През 1995 г. астрофизиците Мишел Майор и Дидие Келос откриват първата екзопланета 51 Pegasi b, въртяща се около звезда, подобна на нашето Слънце. Това откритие слага началото на търсенето на нови светове, пригодни за живот. 23 години по-късно числото на съществуващите екзопланети вече е над 3700. Вероятността там някъде да има свят, подобен на нашия, е съвсем реална.
Неотдавнашното откритие на Proxima Centauri b, най-близката до нас екзопланета, въртяща се около най-близката звезда до нашето Слънце, дава на жителите на планетата Земя още една интересна възможност. Вероятно това небесно тяло има скалиста повърхност и маса, близка до масата на нашата планета. От най-голям интерес е фактът, че неговата равновесна температура дава основание да се предполага, че на повърхността му може да има вода в течна форма.
Намираща се на разстояние 40 000 милиарда километра от Земята, Proxima Centauri b представлява идеален обект за колонизация. Теоретично е възможно кратко междузвездно пътешествие с разузнавателна цел. Но даже ако ракетата развива скорост, равна на един процент от скоростта на светлината, което е много по-бързо, отколкото може да развива един съвременен космически кораб,
полетът до Proxima Centauri b ще продължи над 423 г.
При такива изходни данни един човешки живот няма да е достатъчен, за да се стигне до екзопланета. Изследователите са длъжни да намерят такова решение за екипажа, че той да може да оцелее в продължение на стотици години в дълбокия Космос.
Единият от вариантите е да се замразят телата на астронавтите. Независимо от постиженията в тази област обаче, криогенните технологии още не са на нужното ниво: върху клетките на замразените се образуват кристали лед, което ще доведе до разрушаването на телата след размразяването им.
Хибернация? Все още не са изучени внимателно вариантите за извеждане от съня, при който физиологичните функции на членовете на екипажа ще се забавят до пристигането на кораба до крайната точка.
Третата хипотеза е
корабът да е превърнат в летящ родилен дом,
в който човешките ембриони да се развиват под надзора на роботи до пристигането до новата планета. Основният проблем се състои в липсата на родители от човешки вид за възпитанието на децата. Освен това до този момент никога не е имало популация, напълно родена in vitro, и би било твърде рисковано при подобна мисия да се разчита изцяло на този метод.
Най-добрият вариант е да се използват гигантски автономни кораби, които да пътешестват в Космоса, докато тяхното население е активно. Хората ще живеят и умират на борда. Няколко концепции за подобни кораби са представени в сборника "Острови в небесата: Дръзките идеи за колонизацията на Космоса" през 1996 г., но техните математически и статистически разчети вече не са актуални предвид напредъка на технологиите.
Американският антрополог Джон Мур първи използва етнографския инструмент Етнопоп за количествена оценка на минималното количество хора за полет, продължаващ няколко поколения. Етнопопът имитира съпружески и демографски ситуации на неголеми групи заселници и използва външни модули за създаване на епизодични епидемии и бедствия. Но тези модули никога не са използвани в контекста на космическия полет, тъй като тази програма е разработена за анализ на историческата миграция на първите групи хора. Отчитайки, че в космическите пътешествия процесите на имиграция и емиграция са невъзможни, Мур стига до извода, че за 200-годишна мисия първоначалният състав на екипажа
трябва да включва от 150 до 180 души
Според него екипажът трябва да се състои от млади хора, които да се сдобиват с потомство възможно най-късно, за да се задържи появата на първото ново поколение възможно най-дълго. Тези условия ще позволят да се избегнат пренаселването и високият процент кръвосмешение.
По-късните разчети на антрополога Камерън Смит предвиждат увеличение на числеността на екипажа. Според него първоначалният екипаж трябва да е от 14 000 до 44 000 души. Това е оптималната цифра за обезпечаване на здравословно предаване на генетичното наследство на човек. Според неговото изследване екипаж от 150 души винаги ще бъде на границата на измирането в случай на крупна катастрофа. Смит препоръчва на борда да има голямо количество първоначални генетични образци, а за това също е нужен многочислен екипаж.
Сложността на оценката на оптималната численост на първоначалния екипаж е свързана и
с отчитането на психологичните ефекти,
които могат да окажат влияние на екипажа при прощаването със Земята завинаги.
Именно във връзка с това през 2017 г. аз създадох проекта "Наследство" - нов статистически инструмент за моделиране на подобни изчисления. В него участват физикът Камила Балуфи, астрофизикът Рийс Тейлър и инженерът по изследванията и разработките Лоик Грау, който трябва да обезпечи реалистичното моделиране на бъдещите изследвания на Космоса. На по-късен етап ще се включат и физици, астрономи, антрополози, авиационни инженери, социолози и лекари.
"Наследство" е първата програма, която е посветена изцяло на прогнозиране на вероятната еволюция на екипажа на борда на междузвезден кораб. Тя трябва да установи ще може ли група хора с подобна численост да обезпечи живот на няколко поколения без никакъв изкуствен запас на допълнителен генетичен материал. Определянето на минималното количество хора е важен етап в подготовката на мисията, защото определя не само какви ресурси и бюджет са нужни, но и какви ще са социологическите, етичните, социалните и политическите последици при създаването на подобна колония на друга планета. Нашите изследвания бяха представени в Страсбург в рамките на симпозиума Transmission, където ние демонстрирахме, че данните за числото на екипажа, предложени от Мур и Смит, не са актуални за дълги пътешествия.
Вторият етап е да се определят принципите и правилата на живот, нужни, за да може екипажът да обезпечи жизнеспособността на мисията и да бъде устойчив при опасността от евентуална катастрофа и сериозни болести. Разработва се програма, която да е способна да прогнозира потребностите от храна на екипажа и да определи пространството, нужно за космическо земеделие вътре в самия кораб. Към днешния момент хидропонните оранжерии са най-доброто решение. Скоро ще установим и изискванията за минимален размер на кораба.
Първите задълбочени изследвания за евентуалното пътуване в Космоса започват едва сега да се появяват. Темата все още е обширна и много човешки, пространствени, културни, психологически и социални фактори трябва да бъдат включени в компютърна програма. Скучната на пръв поглед работа е необходима, ако искаме да пристъпим към реализацията на мечтата да покорим нови планети.
