În starea actuală a științei, doar un echipaj care va avea urmași în timpul zborului spațial timp de câteva sute de ani are șansa să ajungă la destinație.
În 1995, astrofizicienii Michel Mayor și Didier Quelozm au descoperit chiar primul exoplanet, 51 Pegasi b (51 Pegasi b), orbitând pe o altă stea decât Soarele nostru. Această descoperire a lumii extraterestre a marcat începutul căutării lumilor locuibile.
După 23 de ani, numărul exoplanetelor existente este peste 3.700. Probabilitatea de a găsi o lume ca a noastră se apropie.
Numirea Proxima b
Descoperirea recentă a Proxima Centauri b, cel mai apropiat exoplanet orbitând pe cea mai apropiată stea de Soarele nostru, oferă locuitorilor planetei Pământ o altă oportunitate interesantă.
Este foarte probabil ca acest corp ceresc să aibă o suprafață stâncoasă și o masă apropiată de cea a planetei noastre și este de mare interes, deoarece temperatura de echilibru sugerează că apa de pe suprafața sa poate fi în formă lichidă.
Situat la 40.000 de miliarde de kilometri de Pământ, Proxima b este o destinație ideală. Teoretic, este posibilă o scurtă călătorie interstelară cu un obiectiv de recunoaștere și posibilitatea colonizării: astfel am putea așeza oamenii pe o altă planetă.
Video promotional:
Dar chiar dacă racheta ar putea atinge o viteză egală cu un procent din viteza luminii, care este mult mai rapidă decât cea a unei nave spațiale cu echipament modern, zborul către Proxima b ar dura peste 423 de ani.
Nave autonome uriașe
Cu astfel de date inițiale, o viață umană nu este suficientă pentru a ajunge la un exoplanet. Cercetătorii trebuie să găsească o soluție pentru echipaj, astfel încât să poată supraviețui sute de ani într-un spațiu profund.
Puteți, de exemplu, să înghețați corpurile. În ciuda progreselor în acest domeniu, tehnologiile criogenice nu au ajuns încă la nivelul dorit: atunci când celulele sunt înghețate, pe pereții lor se formează cristale de gheață (vitrificare), ceea ce va duce la distrugerea corpului după reîncălzire.
Hibernare? Rămân explorate toate opțiunile pentru trezirea din somn, în care funcțiile fiziologice ale membrilor echipajului sunt încetinite până când nava ajunge la destinație.
O altă ipoteză este o maternitate zburătoare, în care embrionii umani, sub supravegherea roboților, se dezvoltă în liniște până ajung la destinație. Problema principală este lipsa părinților umani de a crește copii. În plus, nu a existat niciodată o populație pe deplin născută in vitro și în aceste condiții este posibil să nu fie de dorit ca misiunea să se bazeze pe această metodă.
Cea mai bună opțiune ar putea fi utilizarea navelor autonome uriașe care vor călători în spațiu în timp ce populațiile lor sunt active. Oamenii vor trăi și vor muri la bord până când vor ajunge la destinație.
Mai multe concepte de proiectare pentru astfel de nave au fost prezentate în Insulele din cer: Idei îndrăznețe pentru colonizarea spațiului în 1996, dar calculele lor matematice și statistice nu mai corespund tehnologiei noastre actuale.
Echipaj de la 150 la 44.000 de oameni
Antropologul american John Moore a fost primul care a folosit instrumentul etnografic Ethnopop pentru a cuantifica numărul minim de persoane pentru un zbor cu mai multe generații.
Ethnopop simulează situațiile conjugale și demografice ale coloniștilor mici și folosește module externe pentru a crea epidemii și dezastre episodice. Dar aceste module nu au fost niciodată aplicate în contextul zborului spațial, deoarece acest program a fost dezvoltat pentru a calcula și analiza migrațiile istorice ale primelor grupuri de oameni.
Având în vedere că în călătoriile spațiale procesele de imigrație și emigrare sunt imposibile, Moore a ajuns la concluzia că pentru o misiune de 200 de ani, echipajul inițial ar trebui să includă între 150 și 180 de persoane.
În opinia sa, echipajul ar trebui să fie compus din tineri și să producă urmași cât mai târziu, pentru a întârzia apariția primei generații cât mai mult timp. Aceste condiții vor ajuta la evitarea suprapopulării și a unei proporții ridicate de consanguinitate.
Calcule mai recente ale antropologului Cameron Smith prevăd o creștere a numărului echipajului. Potrivit acestuia, echipajul inițial ar trebui să fie între 14.000 și 44.000 de oameni. Aceasta este cifra optimă pentru a asigura o transmitere sănătoasă a moștenirii genetice umane.
Conform cercetărilor sale, echipajul a 150 va fi întotdeauna în prag de dispariție în cazul unui dezastru major. Smith recomandă să aibă mai multe probe genetice inițiale la bord, iar acest lucru necesită un echipaj mare.
Această creștere semnificativă a numărului de persoane de la bord se datorează ipotezelor de bază ale omului de știință, care a calculat numărul de coloniști care ajung la destinație folosind o simplă abordare statistică.
Se pare că există dificultăți în estimarea numărului optim de personal de plecare și acest lucru nu ține cont de efectele psihologice care pot avea un impact asupra echipajului atunci când se va despărți cu Pământul pentru totdeauna.
Proiect de patrimoniu
Acesta este motivul pentru care am creat Heritage Project în 2017, un nou instrument de modelare statistică precum Monte Carlo. Proiectul implică fizicianul Camille Beluffi, astrofizicianul Rhys Taylor și inginerul de cercetare și dezvoltare Loïc Grau pentru a oferi simulări realiste ale viitoarelor explorări spațiale.
Proiectul nostru este multidisciplinar: fizicieni, astronomi, antropologi, ingineri aeronautici, sociologi și medici participă la el.
Legacy este primul program dedicat în întregime calculării evoluției probabilistice a echipajului la bordul unei nave interstelare. Acesta ar trebui, printre altele, să stabilească dacă un grup de oameni de această dimensiune poate sprijini mai multe generații fără a furniza artificial material suplimentar genetic.
Deja a devenit clar că determinarea numărului minim de membri ai echipajului este un pas important în pregătirea oricărei misiuni care implică participarea mai multor generații, ci va implica nu numai resursele și bugetul necesare unei astfel de întreprinderi, dar au și consecințe sociologice, etice, sociale și politice. Toate aceste elemente sunt necesare pentru a studia crearea unei colonii care se menține în sine, astfel încât oamenii să se poată așeza pe alte planete.
Primele rezultate ale colaborării noastre au fost publicate în Journal of the British Interplanetary Society și un alt articol în presa obișnuită. O prezentare publică a cercetării noastre a avut loc la Strasbourg în cadrul Simpozionului de transmisie, în timpul căruia am demonstrat că datele echipajului furnizate de Moore și Smith nu sunt viabile în călătorii foarte lungi.
Vorbim acum despre definirea principiilor și regulilor de viață necesare echipajului cu un număr minim posibil de persoane pentru a asigura viabilitatea misiunii și a fi rezistent în fața dezastrelor și a bolilor grave.
În acest moment, este elaborat un program care poate prezice nevoile nutriționale ale echipajului și poate determina spațiul necesar pentru cultivarea spațială în interiorul navei. Momentan, serele hidroponice sunt cea mai bună soluție. Calculele noastre vor stabili curând cerințele privind dimensiunea minimă a navei.
Primele lucrări aprofundate privind explorarea spațială abia încep să apară. Subiectul este încă vast, iar mulți factori umani, spațiali, culturali, psihologici și sociali trebuie să fie încorporați într-un program de calculator. Munca penibilă este esențială dacă dorim ca oamenii să poată ajunge la lumi noi.
Frédéric Marin
