Ученые выяснили, сколько потребуется людей для полета к ближайшей звездной системе

Мечтами о заселении других планет человечество стало грезить еще задолго до того, как у нас появились первые космические аппараты для пилотируемых полетов. А с открытием за последние несколько десятков лет нескольких тысяч новых экзопланет, некоторые из которых могут вполне оказаться обитаемыми или, по крайней мере, подходящими для колонизации (в настоящий момент большой интерес представляют планета Проксима b системы Проксима Центавра), мечты о межзвездных полетах и колонизации начинают плавно обретать статус будущих перспектив.

Разумеется, перед тем как начать даже думать об осуществлении подобных миссий, нам придется решить множество очень сложных технических вопросов. Например, на каком корабле лететь? Сколько взять с собой людей, чтобы поселиться на той же планете Проксима b, если она пригодна для жизни? Второй вопрос оказался предметом нового исследования французских ученых, решивших рассчитать минимально необходимое количество людей для того, чтобы здоровая команда, состоящая из нескольких демографических поколений землян, смогла успешно добраться до ближайшей к нам звездной системы. Их работа в скором времени будет опубликована в журнале Journal of the British Interplanetary Society.

Авторами исследования являются Фредерик Марин, доктор астрофизики из Астрономической обсерватории Страсбурга, а также доктор Камилла Белуффи, специалист по физике элементарных и субэлементарных частиц, работающая в научном стартапе Casc4de.

«Если бы мы приступили к строительству космического аппарата для полета к Проксиме b прямо сейчас, то смогли добиться скорости максимум в 200 км/с. Таким образом достичь точки назначения мы смогли бы лишь за 6300 лет. Конечно же, технологии не стоят на месте. Со временем они становятся все более продвинутыми. Но расчеты показывают, что к моменту начала реализации проекта настоящего межзвездного перелета мы сможем сократить время полета до 630 лет. Однако это все пока только на бумаге. Технологий, позволяющих так быстро добраться до другой звездной системы у нас сейчас просто нет», — прокомментировал доктор Марин порталу Universe Today.

Взяв за отправную точку текущие возможности (то есть скорость полета в 200 км/с и 6300 лет, необходимые чтобы с такой скоростью добраться до Проксимы b) доктор Марин и доктор Белуффи попытались определить какое в таком случае минимальное количество людей потребуется для того, чтобы к точке назначения смогла добраться полностью здоровая команда. Для проведения этих расчетов ученые использовали метод Монте-Карло и разработанную самим Марином новую программу расчетов.

«Проведя моделирование несколько тысяч раз, мы можем получить статистически усредненные значения, отражающие вероятность реального космического путешествия с учетом команды, которая будет состоять из представителей различных поколений.», — сказал Марин.

Среди биологических факторов: соотношение числа мужчин и женщин на борту космического аппарата, их возраст, ожидаемая средняя продолжительность жизни, коэффициент фертильности (рождаемости), а также время, в рамках которого команде придется поддерживать уровень воспроизводства. Также здесь учитываются случайные факторы: различные инциденты, катастрофы, болезни и количество людей, которые, вероятнее всего, будут им подвержены.

Подставив под формулу расчета различные факторы и значения, ученые провели более сотни моделирований межзвездных путешествий для определения минимального необходимого размера команды. Оказалось, что при консервативных условиях для полета к ближайшей звездной системе с потенциально обитаемой экзопланетой и поддержки смены поколений в среднем потребуется не менее 98 человек.

Использование меньшего количества экипажа пропорционально снизит шансы на успех. Например, моделирование показало, что при изначальном экипаже, состоящем из 32 человек шанс на успех миссии снизится до 0% — в большей степени потому, что в таком маленьком обществе существенно повысятся шансы кровосмешения. В итоге, несмотря на то, что команда, возможно, и доберется до Проксимы b, генетически все эти люди будут нездоровы – не самые лучшие условия для создания первой межзвездной колонии.

«Наши модели позволяют с большой точностью предсказать необходимый минимум людей в команде для обеспечения многовекового космического путешествия.», — говорит доктор Марин.

Несмотря на то, что технологии и ресурсы, необходимые для осуществления межзвездных путешествий, нам пока не доступны (и будут недоступны еще как минимум несколько поколений), исследования подобные этому могут играть важное значения для подобных миссий в будущем. Если мы, конечно, вообще достигнем такого уровня. Понимание вероятности успешности подобных миссий и увеличение этой вероятности до степени, когда шанс успеха будет практически гарантирован, увеличит и шансы на то, что такие проекты однажды действительно получат свою практическое воплощение.

Данное и предшествующее ему исследования важны еще и потому, что в них впервые учитываются ключевые биологические факторы (например, воспроизводство), а также то, какое воздействие эти факторы могут оказаться на команду, которая будет сменяться новыми поколениями людей, выросших на борту корабля.