Корабль поколений , или звездолет поколений , — это гипотетический тип межзвездного звездолета -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.
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 спутники 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]
Еще одно раннее описание корабля поколений содержится в эссе Джона Десмонда Бернала «Мир, плоть и дьявол» 1929 года . [5] Эссе Бернала было первой публикацией, дошедшей до публики и оказавшей влияние на других писателей. Он писал о концепции эволюции человека и будущем человечества в космосе через методы жизни, которые мы теперь описываем как звездолеты поколений и которые можно увидеть в общем слове «глобусы». [5]
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, тихоходный корабль, 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]
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]
Кораблям поколений придется предвидеть возможные биологические, социальные и моральные проблемы [9] , а также 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 тридцати пяти лет, прежде чем заводить детей, то минимум будет всего 80 человек. Однако в 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 возраста 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:
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 замедления. 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]
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.
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. [14]
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 могут себе позволить. не выбрал. [15] Существует моральное затруднение 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» , запущенный в декабре 2011 года компанией «Икар Интерстеллар», должен был провести предварительное исследование, определяющее интегрированные концепции корабля межзвездного поколения с экипажем. Это было двухлетнее исследование, в основном проводившееся среди студентов WARR 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. [16] [17] Примечательные результаты проекта включают оценку архитектуры мировых корабельных систем и адекватной численности населения. [1] [18] 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] [19] [20]