» » Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?

Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?

Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?


Рано или поздно человечеству придется покинуть Землю и отправиться на поиски нового дома — планеты с похожими условиями для жизни, — чтобы построить там новую цивилизацию.
Для такого масштабного путешествия людям надо будет построить своеобразный «Ноев ковчег» — космический корабль, способный пересечь галактику и доставить первых переселенцев к новому месту жительства, где бы оно ни находилось.
Сколько же по времени займет это Великое переселение? И какого размера должен быть космический корабль, чтобы туда можно было взять не только «всякой твари по паре», но и всё необходимое для продолжения жизни и освоения нового мира?
Ответить на эти вопросы попыталась команда ученых из Франции и Чехии, запустив проект Heritage («Наследие») и проведя необходимые расчеты.
Тысячи лет пути
На первый взгляд может показаться, что размеры корабля сильно зависят от того, куда именно мы летим, однако это не совсем так.
Путешествие даже к ближайшей звездной системе займет по меньшей мере сотни, если не тысячи лет — а значит, наш ковчег должен иметь возможность поддерживать жизнь на протяжении многих поколений.
Конечно же, космические технологии постоянно совершенствуются. Однако, если верить не писателям-фантастам и сценаристам Голливуда, а Эйнштейну и его теории относительности, путешествия на сверхсветовых скоростях, мягко говоря, маловероятны.
Гипотетические варианты вроде кротовой норы или пузыря Алькубьерре возможны, но рассчитывать на них не приходится.
В прошлом году ученые НАСА объявили, что на орбите Проксимы Центавра — ближайшей к нашему Солнцу звезды — обращается удивительно похожая на Землю планета, которая может быть пригодна для жизни.
Рассмотрев все доступные технологии — как уже существующие, так и пока не изобретенные, но возможные в теории, — ученые подсчитали, что полет к этой планете при самом оптимистичном раскладе займет не меньше века.
Более реалистичные оценки и вовсе вгоняют в тоску: если вылететь к Проксиме Центавра сегодня, до места назначения мы доберемся через тысячи лет (от 6 до 80 тысяч, если быть совсем точным).
В любом случае, нам нужен корабль, на котором переселенцы смогут поколениями жить в межзвездном пространстве, чем-то при этом питаясь самостоятельно и снабжая энергией двигатели.
Забудьте о солнечных панелях — на таком удалении от Солнца работать они не будут: примерно с таким же успехом можно ночью заряжать смартфон от света звезд.
Так сколько же «звездных колонизаторов» должно отправиться в путь? И насколько большим должен быть сам космический ковчег?
Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?

Всякой твари по паре?
Если за время путешествия на корабле должно смениться несколько поколений, его обитателям придется размножаться.
Тут новыми Адамом и Евой не обойдешься: переселенцев должно быть достаточно много, чтобы исключить возможность кровосмешения близких родственников. В противном случае на корабле не избежать генетических заболеваний.
Французские ученые рассчитали минимальное количество членов экипажа при помощи математического моделирования.
Учесть попытались все факторы — возраст землян на момент отправления и ожидаемую продолжительность жизни, возможность бесплодия некоторых членов экипажа, выкидышей или рождения близнецов и даже непредвиденные обстоятельства (в расчетах они фигурируют как «элемент хаоса» — например, тайное рождение ребенка от другого биологического отца).
Кроме того, на всякий случай в расчеты заложили «катастрофическое событие» — например, столкновение корабля с метеоритом или эпидемия болезни на борту, — которое в какой-то момент сократит популяцию колонизаторов на 30%.
С учетом всех этих факторов, по самым скромным и консервативным подсчетам исследователей, изначально колонизаторов должно быть 98 человек. Причем все 49 супружеских пар должны быть изначально отобраны по анализу ДНК, чтобы обеспечить максимальное генетическое разнообразие.
Если в путь отправится более скромный экипаж, успех миссии уже окажется под вопросом. Например, шансы на выживание у 25 супружеских пар уже оцениваются примерно в 50%.
А если переселенцев будет всего 32 или еще меньше, алгоритм вообще не оставляет им никаких шансов (0%) — в основном именно из-за неизбежного инцеста. Возможно, потомки первоначального экипажа и долетят до Проксимы Центавра, но к тому моменту они уже не смогут основать жизнеспособную колонию.
Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?

Голод не тетка
Покинув Землю, 98 космических путешественников произведут на свет детей, а те — внуков, ещё при жизни первого поколения. Так что, судя по расчетам, максимальное население ковчега может достигать 500 человек.
Учитывая продолжительность полета, рассчитывать на запасы продовольствия не приходится. Колонизаторам придется обеспечивать себя едой самостоятельно — то есть выращивать ее прямо на корабле.
Но сколько еды им потребуется? Ведь от этого зависит размер корабля — а значит, и энергозатраты на его перемещение.
Для этих расчетов потребовалось учесть не только размер экипажа, но и средний возраст обитателей звездолета, их рост, вес и уровень физической активности, — чтобы понять, сколько калорий им будет нужно ежегодно.
Ученые не стали ограничивать колонизаторов в рационе и рассчитали потребление с учетом нормальной диеты — то есть так, чтобы на корабле можно было не только выращивать фрукты и овощи (включая производство сахара и растительного масла), но и заниматься животноводством — то есть производить мясо, рыбу, молочную продукцию и мед.
На удивление, с учетом использования современных технологий (например, аэропоники — то есть выращивания растений в воздушной среде, без использования почвы), чтобы прокормить 500 человек, вполне хватит половины квадратного километра (0,45 — если быть совсем точным).
Все на борт!
Так мы подошли к минимальному размеру нашего ковчега.
Если строить корабль в форме вращающегося цилиндра (чтобы центростремительная сила обеспечивала искусственную гравитацию), то высота «сельхозотсека» должна составить 320 метров, а радиус — 224 метра.
Космический Ноев ковчег. Что нужно взять с собой для освоения новых миров?

Добавим к этому жилые каюты для экипажа, общие помещения (вроде столовой, тренажерного зала или медицинского отсека), залы управления полетом, генераторы энергии и двигатели — и площадь (высота) звездолета увеличится примерно вдвое. Космический ковчег окажется примерно 650 метров в высоту и 450 в диаметре.
Впрочем, это все равно будет меньше, чем самый высокий из уже построенных небоскребов: высота «Бурдж-Халифы» в Дубае составляет 828 метров. Для сравнения: высота шпиля Останкинской башни — 540 метров, Эйфелевой — 324. Длина МКС — 73 метра, высота — 20 метров.
Теперь самое сложное, по словам ученых, — это посчитать точное количество необходимой воды. Только для питья ее понадобится почти полмиллиона литров. А еще нужно поить животных, орошать посевы — да и корабль будет так или иначе понемногу терять воду вместе с воздухом.
Эту проблему, как и проблему генетических мутаций, авторы Heritage обещают решить в своей следующей научной работе.
15 март 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Ученые рассказали, каким должен быть межзвездный корабль

С помощью компьютерной программы HERITAGE, анализирующей множество возможных сценариев, ученые определили условия, которые позволят поддерживать жизнь нескольких поколений экипажа межзвездного

Путешествие длиною в жизнь: космическая программа США по колонизации планет, находящихся вне Солнечной системы

Правительство США понимает, что Земля не вечна и настанет такое время, когда человечеству для того чтобы выжить придется переселяться на другие планеты. Поэтому сейчас полным ходом идет разработка

Если человечеству когда-нибудь удастся построить межзвёздный корабль — куда он полетит первым делом?

12.10.11 Пункты назначения стали одной из темой дебатов симпозиума, проведённогоУправлением перспективных исследований Министерства обороны США в рамках проекта «Столетний космический корабль».

Отбой тревоги: космонавтам не придется эвакуироваться с МКС из-за обломка спутника

23.11.11 Членам экипажа МКС не нужно будет эвакуироваться на пристыкованный корабль "Союз", так как приближающийся "космический мусор" пройдет от нее на безопасном расстоянии, передает ИТАР-ТАСС.

Ковчег для избранных

Межзвездные расстояния огромны, а космическая техника несовершенна. Звезды так далеки от нас, что на путешествие к ним может уйти вся человеческая жизнь. Но ученые придумали, как обмануть

«Ноев ковчег» для космоса

Институту медико-биологических проблем – 50 лет. Именно здесь разрабатывают системы для того, чтобы космонавты на орбите чувствовали себя комфортно, а домой возвращались в хорошей физической форме.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Эффективна ли саентология?«Заливы Каролины»Почему одни нации богатые, а другие — бедные?Люди могут отращивать хрящи, как саламандрыСветодиодные светильники для наружного освещенияРоссийский аппарат к Луне стартует не раньше 2026 годаПочему мы стареем? Новая теория ученыхNASA получило новые снимки Большого красного пятна Юпитера