Nu există două direcții în acest sens, Universul este un loc extrem de mare! Și datorită limitărilor puse de noi de Relativity Special, călătoria către chiar și cele mai apropiate sisteme stelare ar putea dura milenii. Așa cum am abordat într-un articol anterior, timpul de călătorie estimat până la cel mai apropiat sistem stelar (Alpha Centauri) ar putea dura oriunde între 19.000 și 81.000 de ani folosind metode convenționale.
Din acest motiv, mulți teoreticieni au recomandat ca umanitatea să fie așa
Studiul, care a apărut recent online, a fost condus de dr. Frederic Marin de la Observatorul Astronomic din Strasbourg și dr. Camille Beluffi, un fizician de particule cu start-up științific Casc4de. Lor li s-au alăturat dr. Rhys Taylor de la Institutul Astronomic al Academiei Cehe de Știință și dr. Loic Grau al firmei de inginerie structurală Morphosense.
Studiul lor este cel mai recent dintr-o serie realizată de Dr. Marin și Dr. Beluffi care abordează provocările de a trimite o navă spațială multi-generațională către un alt sistem stelar. Într-un studiu anterior, aceștia au abordat cât de mare ar trebui să fie echipajul unei nave de generație pentru a ajunge la destinație în stare bună de sănătate.
Au făcut acest lucru folosind un software de coduri numerice personalizate dezvoltat de Dr. Marin însuși cunoscut sub numele de HERITAGE. Într-un interviu anterior cu dr. Marin, el a descris HERITAGE ca „un cod stochastic Monte Carlo care reprezintă toate rezultatele posibile ale simulărilor spațiale, testând fiecare scenariu randomizat pentru procreare, viață și moarte.”
Din analiza lor, ei au stabilit că ar fi nevoie de minimum 98 de persoane pentru a îndeplini o misiune multi-generațională într-un alt sistem stelar, fără riscuri de tulburări genetice și alte efecte negative asociate inter-căsătoriei. Pentru acest studiu, echipa a adresat o întrebare la fel de importantă despre cum să hrănești echipajul.
Având în vedere că stocurile de alimente uscate nu ar fi o opțiune viabilă, întrucât acestea s-ar deteriora și s-ar deteriora în decursul secolelor în care nava a fost în tranzit, nava și echipajul ar trebui să fie echipate pentru a-și dezvolta propriul aliment. Acest lucru ridică întrebarea, cât de mult spațiu ar fi necesar pentru a produce suficiente culturi pentru a menține un echipaj însemnat?
Când vine vorba de călătorii spațiale, dimensiunea navei spațiale este o problemă majoră. După cum a explicat dr. Marin către Space Magazine prin e-mail:
„Cu cât este mai greu satelitul, cu atât este mai scump să îl lansăm în spațiu. Apoi, cu cât nava spațială este mai mare / mai grea, cu atât mai complicat și mai scump resurse va fi sistemul de propulsie. De fapt, dimensiunea navei spațiale va constrânge mulți parametri. În cazul unei nave de generație, cantitatea de hrană pe care o putem produce este legată direct de suprafața din interiorul navei. La rândul său, această zonă este legată de dimensiunea populației la bord. Mărimea, producția de alimente și populația sunt de fapt intrinsec conectate. "
Pentru a rezolva această întrebare importantă - „cât de mare trebuie să fie nava?” - echipa s-a bazat pe o versiune actualizată a software-ului HERITAGE. După cum afirmă în studiul lor, această versiune „ține cont de caracteristicile biologice dependente de vârstă, cum ar fi înălțimea și greutatea, și caracteristici legate de numărul diferit de coloniști, cum ar fi infertilitatea, sarcina și ratele de avort.”
Dincolo de acest lucru, echipa a luat în calcul și nevoile calorice ale echipajului pentru a calcula cât de multă hrană ar trebui să fie produsă pe an. Pentru a realiza acest lucru, echipa a inclus date antropomorfe în simulările lor pentru a determina cât de multe calorii ar fi consumate în funcție de vârsta, greutatea, înălțimea, nivelurile de activitate și alte date medicale ale unui pasager.
„Folosind ecuația Harris-Benedict pentru a estima rata metabolică bazală a unui individ, am evaluat câte kilo-calorii trebuie consumate pe zi, pe persoană, pentru a menține greutatea corporală ideală. Am avut grijă să includem variații de greutate și înălțime pentru a ține cont de o populație realistă, inclusiv corpulență grea / ușoară și oameni înalți / mici. Odată estimată necesitatea calorică, am calculat cât de multe tehnici de geoponică alimentară, hidroponică și agricultură aeroponică ar putea produce pe an pe kilometru pătrat. "
Comparând aceste numere cu tehnicile de agricultură convenționale și moderne, suntem capabili să prezicem cantitatea de teren artificial care ar trebui alocată agriculturii în interiorul navei. Apoi și-au bazat calculele generale pe un șurub relativ mare (500 de persoane) și au derivat o cifră generală. Marin a explicat:
„Am descoperit că, pentru un echipaj eterogen de, de exemplu, 500 de persoane care trăiesc pe o dietă omnivoră și echilibrată, 0,45 km² [0,17 mi²] de teren artificial ar fi suficient pentru a crește tot hrana necesară folosind o combinație de aeroponici (pentru fructe legume, amidon, zahăr și ulei) și agricultura convențională (pentru carne, pește, lactate și miere). "
Aceste valori oferă, de asemenea, unele constrângeri arhitecturale pentru dimensiunea minimă a navei de generație însăși. Presupunând că nava a fost proiectată pentru a genera gravitația artificială prin forța centripetă (adică un cilindru rotativ), ar trebui să fie de minimum 224 metri (735 picioare) în rază și 320 metri (1050 picioare) în lungime.
„Desigur, sunt necesare și alte facilități în afară de agricultură - locuința umană, camerele de control, generarea de energie, masa de reacție și motoare, care fac ca nava spațială să fie de cel puțin două ori mai mare”, a adăugat dr. Marin. „Interesant, chiar dacă dublăm lungimea navei spațiale, găsim o structură care este încă mai mică decât cea mai înaltă clădire din lume - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 ft).”
Pentru pasionații de explorare spațială interstelară și pentru planificatorii de misiuni, acest ultim studiu (și alții din serie) sunt foarte semnificative, prin faptul că oferă o imagine din ce în ce mai clară a arătării arhitecturii misiunii unei nave de generație. Dincolo de propunerile teoretice despre ceea ce ar fi implicat, aceste studii oferă un număr real cu care oamenii de știință ar putea să lucreze într-o zi.
Și după cum a explicat dr. Marin, face ca un proiect atât de grandios (care pare descurajant pe fața sa) să pară mult mai posibil:
„Această lucrare ne oferă o perspectivă asupra posibilității reale de a crea nave de generație. Suntem deja capabili să construim structuri atât de mari pe Pământ. Acum am cuantificat cu precizie cât de mare ar trebui să fie suprafața dedicată agriculturii în navele de generație, astfel încât populația să se poată hrăni în timpul călătoriilor de secole. "
Potrivit lui Marin, singura problemă rămasă care trebuie explorată este apa. Orice misiune care implică un echipaj mare cheltuind în sus de câteva secole în spațiul interstelar va avea nevoie de multă apă pentru băut, irigare și canalizare. Și nu este suficient să vă bazați pur și simplu pe metode de reciclare pentru a asigura o aprovizionare constantă.
Acesta, indică Marin, va fi subiectul următorului lor studiu. „În spațiul adânc (departe de planete, lună sau asteroizi mari), apa ar putea fi foarte dificil de colectat”, a spus el. „Atunci resursele de la bord ar putea suferi de lipsa apei. Trebuie să ne dedicăm viitoarele investigații pentru a rezolva această problemă. "
La fel ca în majoritatea lucrurilor referitoare la explorarea spațială profundă sau la colonizarea altor lumi, răspunsul la întrebarea invariabilă („se poate face?”) Este aproape întotdeauna același - „Cât de mult sunteți dispus să cheltuiți?” Nu există nici o îndoială că o misiune interstelară, indiferent de forma pe care o poate lua, ar necesita un angajament masiv în ceea ce privește timpul, energia și resursele.
De asemenea, ar fi necesar ca oamenii să fie dispuși să își riște viața, astfel încât se vor aplica doar oameni aventuroși. Dar poate cel mai mult, ar avea nevoie de voința de a o vedea. Cu excepția urgenței sau a necesității extreme (adică planeta Pământ este condamnată), este greu de imaginat că toți acești factori se reunesc.
Cu toate acestea, a ști exact cât ne va costa în termeni de bani, resurse și timp pentru a monta un astfel de proiect este un prim pas foarte bun. Numai atunci umanitatea poate decide dacă este dispusă să își asume angajamentul.
