Корабль поколений

Корабль поколения , звездолет поколения или корабль мира , ^{[ 1 ]} — гипотетический тип межзвездного корабля- ковчега , который движется с субсветовой скоростью . Поскольку такому кораблю могут потребоваться сотни, а то и тысячи лет, чтобы достичь близлежащих звезд, первоначальные обитатели корабля поколений состарятся и умрут, оставив своих потомков продолжать путешествие.

Происхождение

Пионер ракетостроения Роберт Х. Годдард был первым, кто написал о длительных межзвездных путешествиях в своей книге «Окончательная миграция» (1918). ^{[ 2 ]} В этом он описал смерть Солнца и необходимость «межзвездного ковчега». Экипаж будет путешествовать столетиями в анабиозе и пробудится, когда достигнет другой звездной системы. Он предложил использовать небольшие луны или астероиды в качестве кораблей и предположил, что экипаж будет переносить психологические и генетические изменения на протяжении поколений. ^{[ 3 ]}

Константин Циолковский , считающийся отцом теории космонавтики , впервые описал потребность в нескольких поколениях пассажиров в своем эссе «Будущее Земли и человечества» (1928), обрисовав в общих чертах космическую колонию, оснащенную двигателями, путешествующими на тысячи лет, которую он назвал «Ноев ковчег». По сюжету, экипаж изменился за несколько поколений на столь многих уровнях, что даже не признал Землю своей родной планетой. ^{[ 4 ]}

«Мир, плоть и дьявол» 1929 года Еще одно раннее описание корабля поколений содержится в эссе Джона Десмонда Бернала . ^{[ 5 ]} Эссе Бернала было первой публикацией, дошедшей до публики и оказавшей влияние на других писателей. Он писал о концепции эволюции человека и о будущем человечества в космосе через методы жизни, которые мы теперь описываем как звездолеты поколений и которые можно увидеть в общем слове «глобусы». ^{[ 5 ]}

Определение

По мнению Хейна и др., «корабль поколений» — это космический корабль, экипаж которого живет на борту в течение как минимум нескольких десятилетий, то есть он включает в себя несколько поколений. ^{[ 1 ]} Выделяют несколько подкатегорий кораблей поколения: спринтер, тихоход, корабль колонии, корабль мира. ^{[ 1 ]} Звездолет Энцмана отнесен к категории «медленных лодок» из-за названия в журнале Astronomy Magazine «Медленная лодка к Центавре» (1977). ^{[ 6 ]} Концепция Грегори Мэтлоффа называется «кораблем-колонией», а Алан Бонд назвал свою концепцию «мировым кораблем». ^{[ 1 ]} Эти определения по существу основаны на скорости корабля и численности населения. ^{[ 7 ]}

Препятствия

Биосфера

Такой корабль должен был бы быть полностью автономным, обеспечивая жизнеобеспечение всех, кто находится на борту. Он должен иметь чрезвычайно надежные системы, которые могли бы обслуживаться обитателями корабля в течение длительного периода времени. Для этого потребуется проверить, 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, но с неоднозначными результатами. ^{[ 8 ]}

Биология и общество

Корабли поколений должны будут предвидеть возможные биологические, социальные и моральные проблемы. ^{[ 9 ]} а также придется решать вопросы самооценки и цели различных задействованных экипажей.

Оценки минимального разумного 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, требование от людей ждать до тридцати лет, чтобы иметь детей), а также криоконсервации яйцеклеток, спермы или эмбрионов (как делается в банках спермы ), минимум 160 человек на борту корабля позволят вести нормальную семейную жизнь (средний человек имеет десять потенциальных партнеров по браку) на протяжении 200-летнего космического путешествия с небольшой потерей генетического разнообразия . Если люди, которые садятся на корабль, — это пары, предположительно около двадцати лет, и всем, кто живет на корабле, придется ждать до середины или конца тридцати лет, прежде чем заводить детей, то минимум будет всего 80 человек. Однако в этой оценке не учтены многие переменные, в том числе более высокая вероятность возникновения проблем со здоровьем как у беременной женщины, так и у плода или ребенка из-за возраст беременной женщины . ^{[ 10 ]} В 2013 году антрополог Кэмерон Смит проанализировал существующую литературу и создал новую компьютерную модель, позволяющую оценить минимальную разумную численность населения в десятки тысяч. Цифры Смита были намного больше, чем предыдущие оценки, такие как оценки Мура, отчасти потому, что Смит принимает во внимание риск несчастных случаев и заболеваний и предполагает по крайней мере одну серьезную демографическую катастрофу в течение 150-летнего путешествия. ^{[ 11 ]}

В свете нескольких поколений, которые могут потребоваться, чтобы достичь даже наших ближайших соседних звездных систем, таких как Проксима Центавра , дальнейшие вопросы жизнеспособности таких межзвездных ковчегов включают в себя:

возможность резкого развития человечества в направлениях, неприемлемых для спонсоров
минимальная численность населения, необходимая для поддержания в изоляции культуры, приемлемой для спонсоров; это может включать в себя такие аспекты, как
- способность изучать научные и технические навыки, необходимые для обслуживания, эксплуатации и пилотирования корабля
- способность достичь намеченной цели (планетарная колонизация, исследования, строительство новых межзвездных ковчегов)
- разделять ценности спонсоров, жизнеспособность которых вряд ли будет эмпирически подтверждена за пределами родной планеты, если только, как только корабль отойдет от Земли и будет в пути, выживание потомства до тех пор, пока корабль не достигнет целевой звезды, не является одной из них. мотивация.

Размер

Чтобы космический корабль мог поддерживать стабильную окружающую среду на протяжении нескольких поколений, он должен быть достаточно большим, чтобы поддерживать сообщество людей и полностью перерабатываемую экосистему. ^{[ 12 ]} Космическому кораблю такого размера потребуется много энергии для ускорения и торможения. Меньший космический корабль, хотя и сможет легче ускоряться и, таким образом, сделать более высокие крейсерские скорости более практичными, уменьшит воздействие космического излучения и время для развития неисправностей в корабле, но будет иметь проблемы с метаболическим потоком ресурсов и экологическим балансом. ^{[ 13 ]}

Социальный распад

Корабли поколений, путешествующие в течение длительных периодов времени, могут столкнуться с разрушениями 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 корабль, медленнее скорости света, преследующий свой путь сквозь утомительные столетия, его экипаж теряет связь со всей реальностью, кроме внутренней части корабля... Ну, вы знаете эту историю, ее несчастный спуск по склону, его захватывающую борьбу между варварские племена, которые развиваются в его разрозненных частях, а затем, если автор так думает, последняя вспышка надежды, когда хорошие парни побеждают и готовятся встретить свое будущее на какой-то благородной, хотя и ошибочной основе.

» Роберта А. Хайнлайна ( «Сироты неба «безупречная постановка этой темы», - сказал Будрис) ^{[ 14 ]} и в книге Брайана Олдисса « Нон-стоп» (американское название: «Звездный корабль» ) обсуждались такие общества.

Космические лучи

Радиационная обстановка глубокого космоса сильно отличается от таковой на поверхности Земли или на низкой околоземной орбите из-за гораздо большего притока высокоэнергетических галактических космических лучей (ГКЛ). Как и другие ионизирующие излучения , космические лучи высокой энергии могут повредить ДНК и увеличить риск развития рака, катаракты и неврологических расстройств. ^{[ 15 ]}

Этические соображения

Успех корабля поколений зависит от того, как дети, рожденные на борту, возьмут на себя необходимые обязанности, а также от того, что у них самих появятся дети. Даже если качество их жизни может быть лучше, чем, например, у людей, рожденных в бедности на Земле, профессор философии Нил Леви поднял вопрос о том, этично ли жестко ограничивать жизненный выбор людей, привязывая их к проекту, который они хотят. не выбрал. ^{[ 16 ]} Существует моральное затруднительное положение относительно того, как промежуточные поколения, которым суждено родиться и умереть в пути, не видя фактически осязаемых результатов своих усилий, могут относиться к своему вынужденному существованию на таком корабле.

Проект Гиперион

Проект «Гиперион» , запущенный в декабре 2011 года Андреасом М. Хейном, должен был провести предварительное исследование, определяющее интегрированные концепции корабля межзвездного поколения с экипажем. Это было двухлетнее исследование, в основном проводившееся среди WARR студентов Технического университета Мюнхена . Целью исследования было дать оценку возможности межзвездного полета с экипажем с использованием современных технологий и технологий ближайшего будущего. Целью проекта также было руководство будущими планами исследований и развития технологий, а также информирование общественности о межзвездных путешествиях с экипажем. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} Заметные результаты проекта включают оценку архитектуры мировых корабельных систем и адекватной численности населения. ^{[ 1 ]}^{[ 19 ]} Основные члены команды перешли в проект мирового корабля Инициативы по межзвездным исследованиям , а обзорный документ по кораблям поколений был представлен на Межзвездном семинаре ЕКА в 2019 году, а также в журнале ЕКА Acta Futura. ^{[ 7 ]}^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хейн, Андреас М.; Пак, Михаил; Пютц, Дэниел; Бюлер, Кристиан; Рейсс, Филипп (2012). «Мировые корабли — новый взгляд на архитектуру и технико-экономическое обоснование» . Журнал Британского межпланетного общества . 65 (4): 119.
^ Симона Кароти (2011). Звездолет поколения в научной фантастике: критическая история, 1934–2001 гг . МакФарланд. п. 275. ИСБН 978-0-7864-6067-0 .
^ Родригес Бакеро, с. 16
^ Родригес Бакеро, с. 18
^ Перейти обратно: ^а ^б Дж. Д. Бернал (1929). «Мир, плоть и дьявол - исследование будущего трех врагов разумной души» . Проверено 20 января 2016 г.
^ Лонг, К.Ф.; Кроул, А.; Обуси, Р. «Звездный корабль Энцмана: история и инженерная оценка» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 января 2013 года . Проверено 7 февраля 2013 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б 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 .
^ Мерчант, Брайан (10 июня 2013 г.). «Биосфера 2: Как научно-фантастический трюк превратился в крупнейшую в мире лабораторию по наукам о Земле» . Материнская плата . ООО "Вайс Медиа". Архивировано из оригинала 19 августа 2016 года.
^ Малик, Тарик (19 марта 2002 г.). «Секс и общество на борту первых звездолетов» . Space.com . Архивировано из оригинала 7 апреля 2002 г.
^ Дамиан Кэррингтон (15 февраля 2002 г.). « Магическое число» для пионеров космоса вычислено» . Новый учёный . Проверено 6 августа 2019 г.
^ Смит, Кэмерон М. (13 декабря 2013 г.). «Смит, К.М., «Оценка генетически жизнеспособной популяции для межзвездных путешествий нескольких поколений: обзор и данные для проекта Гиперион» ». Акта Астронавтика . 97 : 16–29. Бибкод : 2014AcAau..97...16S . дои : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013 .
^ Марин, Ф.; Белуффи, К. (2018). «Расчет минимального экипажа для космического путешествия нескольких поколений к Проксиме Центавра b». arXiv : 1806.03856 [ astro-ph.IM ].
^ Ким Стэнли Робинсон (13 января 2016 г.). «Что потребуется людям, чтобы колонизировать Млечный Путь?» . Научный американец . Проверено 31 января 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Будрис, Альгис (август 1966 г.). «Галактическая книжная полка» . Галактическая научная фантастика . стр. 186–194.
^ «Факты НАСА: понимание космического излучения» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2004 г. Проверено 1 апреля 2010 г.
^ Леви, Нил (13 июня 2016 г.). «Было бы аморально отправить звездолет поколения?» . Эон . Проверено 26 июня 2019 г.
^ Интерстеллар, Икар (06 декабря 2020 г.). «Икар Интерстеллар, Межзвездный полет» . Икар Интерстеллар . Архивировано из оригинала 14 декабря 2020 г. Проверено 7 декабря 2020 г.
^ DNews (10 апреля 2015 г.). «Интерстеллар Икар: Видение будущего наших звездолетов» . Искатель . Проверено 7 декабря 2020 г.
^ Смит, Кэмерон М. (2014). «Оценка генетически жизнеспособной популяции для межзвездных путешествий нескольких поколений: обзор и данные для проекта Гиперион» . Акта Астронавтика . 97 : 16-29. Бибкод : 2014AcAau..97...16S . дои : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013 .
^ Фейфе, Корин (17 декабря 2019 г.). «Ученые планируют 1000-летнюю космическую миссию по спасению человечества» . Средний — OneZero . Проверено 14 февраля 2021 г.
^ Хейн, Андреас М; Смит, Кэмерон; Марин, Фредерик; Стаатс, Кай. «Мировые корабли – технико-экономическое обоснование» (PDF) . Проверено 16 февраля 2021 г.

Дальнейшее чтение

Кароти, Симона (2011). «Звездный корабль поколения в научной фантастике: критическая история, 1934-2001» Макфарланд. ISBN 978-0-7864-6067-0 .
Хейн, Андреас М.; Пак, Михаил; Пютц, Дэниел; Бюлер, Кристиан; Рейсс, Филипп (2012). «Мировые корабли — новый взгляд на архитектуру и технико-экономическое обоснование» . Журнал Британского межпланетного общества . 65 (4): 119.
Родригес Бакеро, Оскар Аугусто (2017). Присутствие человека за пределами солнечной системы [ Человеческое присутствие за пределами солнечной системы ] (на испанском языке). РБА. ISBN 978-84-473-9090-8 .

Внешние ссылки

Гильгамеш (14 февраля 2007 г.). «Межзвездный ковчег» . Странные пути: физика, вычисления, философия . Проверено 13 февраля 2015 г.
Гилстер, Пол (17 августа 2011 г.). «Корабли мира: интервью с Грегом Мэтлоффом» . Мечты Центавра: воображение и планирование межзвездных исследований . Проверено 9 февраля 2013 г.
Хейн, Андреас (13 мая 2012 г.). «Проект Гиперион: звездолет с полым астероидом – распространение идеи» . Икар Интерстеллар . Архивировано из оригинала 10 апреля 2013 года . Проверено 13 февраля 2015 г. Краткое изложение эволюции концепций кораблей поколений.
Николлс, Питер; Лэнгфорд, Дэвид (5 апреля 2014 г.). «Поколение звездолетов» . Энциклопедия научной фантастики . Лондон: Голланц . Проверено 13 февраля 2015 г.

[hein-pak-putz-revisited-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хейн, Андреас М.; Пак, Михаил; Пютц, Дэниел; Бюлер, Кристиан; Рейсс, Филипп (2012). «Мировые корабли — новый взгляд на архитектуру и технико-экономическое обоснование» . Журнал Британского межпланетного общества . 65 (4): 119.

[CAROTI-2] Симона Кароти (2011). Звездолет поколения в научной фантастике: критическая история, 1934–2001 гг . МакФарланд. п. 275. ИСБН 978-0-7864-6067-0 .

[3] Родригес Бакеро, с. 16

[4] Родригес Бакеро, с. 18

[BERNAL-5] Перейти обратно: ^а ^б Дж. Д. Бернал (1929). «Мир, плоть и дьявол - исследование будущего трех врагов разумной души» . Проверено 20 января 2016 г.

[6] Лонг, К.Ф.; Кроул, А.; Обуси, Р. «Звездный корабль Энцмана: история и инженерная оценка» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 января 2013 года . Проверено 7 февраля 2013 г.

[hein-smith-marin-wsfar-7] Перейти обратно: ^а ^б 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 наукам о Земле» . Материнская плата . ООО "Вайс Медиа". Архивировано из оригинала 19 августа 2016 года.

[Malik20020319-9] Малик, Тарик (19 марта 2002 г.). «Секс и общество на борту первых звездолетов» . Space.com . Архивировано из оригинала 7 апреля 2002 г.

[10] Дамиан Кэррингтон (15 февраля 2002 г.). « Магическое число» для пионеров космоса вычислено» . Новый учёный . Проверено 6 августа 2019 г.

[11] Смит, Кэмерон М. (13 декабря 2013 г.). «Смит, К.М., «Оценка генетически жизнеспособной популяции для межзвездных путешествий нескольких поколений: обзор и данные для проекта Гиперион» ». Акта Астронавтика . 97 : 16–29. Бибкод : 2014AcAau..97...16S . дои : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013 .

[12] Марин, Ф.; Белуффи, К. (2018). «Расчет минимального экипажа для космического путешествия нескольких поколений к Проксиме Центавра b». arXiv : 1806.03856 [ astro-ph.IM ].

[13] Ким Стэнли Робинсон (13 января 2016 г.). «Что потребуется людям, чтобы колонизировать Млечный Путь?» . Научный американец . Проверено 31 января 2019 г.

[budrys196608-14] Перейти обратно: ^а ^б Будрис, Альгис (август 1966 г.). «Галактическая книжная полка» . Галактическая научная фантастика . стр. 186–194.

[15] «Факты НАСА: понимание космического излучения» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2004 г. Проверено 1 апреля 2010 г.

[16] Леви, Нил (13 июня 2016 г.). «Было бы аморально отправить звездолет поколения?» . Эон . Проверено 26 июня 2019 г.

[17] Интерстеллар, Икар (06 декабря 2020 г.). «Икар Интерстеллар, Межзвездный полет» . Икар Интерстеллар . Архивировано из оригинала 14 декабря 2020 г. Проверено 7 декабря 2020 г.

[18] DNews (10 апреля 2015 г.). «Интерстеллар Икар: Видение будущего наших звездолетов» . Искатель . Проверено 7 декабря 2020 г.

[19] Смит, Кэмерон М. (2014). «Оценка генетически жизнеспособной популяции для межзвездных путешествий нескольких поколений: обзор и данные для проекта Гиперион» . Акта Астронавтика . 97 : 16-29. Бибкод : 2014AcAau..97...16S . дои : 10.1016/j.actaastro.2013.12.013 .

[20] Фейфе, Корин (17 декабря 2019 г.). «Ученые планируют 1000-летнюю космическую миссию по спасению человечества» . Средний — OneZero . Проверено 14 февраля 2021 г.

[21] Хейн, Андреас М; Смит, Кэмерон; Марин, Фредерик; Стаатс, Кай. «Мировые корабли – технико-экономическое обоснование» (PDF) . Проверено 16 февраля 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]