Корабль поколения
Звездолет, населенный на протяжении нескольких поколений
Генераторный корабль на базе Стэнфордского тора, предложенный проектом Hyperion [1]

Корабль поколений , звездолет поколений или мировой корабль [ 1] — гипотетический тип межзвездного ковчега , который движется со скоростью ниже световой . Поскольку такому кораблю могут потребоваться сотни или тысячи лет, чтобы достичь близлежащих звезд, первоначальные обитатели корабля поколений состарятся и умрут, оставив своих потомков продолжать путешествие.

Происхождение

Пионер ракетной техники Роберт Х. Годдард был первым, кто написал о длительных межзвездных путешествиях в своей работе «Окончательная миграция» (1918). [2] В ней он описал смерть Солнца и необходимость «межзвездного ковчега». Экипаж будет путешествовать в течение столетий в состоянии анабиоза и пробудится, когда достигнет другой звездной системы. Он предложил использовать в качестве кораблей небольшие луны или астероиды и предположил, что экипаж будет претерпевать психологические и генетические изменения на протяжении поколений. [3]

Константин Циолковский , которого считают отцом теории астронавтики , впервые описал необходимость в нескольких поколениях пассажиров в своем эссе «Будущее Земли и человечества» (1928), описав космическую колонию, оснащенную двигателями, которая путешествует тысячи лет, которую он назвал «Ноевым ковчегом». В этой истории экипаж так сильно изменился за поколения на стольких уровнях, что они даже не признавали Землю своей родной планетой. [4]

Еще одно раннее описание корабля поколений содержится в эссе 1929 года «Мир, плоть и дьявол» Джона Десмонда Бернала . [5] Эссе Бернала было первой публикацией, которая достигла публики и оказала влияние на других авторов. Он писал о концепции человеческой эволюции и будущем человечества в космосе посредством методов жизни, которые мы теперь описываем как звездолет поколений, и которые можно увидеть в родовом слове «глобусы». [5]

Определение

Согласно Хайну и др., «корабль поколений» — это космический корабль, на борту которого экипаж живет по крайней мере несколько десятилетий, так что он охватывает несколько поколений. [1] Различают несколько подкатегорий кораблей поколений: спринтер, медленная лодка, колониальный корабль, мировой корабль. [1] Звездолет Энцмана классифицируется как «медленная лодка» из-за названия в журнале Astronomy Magazine «Медленная лодка к Центавре» (1977). [6] Концепция Грегори Мэтлоффа называется «колониальным кораблем», а Алан Бонд назвал свою концепцию «мировым кораблем». [1] Эти определения по сути основаны на скорости корабля и численности населения. [7]

Препятствия

Биосфера

Такой корабль должен быть полностью автономным, обеспечивая жизнеобеспечение для всех на борту. Он должен иметь чрезвычайно надежные системы, которые могли бы поддерживаться обитателями корабля в течение длительных периодов времени. Это потребовало бы проверки того, смогут ли тысячи людей выжить самостоятельно, прежде чем отправлять их за пределы досягаемости помощи. Небольшие искусственные закрытые экосистемы, такие как Биосфера 2 , были построены в попытке изучить инженерные проблемы такой системы, со смешанными результатами. [8]

Биология и общество

Корабли поколений должны будут предвидеть возможные биологические, социальные и моральные проблемы [9] , а также решать вопросы самоуважения и предназначения различных задействованных экипажей.

Оценки минимальной разумной численности населения для корабля поколений различаются. Антрополог Джон Мур подсчитал, что без генетического тестирования людей перед посадкой на корабль, социального контроля и/или социальной инженерии (например, требования, чтобы люди ждали до тридцати лет, чтобы иметь детей), или криоконсервации яйцеклеток, спермы или эмбрионов (как это делается в банках спермы ), минимум 160 человек, поднимающихся на борт корабля, позволят вести нормальную семейную жизнь (при этом у среднего человека будет десять потенциальных партнеров по браку) на протяжении 200-летнего космического путешествия, с небольшой потерей генетического разнообразия . Если люди, которые попадут на борт корабля, будут парами, предположительно в возрасте около двадцати лет, и всем, кто живет на корабле, необходимо ждать до середины или конца тридцати лет, прежде чем заводить детей, то минимум составит всего 80 человек. Однако в оценке не учтены многие переменные, включая более высокую вероятность проблем со здоровьем как у беременной женщины, так и у плода или ребенка из-за возраста беременной женщины . [10] В 2013 году антрополог Кэмерон Смит проанализировал существующую литературу и создал новую компьютерную модель для оценки минимальной разумной численности населения в десятки тысяч. Цифры Смита были намного больше предыдущих оценок, таких как Мура, отчасти потому, что Смит принимает во внимание риск несчастных случаев и болезней и предполагает по крайней мере одну серьезную катастрофу населения в течение 150-летнего путешествия. [11]

В свете того, что для достижения даже ближайших к нам звездных систем, таких как Проксима Центавра , может потребоваться несколько поколений, возникают дополнительные вопросы о жизнеспособности таких межзвездных ковчегов:

  • возможность того, что люди будут радикально развиваться в направлениях, неприемлемых для спонсоров
  • минимальная численность населения, необходимая для поддержания в изоляции культуры, приемлемой для спонсоров; это может включать такие аспекты, как
    • способность приобретать научные и технические навыки, необходимые для обслуживания, эксплуатации и пилотирования корабля
    • способность достичь предполагаемой цели (колонизация планет, исследования, строительство новых межзвездных ковчегов)
    • разделяя ценности спонсоров, жизнеспособность которых за пределами родной планеты вряд ли будет подтверждена эмпирически, если только, как только корабль покинет Землю и начнет свой путь, одной из мотиваций не станет выживание потомства до тех пор, пока корабль не достигнет целевой звезды.

Размер

Чтобы космический корабль поддерживал стабильную среду для нескольких поколений, он должен быть достаточно большим, чтобы поддерживать сообщество людей и полностью перерабатывающую экосистему. [12] Космическому кораблю такого размера потребовалось бы много энергии для ускорения и замедления. Меньший космический корабль, хотя и может ускоряться легче и, таким образом, делать более высокие крейсерские скорости более практичными, уменьшил бы воздействие космической радиации и время развития неисправностей в корабле, но имел бы проблемы с потоком метаболизма ресурсов и экологическим балансом. [13]

Социальный распад

Корабли поколений, путешествующие в течение длительных периодов времени, могут увидеть сбои в социальных структурах. Изменения в обществе (например, мятеж) могут произойти в такие периоды и могут помешать кораблю достичь пункта назначения. Это состояние было описано Альгисом Будрисом в рецензии на книгу 1966 года: [14]

Межзвездный космический корабль, движущийся со скоростью, меньшей скорости света, прокладывает себе путь сквозь томительные столетия, а его экипаж теряет связь с реальностью, за исключением внутреннего пространства судна... Ну, вы знаете эту историю, ее несчастливое падение, ее захватывающую борьбу между варварскими племенами, которая разворачивается в его разрозненных отсеках, а затем, если автор так настроен, последнюю вспышку надежды, когда хорошие парни побеждают и готовятся встретить свое будущее на какой-то благородной, хотя и ошибочной основе.

Такие общества обсуждаются в романах Роберта А. Хайнлайна « Сироты неба » («безупречное изложение этой темы», как сказал Будрис) [14] и Брайана Олдисса « Нон-стоп» (американское название: Starship ).

Космические лучи

Радиационная обстановка в глубоком космосе сильно отличается от обстановки на поверхности Земли или на низкой околоземной орбите из-за гораздо большего притока высокоэнергетических галактических космических лучей (ГКЛ). Как и другие виды ионизирующего излучения , высокоэнергетические космические лучи могут повреждать ДНК и повышать риск рака, катаракты и неврологических расстройств. [15]

Этические соображения

Успех корабля поколений зависит от того, берут ли на себя дети, рожденные на борту, необходимые обязанности, а также от того, имеют ли они детей. Даже если качество их жизни может быть лучше, чем, например, у людей, рожденных в нищете на Земле, профессор философии Нил Леви поднял вопрос о том, этично ли серьезно ограничивать жизненный выбор людей, запирая их в проекте, который они не выбирали. [16] Существует моральная дилемма относительно того, как промежуточные поколения, которым суждено родиться и умереть в пути, фактически не увидев ощутимых результатов своих усилий, могут чувствовать свое вынужденное существование на таком корабле.

Проект Гиперион

Проект Hyperion , запущенный в декабре 2011 года Андреасом М. Хайном, должен был провести предварительное исследование, которое определит комплексные концепции для пилотируемого межзвездного корабля поколения. Это было двухлетнее исследование, в основном основанное на студенческой группе WARR в Мюнхенском техническом университете . Целью исследования было дать оценку осуществимости пилотируемого межзвездного полета с использованием современных и будущих технологий. Оно также было направлено на руководство будущими планами исследований и развития технологий, а также на информирование общественности о межзвездных путешествиях с экипажем. [17] [18] Известные результаты проекта включают оценку архитектур мировых систем кораблей и адекватную численность населения. [1] [19] Основные члены команды перешли в проект мирового корабля Инициативы по межзвездным исследованиям , а обзорная статья о кораблях поколения была представлена ​​на семинаре ESA Interstellar в 2019 году, а также в журнале ESA Acta Futura. [7] [20] [21]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Хайн, Андреас М.; Пак, Михаил; Пютц, Даниэль; Бюлер, Кристиан; Рейсс, Филипп (2012). «Мировые корабли — архитектура и осуществимость пересмотрены». Журнал Британского межпланетного общества . 65 (4): 119.
  2. ^ Симона Кароти (2011). Звездолет поколения в научной фантастике: критическая история, 1934-2001 . Макфарланд. стр. 275. ISBN 978-0-7864-6067-0.
  3. ^ Родригес Бакеро, стр. 16
  4. ^ Родригес Бакеро, стр. 18
  5. ^ ab JD Bernal (1929). «Мир, плоть и дьявол — исследование будущего трех врагов рациональной души» . Получено 20 января 2016 г.
  6. ^ Лонг, К. Ф.; Кроул, А.; Обоуси, Р. «Звездолет Энцмана: история и инженерная оценка» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 января 2013 г. . Получено 7 февраля 2013 г. .
  7. ^ Аб Хейн, Андреас М; Смит, Кэмерон; Марин, Фредерик; Стаатс, Кай (2020). «Мировые корабли: осуществимость и обоснование». Акта Футура . 12 : 75-104. arXiv : 2005.04100 . дои : 10.5281/zenodo.3747333. S2CID  218571111.
  8. ↑ Мерчант, Брайан (10 июня 2013 г.). «Биосфера 2: как научно-фантастический трюк превратился в крупнейшую в мире лабораторию по изучению Земли». Motherboard . Vice Media LLC. Архивировано из оригинала 19 августа 2016 г.
  9. ↑ Малик, Тарик (19 марта 2002 г.). «Секс и общество на борту первых звездолетов». Space.com . Архивировано из оригинала 2002-04-07.
  10. ↑ Дамиан Каррингтон (15 февраля 2002 г.). «Рассчитано «магическое число» для пионеров космоса». New Scientist . Получено 6 августа 2019 г.
  11. ^ Смит, Кэмерон М. (13.12.2013). "Смит, CM, "Оценка генетически жизнеспособной популяции для многопоколенческих межзвездных путешествий: обзор и данные для проекта Hyperion"". Acta Astronautica . 97 : 16–29. Bibcode : 2014AcAau..97...16S. doi : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013.
  12. ^ Марин, Ф.; Белуффи, К. (2018). «Вычисление минимального состава экипажа для многопоколенческого космического путешествия к Проксиме Центавра b». arXiv : 1806.03856 [astro-ph.IM].
  13. ↑ Ким Стэнли Робинсон (13 января 2016 г.). «Что потребуется людям для колонизации Млечного Пути?». Scientific American . Получено 31 января 2019 г.
  14. ^ ab Budrys, Algis (август 1966). «Galaxy Bookshelf». Galaxy Science Fiction . стр. 186–194.
  15. ^ "Факты о НАСА: Понимание космической радиации" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2004-10-30 . Получено 2010-04-01 .
  16. ↑ Леви, Нил (13 июня 2016 г.). «Было бы безнравственно отправить звездолет поколения?». Эон . Получено 26 июня 2019 г.
  17. ^ Interstellar, Icarus (2020-12-06). "Icarus Interstellar, Interstellar flight". Icarus Interstellar . Архивировано из оригинала 2020-12-14 . Получено 2020-12-07 .
  18. ^ DNews (10 апреля 2015 г.). «Icarus Interstellar: Видения нашего будущего звездолета». Seeker . Получено 2020-12-07 .
  19. ^ Смит, Кэмерон М. (2014). «Оценка генетически жизнеспособной популяции для многопоколенческих межзвездных путешествий: обзор и данные для проекта Hyperion». Acta Astronautica . 97 : 16-29. Bibcode : 2014AcAau..97...16S. doi : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013.
  20. ^ Фэйф, Корин (17 декабря 2019 г.). «Ученые обдумывают 1000-летнюю космическую миссию для спасения человечества». Medium - OneZero . Получено 14 февраля 2021 г.
  21. ^ Хайн, Андреас М; Смит, Кэмерон; Марин, Фредерик; Стаатс, Кай. «World Ships –Feasibility and Rationale» (PDF) . Получено 16 февраля 2021 г. .

Дальнейшее чтение

  • Кароти, Симона (2011). «Звездолет поколения в научной фантастике: критическая история, 1934-2001» Макфарланд. ISBN 978-0-7864-6067-0 . 
  • Хайн, Андреас М.; Пак, Михаил; Пютц, Даниэль; Бюлер, Кристиан; Рейсс, Филипп (2012). «Мировые корабли — архитектура и осуществимость пересмотрены». Журнал Британского межпланетного общества . 65 (4): 119.
  • Родригес Бакеро, Оскар Аугусто (2017). La presencia humana más allá del sistema Solar [ Присутствие человека за пределами Солнечной системы ] (на испанском языке). РБА. ISBN 978-84-473-9090-8.
  • Гильгамеш (14 февраля 2007 г.). «Межзвездный ковчег». Strange Paths: Physics, computing, philosophy . Получено 13 февраля 2015 г.
  • Гилстер, Пол (17 августа 2011 г.). «Мироходы: интервью с Грегом Мэтлоффом». Centauri Dreams: Imagining and Planning Interstellar Exploration . Получено 9 февраля 2013 г.
  • Хайн, Андреас (13 мая 2012 г.). «Проект Гиперион: Полый астероидный звездолет – Распространение идеи». Icarus Interstellar . Архивировано из оригинала 10 апреля 2013 г. Получено 13 февраля 2015 г.Краткое изложение эволюции концепций кораблей поколения.
  • Николс, Питер; Лэнгфорд, Дэвид (5 апреля 2014 г.). «Generation Starships». Энциклопедия научной фантастики . Лондон: Gollancz . Получено 13 февраля 2015 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Generation_ship&oldid=1232134540"