Човечанство је дуго сањало о слању људи на друге планете, чак и пре него што је посада свемирског лета постала стварност. А са открићем хиљада егзопланета последњих деценија, посебно оних који орбитирају у оквиру суседних звезданих система (попут Прокиме б), тај сан изгледа ближи него икад. Али, наравно, треба превладати много техничких изазова да бисмо се могли надати успостављању такве мисије.
Поред тога, потребно је одговорити на многа питања. На пример, какав брод треба да пошаљемо Прокими б или другим оближњим егзопланетима? И колико људи би нам требало да поставимо на брод? Ово последње питање било је тема недавног рада који је написао тим француских истраживача који је израчунао минималан број људи који би био потребан да би се осигурало да здрава посада из више генерација може да крене на пут у Прокиму б.
Студија под називом „Израчунавање минималне посаде за вишегенерацијско свемирско путовање према Прокима Центаури б“, недавно се појавила на мрежи и ускоро ће бити објављена у Часопис Британског интерпланетарног друштва. Водили су га др Фредериц Марин, астрофизичар из Астрономске опсерваторију у Стразбуру, и др Цамилле Белуффи, физичар честица који ради са научним старт-упом Цасц4де.
Њихова студија била је друга у низу радова који покушавају да процене одрживост међузвезданог путовања до Прокиме б. Прво истраживање, под називом „НАСЛЕДНИЦА: Монте Царло код за оцену одрживости међузвездних путовања помоћу посада више генерација“, такође је објављено у броју за август 2017. године Часопис Британског интерпланетарног друштва.
Др Марин и др Белуффи започињу своје најновије истраживање разматрајући различите концепте који су предложени за медјузвездно путовање - од којих су многи истраживани у претходном чланку УТ-а, „Колико би времена требало да се дође до најближе звезде? “. Они укључују традиционалније приступе, као што су нуклеарни импулсни погон (тј. Пројекат Орион) и ракете фузије (тј. Пројект Даедалус), као и модернији концепт Бреактхроугх Старсхот.
Међутим, такве су мисије још далеко и / или не укључују посаду свемирског лета (што је случај са Старсхот-ом). Као такав, др Белуффи је такође узео у обзир мисије које ће бити покренуте у наредним годинама попут НАСА-иног соларног сонда Паркер. Ова сонда ће достићи рекордне орбиталне брзине до 724,205 км / х, што делује на око 200 км / с (или 0,067% од брзине светлости).
Као што је др Марин рекао за Спаце Магазине путем е-маила:
„Ово се потпуно и потпуно ослања на технологију која је била доступна у време мисије. Ако бисмо сада створили свемирску летјелицу, могли бисмо постићи тек око 200 км / с, што значи 6300 година путовања. Наравно да се технологија временом побољшава и с временом када ће се створити прави међузвездани пројекат, можемо очекивати да ће трајање побољшати за један ред величине, тј. 630 година. Ово се нагађа као технологија коју тек треба измислити. "
Уз успостављену основну линију брзине и времена путовања - 200 км / с-¹ и 6300 година - др Белуффи је тада кренуо да одреди минимални број људи потребан да осигура да здрава посада стигне у Прокима б. Да би то постигли, пар је спровео низ Монте Царло симулација користећи нови код који је креирао сам др Марин. Ова математичка техника узима у обзир случајне догађаје у доношењу одлука за производњу дистрибуције могућих исхода.
"Користимо нови нумерички софтвер који сам креирао", рекао је др Марин. „Име му је ХЕРИТАГЕ, погледајте први рад у серији. То је стохастични Монте Царло код који води рачуна о свим могућим исходима свемирских симулација тестирајући сваки случајни сценарио за рођење, живот и смрт. Прекидајући симулацију хиљадама пута, добијамо статистичке вредности које су репрезентативне стварном путовању у свемир за посаду више генерација. Код обухвата што је могуће више биолошких фактора и тренутно се развија тако да укључује све више и више физике. "
Ови биолошки фактори укључују ствари попут броја жена у односу на мушкарце, њиховог узраста, животног века, стопе плодности, стопе наталитета и колико дуго ће се посада морати размножавати. Такође је узео у обзир неке екстремне могућности, које су укључивале несреће, катастрофе, катастрофалне догађаје и број чланова посаде који ће вероватно утицати на њих.
Затим су упоредили резултате ових симулација током 100 међузвездних путовања на основу ових различитих фактора и различитих вредности да би одредили величину минималне посаде. На крају је др. Белуффи закључио да ће у конзервативним условима бити потребно најмање 98 чланова посаде да би одржали путовање у више генерација до најближег система звезда са потенцијално погодном егзопланетом.
Било шта мање од тога и вероватноћа успеха би се значајно смањила. На пример, са почетном посадом од 32 особе, њихове симулације су указивале да ће шансе за успех достићи 0%, највећим делом зато што би таква мала заједница учинила инбридинг неизбежним. Иако би ова посада евентуално могла стићи у Прокима б, они не би били генетски здрава посада, па самим тим и не баш добар начин за покретање колоније! Као што је др Марин објаснио:
„Наше симулације омогућавају нам да с великом прецизношћу предвидимо минималну величину почетне посаде која ће напустити вековна свемирска путовања. Омогућујући посади да се развија под списком адаптивних принципа социјалног инжењеринга (наиме, годишње процене бродске популације, ограничења потомства и ограничења узгоја), у овом раду показујемо да је могуће створити и одржавати здраву популацију практично у недоглед. “
Иако су технологија и ресурси потребни за међузвездано путовање још увек генерацијама далеко, студије ове врсте могу бити од огромног значаја за те мисије - ако и када се догоде. Знајући унапред вероватноћу да ће таква мисија успети и што ће повећати тај вероватноћу да је успех практично загарантован, такође ће повећати вероватноћу да се такве мисије поставе.
Ова студија и она која јој је претходила такође су значајна по томе што су први који су узели у обзир кључне биолошке факторе (попут прокреације) и на који ће начин утицати на мулти-генерацијску посаду. Као што је др Марин закључио:
„Наш пројекат има за циљ да обезбедимо реалне симулације свегенерацијских свемирских бродова како бисмо припремили будуће истраживање свемира, у мултидисциплинарном пројекту који користи експертизу физичара, астронома, антрополога, ракетних инжењера, социолога и многих других. ХЕРИТАГЕ је први икада посвећен Монте Царло код за израчунавање вероватне еволуције сродника на броду међузвезданог брода, који омогућава истраживање да ли посада предложене величине може да опстане током више генерација без вештачких залиха додатног генетског материјала . Одређивање минималне величине посаде суштински је корак у припреми било које мултигенерацијске мисије, која утиче на ресурсе и буџет који су потребни за такво настојање, али и на импликације на социолошке, етичке и политичке факторе. Надаље, ови елементи су од кључног значаја за испитивање стварања било које самоодрживе колоније - не само људи који успостављају планетарна насеља, већ и са непосреднијим утицајима: на пример, управљања генетским здрављем угрожених врста или расподјелом ресурса у рестриктивним окружењима. "
Недавно је цитиран и др Марин у чланку у Разговор о циљевима његовог и др Белуффијевог пројекта, који се односи на утврђивање онога што је потребно да би се осигурало здравље и сигурност будућих међузвездних путовања. Као што је рекао у чланку:
„Од 3757 откривених егзопланета најближа планета налик Земљи налази се на 40 билиона километара од нас. За 1% брзине светлости, која је далеко већа од највећих брзина постигнутих најсавременијим свемирским бродом, било би потребно још 422 године да бродови стигну на своје одредиште. Једна од непосредних последица тога је што се међузвездна путовања не могу остварити унутар људског животног века. Захтева свемирску мисију дугог века, што захтева проналажење решења којим посада преживи стотине година у дубоком свемиру. Ово је циљ нашег пројекта: успоставити минималну величину самоодрживе, свемирске мисије дугог трајања, како у погледу хардвера, тако и у броју становника. Чинећи то, намјеравамо добити научно тачне процјене потреба за међугенерацијским путовањима са више генерација, откључавајући будућност истраживања, миграције и станишта људског простора. "
У наредним деценијама очекује се да ће телескопи нове генерације открити хиљаде још егзопланета. Али што је још важније, очекује се да ће ови инструменти високе резолуције открити и ствари о егзопланетима које ће нам омогућити да их окарактеришемо. Они ће укључивати спектре из своје атмосфере који ће научницима с већом сигурношћу дати до знања да ли су заиста усељиви.
Што ћемо више кандидата изабрати, бит ћемо све спремнији за дан када ће се моћи покренути међузвездна путовања. Када дође то време, наши научници биће наоружани потребним информацијама како би осигурали да људи који стигну буду весели, срдачни и спремни да се изборе са изазовима истраживања новог света!
