lodi se přibližně zdvojnásobí. Kosmická archa bude vysoká přibližně 650 metrů a průměr 450.
Bude však stále menší než nejvyšší z již postavených mrakodrapů: výška Burj Khalifa v Dubaji je 828 metrů. Pro srovnání: výška věže věže Ostankino je 540 metrů, Eiffelovy věže - 324. ISS je 73 metrů dlouhá a 20 metrů vysoká.
Podle vědců je nyní nejobtížnější spočítat přesné množství potřebné vody. Jen k pití bude potřeba téměř půl milionu litrů. A také musíte zvířata zalévat, zavlažovat plodiny - a loď tak či onak postupně ztrácí vodu spolu se vzduchem.
Autoři dědictví slibují tento problém, stejně jako problém genetických mutací, vyřešit ve své další vědecké práci.
Nikolay Voronin