Selles pole kahesuunalist võimalust, Universum on äärmiselt suur koht! Ja tänu erilise relatiivsustegevuse poolt meile seatud piirangutele võib isegi kõige lähematesse tähesüsteemidesse reisimine võtta aastatuhandeid. Nagu me rääkisime ühes eelmises artiklis, võib tavapäraseid meetodeid kasutades eeldatav sõiduaeg lähimasse tähesüsteemi (Alpha Centauri) ulatuda 19 000 kuni 81 000 aastani.
Sel põhjusel on paljud teoreetikud soovitanud, et inimkond peaks seda tegema
Hiljuti Internetis ilmunud uuringut juhtisid Strasbourgi Astronoomilise Vaatluskeskuse dr Frederic Marin ja teadusliku algatusega Casc4de osakestefüüsik dr Camille Beluffi. Nendega liitusid dr Rhys Taylor Tšehhi teaduste akadeemia astronoomiainstituudist ja dr Loic Grau ehitustehnoloogiaettevõttest Morphosense.
Nende uuring on viimane dr Marini ja dr Beluffi poolt läbi viidud sarjas, mis käsitlevad mitme põlvkonna kosmoselaeva teise tähesüsteemi saatmise väljakutseid. Eelmises uuringus käsitlesid nad, kui suur peaks olema põlvkonna laevameeskond, et see hea tervisega sihtkohta jõuaks.
Nad tegid seda spetsiaalselt kohandatud numbrikooditarkvara abil, mille oli välja töötanud dr Marin ise kui HERITAGE. Eelmises intervjuus dr Mariniga kirjeldas ta HERITAGE kui “stohhastilist Monte Carlo koodi, mis kajastab kõiki kosmosesimulatsioonide võimalikke tulemusi, testides paljunemise, elu ja surma juhuslikke stsenaariume”.
Oma analüüsi põhjal otsustasid nad, et mitme põlvkonna missiooni teostamiseks teise tähesüsteemi jaoks on vaja vähemalt 98 inimest, ilma et tekiks geneetiliste häirete ja muude abiellumisega seotud negatiivsete mõjude ohtu. Selle uuringu jaoks käsitles meeskond sama olulist küsimust, kuidas meeskonda toita.
Arvestades, et kuivatatud toiduvarud ei oleks mõistlik lahendus, kuna need laevade transiidi sajandite jooksul halveneksid ja laguneksid, peaksid laev ja meeskond olema varustatud oma toidu kasvatamiseks. See tõstatab küsimuse, kui palju ruumi oleks vaja piisavalt põllukultuuride tootmiseks, et suurt meeskonda toita?
Kosmosereiside osas on suur probleem kosmoselaeva suurus. Nagu dr Marin ajakirjale Space Magazine selgitas:
„Mida raskem on satelliit, seda kallim on selle kosmosesse viimine. Siis, mida suurem / raskem kosmoselaev, seda keerukamaks ja ressursikulukamaks saab tõukejõusüsteem. Tegelikult piirab kosmoselaeva suurus paljusid parameetreid. Põlvkonnalaeva puhul on toidukogus, mida saame toota, otseselt seotud laeva sisese pindalaga. See piirkond on omakorda seotud pardal oleva elanike arvuga. Suurus, toidutoodang ja rahvaarv on tegelikult lahutamatult seotud. ”
Selle olulise küsimuse - “kui suur laev peab olema?” - käsitlemiseks - meeskond tugines tarkvara HERITAGE värskendatud versioonile. Nagu nad oma uuringus väidavad, "kajastab see versioon vanusest sõltuvaid bioloogilisi omadusi, nagu pikkus ja kaal, ning kolonistide erineva arvuga seotud omadusi, näiteks viljatust, rasedust ja raseduse katkemist."
Lisaks sellele võttis meeskond arvesse ka meeskonna kalorivajadust, et arvutada välja, kui palju toitu oleks vaja aastas toota. Selle saavutamiseks lisas meeskond oma simulatsioonidesse antropomorfsed andmed, et teha kindlaks, kui palju kaloreid reisija vanuse, kaalu, pikkuse, aktiivsuse taseme ja muude meditsiiniliste andmete põhjal tarbitaks.
„Kasutades inimese põhilise ainevahetuse kiiruse hindamiseks Harrise-Benedicti võrrandit, hindasime, mitu kilo kalorit tuleb inimese kohta päevas süüa, et säilitada ideaalne kehakaal. Hoolitsesime kaalu ja pikkuse variatsioonide lisamise üle, et arvestada realistliku elanikkonnaga, sealhulgas raske / kerge korpuse ja pikkade / väikeste inimestega. Kui kalorivajadus oli hinnatud, arvutasime välja, kui palju toidu geopoonikat, hüdropoonikat ja aeropoonikat saaks kasutada ühe ruutkilomeetri kohta aastas. ”
Võrreldes neid numbreid tavapäraste ja tänapäevaste põllumajandustehnikatega, suudame nad ennustada, kui palju tehismaad tuleks eraldada laeva siseseks põllumajanduseks. Seejärel põhinesid nad üldistel arvutustel suhteliselt suurel kruvil (500 inimest) ja arvutasid üldarvu. Marin selgitas:
„Leidsime, et heterogeense meeskonna jaoks, mis koosneb näiteks 500 kõigesööjast tasakaalustatud toitumisega inimesest, piisab 0,45 km² (0,17 mi²) tehismaast 0,45 km² (0,17 mi²) kogu vajaliku toidu kasvatamiseks, kasutades aeropoonikat (puuviljade jaoks) , köögiviljad, tärklis, suhkur ja õli) ja tavakasvatus (liha, kala, piimatooted ja mesi). ”
Need väärtused pakuvad ka põlvkonna laeva enda miinimumsuurusele teatud arhitektuurilisi piiranguid. Eeldusel, et laev on kavandatud kunstliku gravitatsiooni tekitamiseks tsentripetaalse jõu (st pöörleva silindri) abil, oleks vaja minimaalselt raadiusega umbes 224 meetrit (735 jalga) ja pikkust 320 meetrit (1050 jalga).
"Muidugi on põllumajanduse kõrval vajalikud ka muud rajatised - inimeste eluruumid, kontrollruumid, elektritootmine, reaktsioonimass ja mootorid, mis muudavad kosmoselaeva vähemalt kaks korda suuremaks," lisas dr Marin. "Huvitav on see, et isegi kui kahekordistada kosmoselaeva pikkust, leiame konstruktsiooni, mis on siiski väiksem kui maailma kõrgeim hoone - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 jalga)."
Tähtedevahelise kosmoseuuringute huviliste ja missioonide kavandajate jaoks on see viimane uuring (ja teised sarjas olevad uuringud) väga olulised, kuna nad pakuvad üha selgemat pilti põlvkonna laeva missiooniarhitektuurist. Lisaks pelgalt teoreetilistele ettepanekutele selle kohta, mis sellega kaasneks, pakuvad need uuringud tegelikke numbreid, millega teadlased võiksid ühel päeval töötada.
Ja nagu dr Marin selgitas, muudab see ka sellise suurejoonelise projekti (mis näib tema silmis hirmutav) palju teostatavamaks:
„See töö annab meile ülevaate põlvkonna laevade loomise tegelikust võimalusest. Oleme juba võimelised ehitama Maal nii suuri struktuure. Oleme nüüd täpsusega kvantitatiivselt määranud, kui suur peaks olema põlvkond laevade põllumajandusele pühendatud pind, et elanikud saaksid toituda sajanditepikkuste reiside ajal. ”
Marini sõnul on ainus järelejäänud küsimus, mida tuleb uurida, vesi. Mis tahes missioon, mis hõlmab suurt meeskonda, kes kulutab mõne sajandite vahel tähtedevahelises ruumis, vajab joomiseks, niisutamiseks ja kanalisatsiooniks palju vett. Ja pideva pakkumise tagamiseks ei piisa ainult ringlussevõtu meetoditele tuginemisest.
Seda, Marini sõnul, käsitletakse nende järgmises uuringus. "Sügavas kosmoses (kaugel planeetidest, kuudest või suurtest asteroididest) võib vett olla väga raske koguda," ütles ta. „Siis võivad pardal olevad ressursid kannatada veepuuduse all. Selle probleemi lahendamiseks peame pühendama oma tulevased uurimised. ”
Nagu enamiku sügava kosmoseuuringute või teiste maailmade koloniseerimisega seotud asjade puhul, on vastus muutumatule küsimusele (“kas seda saab teha?”) Peaaegu alati sama - “Kui palju olete nõus kulutama?” Pole kahtlust, et tähtedevaheline missioon, olenemata selle vormist, eeldaks tohutult pühendumust aja, energia ja ressursside osas.
See eeldaks ka seda, et inimesed oleksid nõus oma eluga riskima, seega kandideeriksid ainult seikluslikud inimesed. Kuid võib-olla kõige rohkem vajaks ta tahtmist seda läbi näha. Kiireloomulisuse või äärmise vajaduse (st planeet Maa on hukule määratud) tõttu on raske kõiki neid tegureid ette kujutada.
Kuid väga hea esimene samm on täpselt teada saada, kui palju see meile raha, ressursse ja aega kulutab. Alles siis saab inimkond otsustada, kas nad on valmis selle kohustuse võtma.
