I den aktuelle videnskabstilstand er det kun en besætning, der vil have afkom under rumflugt i flere hundrede år, en chance for at nå deres destination.
I 1995 opdagede astrofysikere Michel Mayor og Didier Quelozm den allerførste exoplanet, 51 Pegasi b (51 Pegasi b), der kredsede om en anden stjerne end vores Sol. Denne opdagelse af den fremmede verden markerede starten på søgningen efter beboelige verdener.
23 år senere er antallet af eksoplaneter, der eksisterer, over 3.700. Sandsynligheden for at finde en verden som vores nærmer sig.
Udnævnelse af Proxima b
Den nylige opdagelse af Proxima Centauri b, den nærmeste eksoplanet, der kredser om den nærmeste stjerne til vores sol, giver indbyggerne på planeten Jorden en anden interessant mulighed.
Det er meget sandsynligt, at dette himmellegeme har en stenet overflade og en masse tæt på vores planet og er af stor interesse, da dens ligevægtstemperatur antyder, at vand på dens overflade kan være i flydende form.
Proxima b ligger 40.000 milliarder kilometer fra Jorden og er en ideel destination. Teoretisk set er en kort interstellar rejse med et rekognoseringsmål og muligheden for kolonisering mulig: Vi kunne således bosætte mennesker på en anden planet.
Salgsfremmende video:
Men selv hvis raketten kunne nå en hastighed svarende til en procent af lysets hastighed, som er meget hurtigere end for et moderne bemandet rumfartøj, ville flyvningen til Proxima b vare over 423 år.
Kæmpe autonome skibe
Med sådanne indledende data er et menneskeliv ikke nok til at nå en exoplanet. Forskere skal finde en løsning for besætningen, så de kan overleve i hundreder af år i det dybe rum.
Du kan f.eks. Fryse legemer. På trods af fremskridt inden for dette område har kryogene teknologier endnu ikke nået det ønskede niveau: Når celler fryses, dannes iskrystaller på deres vægge (forglasning), hvilket vil føre til ødelæggelse af kroppen efter genopvarmning.
Dvaletilstand? Alle muligheder for at vågne op fra søvn, hvor besætningsmedlemmenes fysiologiske funktioner bremses, inden skibet ankommer til sin destination, er endnu ikke blevet undersøgt.
En anden hypotese er et flyvende barselshospital, hvor menneskelige embryoner under opsyn af robotter roligt udvikler sig, indtil de ankommer til deres destination. Det største problem er manglen på menneskelige forældre til at opdrage børn. Derudover har der aldrig været en befolkning, der er fuldt født in vitro: og under disse forhold er det måske ikke ønskeligt for missionen at stole på denne metode.
Den bedste mulighed kan være at bruge gigantiske autonome skibe, der vil rejse i rummet, mens deres befolkning er aktive. Folk lever og dør ombord, indtil de når deres destination.
Flere koncepter til udvikling af sådanne skibe blev præsenteret i samlingen Islands in the Sky: Daring Ideas for Colonizing Space i 1996, men deres matematiske og statistiske beregninger passer ikke længere til vores nuværende teknologi.
Besætningen fra 150 til 44.000 mennesker
Den amerikanske antropolog John Moore var den første, der brugte det etnografiske værktøj Ethnopop til at kvantificere det mindste antal mennesker til en flergenerationsflyvning.
Ethnopop simulerer de ægteskabelige og demografiske situationer for små bosættere og bruger eksterne moduler til at skabe episodiske epidemier og katastrofer. Men disse moduler blev aldrig anvendt i forbindelse med rumflugt, da dette program blev udviklet til at beregne og analysere de historiske migrationer fra de første grupper af mennesker.
I betragtning af, at processerne med indvandring og emigration i rumfarten er umulige, konkluderede Moore, at den oprindelige besætning i en 200-årig mission skulle omfatte mellem 150 og 180 mennesker.
Efter hans mening bør besætningen bestå af unge mennesker og producere afkom så sent som muligt for at forsinke udseendet af den første generation så længe som muligt. Disse forhold vil hjælpe med at undgå overbefolkning og en høj andel af consanguinity.
I nyere beregninger af antropolog Cameron Smith forudses en stigning i besætningsstørrelse. Ifølge ham skulle det første besætning være mellem 14.000 og 44.000 mennesker. Dette er det optimale tal for at sikre sund transmission af menneskelig genetisk arv.
Ifølge hans forskning vil besætningen på 150 altid være på randen af udryddelse i tilfælde af en større katastrofe. Smith anbefaler at have flere indledende genetiske prøver om bord, og dette kræver et stort besætning.
Denne markante stigning i antallet af mennesker om bord skyldes de grundlæggende hypoteser fra videnskabsmanden, der beregnet antallet af bosættere, der ankom til deres destination ved hjælp af en enkel statistisk tilgang.
Det ser ud til, at der er vanskeligheder med at estimere det optimale antal startende personale, og dette uden at tage hensyn til de psykologiske virkninger, der kan have indflydelse på besætningen, når de skiller sig med Jorden for evigt.
Heritage Project
Dette er grunden til, at jeg oprettede Heritage Project i 2017, et nyt statistisk modelleringsværktøj som Monte Carlo. Projektet involverer fysiker Camille Beluffi, astrofysiker Rhys Taylor og F & U-ingeniør Loïc Grau for at levere realistiske simuleringer af fremtidig rumudforskning.
Vores projekt er tværfagligt: fysikere, astronomer, antropologer, luftfartsingeniører, sociologer og læger deltager i det.
Legacy er det første program, der helt og holdent er beregnet til at beregne den sandsynlige udvikling af besætningen ombord på et interstellært håndværk. Det skal blandt andet afgøre, om en gruppe mennesker af denne størrelse kan støtte flere generationer uden nogen kunstig forsyning af yderligere genetisk materiale.
Det er allerede blevet klart, at bestemmelse af minimumsantal besætningsmedlemmer er et vigtigt skridt i forberedelsen af ethvert mission, der involverer flere generationers deltagelse, det vil involvere ikke kun de ressourcer og budget, der er nødvendigt for en sådan virksomhed, men også have sociologiske, etiske, sociale og politiske konsekvenser. Alle disse elementer er nødvendige for at studere oprettelsen af en selvbærende koloni, så mennesker kan slå sig ned på andre planeter.
De første resultater af vores samarbejde blev offentliggjort i Journal of the British Interplanetary Society og en anden artikel i den almindelige presse. En offentlig præsentation af vores forskning fandt sted i Strasbourg som en del af transmissionssymposiet, hvor vi demonstrerede, at besætningsdataene leveret af Moore og Smith ikke er levedygtige på meget lange rejser.
Nu taler vi om at definere de nødvendige principper og regler for liv, så besætningen med et mindst muligt antal mennesker kan sikre missionens levedygtighed og være modstandsdygtig over for katastrofer og alvorlige sygdomme.
I øjeblikket udvikles et program, der kan forudsige besætningens ernæringsbehov og bestemme den plads, der kræves til rumopdræt inde i selve skibet. I øjeblikket er hydroponiske drivhuse den bedste løsning. Vores beregninger etablerer snart minimumskravene til fartøjsstørrelse.
De første dybdegående værker om rumforskning er lige begyndt at dukke op. Emnet er stadig stort, og mange menneskelige, rumlige, kulturelle, psykologiske og sociale faktorer skal integreres i et computerprogram. Omhyggeligt arbejde er vigtigt, hvis vi ønsker, at mennesker skal kunne nå nye verdener.
Frédéric Marin