Siinä ei ole kaksisuuntaista tapaa, Universumi on erittäin suuri paikka! Erityisen suhteellisuussuhteen asettamien rajoitusten ansiosta lähimpään tähtijärjestelmään matkustaminen voi viedä vuosituhansia. Kuten käsittelemme edellisessä artikkelissa, arvioitu matkustusaika lähimpään tähtijärjestelmään (Alpha Centauri) voi viedä missä tahansa 19 000 - 81 000 vuotta tavanomaisin menetelmin.
Tästä syystä monet teoreetikot ovat suositelleet, että ihmiskunnan tulisi
Äskettäin verkkoon ilmestynyttä tutkimusta johtivat tohtori Frederic Marin Strasbourgin tähtitieteellisestä observatoriosta ja tohtori Camille Beluffi, hiukkasfyysikko tieteellisellä käynnistysyrityksellä Casc4de. Heihin liittyivät tohtori Rhys Taylor Tšekin tiedeakatemian tähtitieteellisestä instituutista ja tohtori Loic Grau rakennustekniikkayrityksestä Morphosense.
Heidän tutkimuksensa on uusin tohtori Marinin ja tohtori Beluffin tekemässä sarjassa, jossa käsitellään haasteita, jotka aiheutuvat monisukupolven avaruusaluksen lähettämisestä toiseen tähtijärjestelmään. Edellisessä tutkimuksessa he käsittelivät, kuinka suuri sukupolven alusten miehistön tulisi olla, jotta se olisi hyvässä kunnossa määränpäähänsä.
He tekivät tämän käyttämällä räätälöityjä numeerisia ohjelmistoja, jotka on kehittänyt tohtori Marin itse, joka tunnetaan nimellä HERITAGE. Edellisessä haastattelussa tohtori Marinin kanssa hän kuvasi HERITAGE: ta "stokastiseksi Monte Carlo -koodiksi, joka kuvaa kaikki mahdolliset avaruussimulaatioiden tulokset testaamalla jokainen satunnaistettu skenaario lisääntymiselle, elämälle ja kuolemalle".
He päättivät analyysinsä perusteella, että tarvitaan vähintään 98 ihmistä usean sukupolven tehtävän suorittamiseksi toiseen tähtijärjestelmään ilman geneettisten häiriöiden ja muiden avioliittojen välisiin negatiivisiin vaikutuksiin liittyviä riskejä. Tätä tutkimusta varten ryhmä käsitteli yhtä tärkeätä kysymystä siitä, kuinka miehistöä ruokitaan.
Koska kuivattujen elintarvikkeiden varastot eivät olisi toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, koska ne huononevat ja rappeutuvat vuosisatojen ajan, kun alus oli matkalla, laiva ja miehistö olisi varustettava kasvattamaan omia ruokiaan. Tämä herättää kysymyksen, kuinka paljon tilaa tarvittaisiin riittävän sadon tuottamiseksi, jotta suuri miehistö voidaan ruokkia?
Avaruusmatkailussa avaruusaluksen koko on tärkeä kysymys. Kuten tohtori Marin selitti Space Magazine -lehdelle sähköpostitse:
”Mitä raskaampi satelliitti, sitä kalliimpaa on käynnistää se avaruuteen. Sitten mitä suurempi / raskaampi avaruusalus on, sitä monimutkaisempi ja resursseja kalliimpi on käyttöjärjestelmä. Itse asiassa avaruusaluksen koko rajoittaa monia parametreja. Sukupolven aluksen tuottama elintarvikkeiden määrä riippuu suoraan aluksen sisäisestä pinta-alasta. Tämä alue puolestaan liittyy aluksella olevan väestön määrään. Koko, ruoantuotanto ja väestö ovat itse asiassa kiinteästi yhteydessä toisiinsa. ”
Vastaamaan tähän tärkeään kysymykseen - "kuinka suuren laivan on oltava?" - joukkue luottaa päivitettyyn versioon HERITAGE-ohjelmistosta. Kuten he väittävät tutkimuksessaan, tämä versio "kuvaa ikästä riippuvaisia biologisia ominaisuuksia, kuten pituutta ja painoa, sekä piirteitä, jotka liittyvät kolonistien vaihtelevaan määrään, kuten hedelmättömyyttä, raskautta ja keskenmenoja."
Tämän lisäksi joukkue otti huomioon myös miehistön kaloritarpeet laskeakseen, kuinka paljon ruokaa tulisi tuottaa vuodessa. Tämän saavuttamiseksi ryhmä lisäsi antropomorfista tietoa simulaatioihinsa määrittääkseen kuinka paljon kaloreita kulutetaan matkustajan iän, painon, korkeuden, aktiivisuusasteen ja muiden lääketieteellisten tietojen perusteella.
”Käyttämällä Harris-Benedict-yhtälöä arvioimaan yksilön perusaineenvaihdunnan nopeus, arvioimme kuinka monta kilokaloria täytyy syödä päivässä henkilöä kohti ihanteellisen ruumiinpainon ylläpitämiseksi. Huolehdimme paino- ja pituusvaihteluiden sisällyttämisestä realistiseen väestöön, mukaan lukien raskas / kevyt korpulenssi ja korkeat / pienet ihmiset. Kun kalorivaatimus oli arvioitu, lasimme, kuinka paljon elintarvikegeoponiikan, vesiviljelyn ja aeroponisen viljelytekniikan avulla voidaan tuottaa vuodessa neliökilometriä kohden. "
Vertaamalla näitä lukuja tavanomaisiin ja nykyaikaisiin viljelytekniikoihin pystymme ennustamaan keinotekoisen maan määrän, joka olisi käytettävä aluksen sisäiseen viljelyyn. Sitten he perustivat kokonaislaskelmansa suhteellisen suureen ruuviin (500 henkilöä) ja laskivat kokonaisluvun. Marin selitti:
”Havaitsimme, että heterogeeniselle miehistölle, esimerkiksi 500 ihmistä, jotka elävät monivuotisessa, tasapainoisessa ruokavaliossa, 0,45 km² [0,17 mi²] keinotekoista maata riittäisi, jotta kasvatetaan kaikki tarvittavat ruoat käyttämällä aeroponics-yhdistelmää (hedelmille) , vihannekset, tärkkelys, sokeri ja öljy) ja perinteinen viljely (lihaa, kalaa, meijeria ja hunajaa varten). ”
Nämä arvot tarjoavat myös joitain arkkitehtonisia rajoituksia itse sukupolven aluksen vähimmäiskokoon. Olettaen, että laiva on suunniteltu tuottamaan keinotekoista painovoimaa keskisuuntaisella voimalla (ts. Pyörivä sylinteri), sen olisi oltava vähintään noin 224 metriä (735 jalkaa) säteellä ja 320 metriä (1050 jalkaa) pitkä.
"Tietenkin, viljelyn lisäksi tarvitaan myös muita tiloja - ihmisten asumista, valvontahuoneita, voimantuottoa, reaktiomassaa ja moottoreita, jotka tekevät avaruusaluksesta ainakin kaksi kertaa suuremman", tohtori Marin lisäsi. "Mielenkiintoista, vaikka kaksinkertaistamme avaruusaluksen pituuden, löydämme rakenteen, joka on silti pienempi kuin maailman korkein rakennus - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 ft)."
Tähtienvälisen avaruustutkimuksen ennakkoluuloille ja operaation suunnittelijoille tämä viimeisin tutkimus (ja muut sarjassa) ovat erittäin merkittäviä, koska ne tarjoavat yhä selvemmän kuvan siitä, miltä sukupolven aluksen tehtäväarkkitehtuuri näyttää. Pelkästään teoreettisten ehdotusten lisäksi, mitä asiaan liittyy, nämä tutkimukset tarjoavat todellisia lukumääriä, joita tutkijat voivat pystyä työskentelemään jonakin päivänä.
Ja kuten tohtori Marin selitti, se myös tekee niin mahtavasta projektista (joka näyttää pelottavalta sen edessä) vaikuttavan paljon toteuttamiskelpoisemmalta:
”Tämä työ antaa meille käsityksen todellisesta mahdollisuudesta luoda sukupolven aluksia. Pystymme jo rakentamaan niin suuria rakenteita maan päälle. Olemme nyt kvantifioineet tarkkuudella, kuinka suuren pitäisi olla polttoainealusten viljelylle omistettu pinta-ala, jotta väestö voi ruokkia vuosisatojen pitkien matkojen aikana. "
Marinin mukaan ainoa jäljellä oleva asia, jota on tutkittava, on vesi. Kaikki tehtävät, joihin osallistuu suuri miehistö, joka viettää muutaman vuosisadan ylöspäin tähtienvälisessä tilassa, tarvitsevat runsaasti vettä juomiseen, kasteluun ja puhtaanapitoon. Ja ei riitä, että pelkästään vedota kierrätysmenetelmiin tasaisen tarjonnan varmistamiseksi.
Tämä, Marin toteaa, on heidän seuraavan tutkimuksensa aihe. "Syvässä tilassa (kaukana planeetoista, kuista tai suurista asteroideista) vettä voi olla vaikea kerätä", hän sanoi. ”Silloin aluksella olevat resurssit saattavat kärsiä veden puutteesta. Meidän on omistettava tulevat tutkimuksemme tämän ongelman ratkaisemiseksi. "
Kuten useimpiin syvän avaruustutkimuksen tai muiden maailmojen siirtokuntien asioihin, vastaus muuttumattomaan kysymykseen ("voidaanko tehdä?") On melkein aina sama - "Kuinka paljon olet valmis käyttämään?" Ei ole epäilystäkään siitä, että tähtienvälinen operaatio, riippumatta siitä, minkä muotoinen se voisi olla, vaatisi valtavaa sitoutumista ajan, energian ja resurssien suhteen.
Se edellyttäisi myös, että ihmiset ovat valmiita riskittämään henkensä kanssa, joten vain seikkailunhaluiset ihmiset hakeutuisivat. Mutta ehkä ennen kaikkea se tarvitsee tahdon nähdä se läpi. Estä kiireellisyyden tai äärimmäisen välttämättömyyden (ts. Planeetta Maa on tuomittu) on vaikea kuvitella kaikkien näiden tekijöiden tulevan yhteen.
Hyvä ensimmäinen askel on kuitenkin tietää, kuinka paljon se maksaa meille rahaa, resursseja ja aikaa tällaisen projektin asentamiseksi. Vasta sitten ihmiskunta voi päättää, ovatko he valmiita sitoutumaan.
