Drømme om at bosætte sig på andre planeter, menneskeheden begyndte at drømme, selv længe før vi havde den første rumfartøj til bemandede fly. Og med åbningen i løbet af de sidste par årtier har flere tusinde nye exoplaneter, hvoraf nogle kan godt være beboelige, eller i det mindste velegnet til kolonisering (i øjeblikket stor interesse b planet Proxima system Proxima Centauri), drømme om interstellar flyvning og kolonisering, gradvist at tilegne sig status af de fremtidige perspektiver.
Selvfølgelig, før du begynder at selv synes om gennemførelse af sådanne opgaver, vi har til at løse en masse af meget komplekse-tekniske spørgsmål. For eksempel, hvad skibet at flyve? Hvordan til at bringe folk til at leve på den samme planet Proxima b, hvis det er fit for life? Det andet spørgsmål var genstand for en ny undersøgelse af franske forskere har besluttet at beregne det mindste antal mennesker til en sund team, som består af flere demografiske generationer af jordboerne var i stand til at nå vores nærmeste stjerne-system. Deres arbejde vil snart blive offentliggjort i journal of British Interplanetariske Samfund.
Forfatterne er Frederic Marin, læge i astrofysik af Astronomiske Observatorium til observationer i Strasbourg, og Dr. Camille, Baluffi, en specialist i fysik af elementære partikler, og subelementary arbejder i videnskabelige start Casc4de.
Deres undersøgelse er den anden i en serie af videnskabelige arbejder med henblik på løsning af en forespørgsel om muligheden for bemandede interstellare rejser til Proxima-b. Deres første opgave er kaldet “Arv: ved hjælp af Monte Carlo for at beregne udsigterne for interstellar rejse ved hjælp af det team af mennesker, der tilhører forskellige generationer” blev offentliggjort i August 2017 i samme avis af den Britiske Interplanetariske Samfund. For det andet, vi taler om i dag, kaldes “Edb-beregning af det mindste antal af folk, der kræves for flyvningen til Proxima Centauri b,”.
Deres seneste undersøgelse, Dr. Marin og Dr. Baluffi begyndte med en gennemgang af de mange begreber, der beskriver muligheder for interstellare rejser. Blandt disse forslag er mere “konservative” tilgang, ved hjælp af den samme rumfartøjer, drevet af nukleare puls (for eksempel “Projekt Orion”, ikke at forveksle med NASA rumfartøj “Orion”) og fusion motorer (“Daedalus Project”) og mere moderne begreber som Gennembrud Starshot.
Alle disse programmer er stadig langt fra den praktiske implementering og/eller ikke indebærer bemandede flyvninger (som i tilfælde af det samme projekt Starshot). Et emne af interesse for Marin og Baluffi i deres undersøgelse af stål og mission, som med høj sandsynlighed vil blive lanceret i de kommende år. For eksempel, en af disse missioner er at køre rumfarts Agentur NASA-solar-probe Parker, der er planlagt til juli-August i år. Det forventes, at sonden vil være i stand til at opnå den højest mulige for mennesker rumfartøjer hastighed, som kan nå op til 724 205 km/t eller 200 km/s (eller 0,067% af lysets hastighed).
“Disse tal vil afspejle de muligheder i vores teknologi under denne mission. Hvis vi begyndte at bygge et rumskib, der for en flybillet til Proxima b nu, vi var i stand til at opnå en maksimal hastighed på 200 km/s. Således at nå frem til destinationen, kunne vi kun 6300 år gammel. Selvfølgelig, teknologi står ikke stille. Med tiden bliver de mere avancerede. Men beregninger viser, at der i begyndelsen af projektet gennemførelsen af denne interstellar flyvning, kan vi reducere flyvetid op til 630 år. Men alt dette er kun på papir. Teknologi, der giver dig mulighed for hurtigt at komme til en anden stjerne system, vi har nu simpelthen ikke”, kommenterede Dr. Marin portalen Universet i Dag.
At tage udgangspunkt i den nuværende kapacitet (dvs flyvning hastighed 200 km/s og 6300 år til med en sådan hastighed at nå Proxima b) Dr. Marin og Dr. Baluffi forsøgt at bestemme, hvad i dette tilfælde, er det mindste antal af folk, der kræves, for den destination, der skal være i stand til at få fuldt sund team. For disse beregninger, som forskerne brugte metoden Monte Carlo, der er udviklet af Martin nye program af beregninger. Monte Carlo er en matematisk metode til statistisk modellering, som giver mulighed for at få den gennemsnitlige værdi eller resultatet af nogle fænomener, gennem opregning af alle mulige tilfældige scenarier og begivenheder, der står i vejen for løsninger. Det er typisk brugt i de tilfælde, hvor anvendelsen af analytiske modeller af fænomenet, er det vanskeligt eller helt umuligt.
“For at løse det problem, vi brugte nyudviklede software. Det hedder ARV (“Arv”), flere detaljer kan blive fundet i den første arbejde for vores videnskabelige række undersøgelser. Det bruger en stokastisk (tilfældig) Monte-Carlo, som tager højde for alle mulige simulation resultater ved at kontrollere hver af de tilfældige scenarier for den videre udvikling af en begivenhed, herunder om liv og død. Efter modellering flere tusinde gange, kan vi opnå statistisk gennemsnitlige værdier, hvilket afspejler muligheden for en fast plads rejse i betragtning af det team, der vil bestå af repræsentanter for de forskellige generationer. Dette program tager hensyn til den størst mulige antal af forskellige biologiske faktorer, og er i øjeblikket bedre til at tegne sig for en stadig større antal fysiske faktorer,” sagde Marin.
Blandt biologiske faktorer: forholdet mellem antallet af mænd og kvinder om Bord på et rumskib, deres alder, forventet levetid, fertilitet (frugtbarhed), og også den tid, hvor holdet bliver nødt til at fastholde niveauet for reproduktion. Også tager højde for de tilfældige faktorer: forskellige hændelser, katastrofer, sygdom, og antallet af mennesker, der er tilbøjelige til at være sårbare over for dem.
At erstatte formel til beregning af de forskellige faktorer og deres betydning forskere har gennemført hundredvis af simuleringer af interstellare rejser for at bestemme det minimum, der kræves team størrelse. Det viste sig, at under den konservative betingelser for flyvningen til den nærmeste stjerne-system med potentielt beboelig exoplanet og støtte af generationer i gennemsnit vil bruge mindst 98 mennesker.
Anvendelsen af et mindre antal besætningsmedlemmer forholdsmæssigt reducere chancerne for succes. For eksempel, modellering har vist, at når den oprindelige besætning, bestående af 32 mennesker en chance for succes i den mission vil blive reduceret til 0% i større omfang, fordi i sådan et lille samfund, vil øge chancerne for incest. I sidste ende, på trods af det faktum, at holdet kan komme til at Proxima b, genetisk alle disse mennesker er usundt – ikke de bedste betingelser for oprettelsen af den første interstellare koloni.
“Vores modeller giver med høj præcision at forudsige det minimum, der er nødvendigt medlem af team for at sikre århundreder af rumfart. I denne undersøgelse viser vi, hvordan du bruger de principper, der er af social engineering (for eksempel, den årlige tælling af rumfartøjet, befolkning kontrol og andre restriktioner) kan bidrage til at skabe en sund plads i samfundet og hans støtte til en næsten ubegrænset mængde af tid,” siger Dr. Marin.
På trods af det faktum, at den teknologi og de ressourcer, der er nødvendige for gennemførelsen af interstellar rejse, vi er endnu ikke tilgængelige (og vil ikke være tilgængelige i mindst et par generationer), at undersøgelser som denne kan spille vigtige værdier for lignende opgaver i fremtiden. Hvis vi virkelig nå dette niveau. Forståelse af sandsynligheden for succes i sådanne missioner og øge sandsynligheden for, at i det omfang, at chancen for succes er næsten garanteret, at øge chancerne for, at sådanne projekter, når de rent faktisk får deres praktiske gennemførelse.
Dette og det foregående undersøgelser er vigtige, fordi de for første gang tager højde for de vigtigste biologiske faktorer (fx, reproduktion), og hvilken indvirkning disse faktorer kan være med på holdet, som vil blive afløst af nye generationer af mennesker, der voksede op på skibet.
Forskere har fundet ud af, hvor mange mennesker er nødt til at rejse til den nærmeste stjerne-system
Nikolai Khizhnyak