Autor: Redação Codigo Oculto Přeložil: Rafael Barros (strojový překlad do CZ)

Sen o překonání hlubin vesmíru a zasazení semene lidské civilizace na jiné planetě existuje již několik generací. Kvůli tomu existuje radikální plán postavit vesmírnou loď, která dokáže přepravovat lidi po generace. Cíl: oslovit ostatní…

Sen o průchodu hlubinami vesmíru a zasazení semene lidské civilizace na jiné planetě existuje po generace. Kvůli tomu existuje radikální plán postavit vesmírnou loď, která dokáže přepravovat lidi po generace. Cíl: dostat se na další obyvatelné planety pro lidi a začít novou generaci od nuly.

Protože je známo, že většina hvězd ve vesmíru má pravděpodobně svůj vlastní systém planet, našli se tací, kteří tvrdili, že bychom je měli prozkoumat (a dokonce se na nich usadit).

S počátkem vesmírného věku přestala být tato myšlenka předmětem sci-fi a stala se předmětem vědeckého studia. Výzvy spojené s cestou za Zemi, do jiného hvězdného systému, jsou bohužel četné.

Nakonec existují pouze dva způsoby, jak vysílat pilotované mise na exoplanety . Prvním je vývoj pokročilých pohonných systémů, které mohou dosahovat relativistických rychlostí (zlomek rychlosti světla). Druhým je stavba vesmírných lodí, které dokážou udržet posádky po generace, tedy Generační loď (nebo Světová loď).

Projekt Hyperion

1. listopadu 2024 zahájil projekt Hyperion soutěž o design mezihvězdného cestování s lidskou posádkou pomocí generačních lodí, které by byly založeny na současných technologiích a technologiích blízké budoucnosti. Soutěž je otevřená veřejnosti a udělí celkem 10 000 dolarů (USD) inovativním konceptům.

Hyperion Project je mezinárodní interdisciplinární tým složený z architektů, inženýrů, antropologů a urbanistů. Mnoho z nich spolupracovalo s agenturami a instituty, jako je NASA , ESA a Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Soutěž je sponzorována Initiative for Interstellar Studies (i4is), britskou neziskovou organizací, která se věnuje výzkumu, který umožní robotický a lidský průzkum a kolonizaci exoplanet kolem blízkých hvězd.

Přestože myšlenka mezihvězdné kosmické lodi sahá až do počátku kosmického věku, zájem o tento obor v posledních desetiletích značně vzrostl. To je z velké části způsobeno nedávnou explozí v počtu známých exoplanet v naší galaxii, která v současnosti činí 5 787 potvrzených planet ve 4 325 hvězdných systémech.

Ukazují to koncepty jako Breakthrough Starshot, Swarming Proxima Centauri a Project Genesis . Tyto koncepty využívají kosmické lodě v gramovém měřítku, směrovanou energii (lasery) a světelné kondenzační stopy k dosažení rychlosti až 20 % rychlosti světla, což jim umožňuje vykonat cestu za desetiletí spíše než staletí nebo tisíciletí.

Vyslání pilotovaných kosmických lodí do jiných hvězdných systémů s dostatkem pasažérů, aby se mohli usadit na jiné planetě, je však mnohem obtížnější.

Kosmická loď využívající známé nebo technicky proveditelné způsoby pohonu by stála mezi 1 miliardou a 81 miliardami eur a trvalo by jí 1 000 až 81 000 let, než by dosáhla i k nejbližší hvězdě ( Proxima Centauri ).

Ačkoli některé pokročilé koncepty, jako je Project Orion, Daedalus a Icarus, by se teoreticky mohly dostat do Proximy Centauri během 36 až 85 let, náklady a množství potřebného paliva jsou příliš vysoké.

Alternativou k těmto „rychlým“ konceptům je předvídat dlouhou cestu, která může trvat staletí nebo dokonce tisíciletí. To vyžaduje vesmírnou loď dostatečně velkou, aby pojala stovky (nebo tisíce) lidských bytostí po několik generací.

Samostatná loď

Aby se ušetřilo místo a snížila hmotnost nákladového prostoru, musely by si posádky vypěstovat velkou část vlastního jídla a spoléhat se na systémy podpory života bioregenerativní povahy. Loď by zkrátka musela být soběstačná, aby cestující mohli žít pohodlný a zdravý život, dokud nedorazí do cíle.

Andreas Hein , docent leteckého inženýrství na Lucemburské univerzitě a hlavní vědecký pracovník Interdisciplinárního centra pro bezpečnost, spolehlivost a důvěru, je součástí organizačního výboru projektu Hyperion, uvedl v prohlášení:

„Přemýšlejte o rozdílu mezi dronem a zaoceánským parníkem. Předchozí projekty mezihvězdných kosmických lodí jako Orion, Daedalus a Icarus se zaměřovaly na bezpilotní sondy s primárním cílem sbírat vědecká data z cílových hvězdných systémů, včetně hledání známek života.

Naproti tomu kosmické lodě generace jsou navrženy tak, aby nesly posádku, s primárním cílem kolonizovat exoplanetu nebo jiné nebeské těleso v cílovém hvězdném systému. Mají také tendenci být mnohem větší než mezihvězdné sondy, ačkoli pravděpodobně využívají podobné pohonné systémy, jako je pohon založený na fúzi.

Generační lodě

První známý popis kosmické lodi generace byl od raketového inženýra Roberta H. Goddarda , jednoho z „předchůdců moderní rakety“, po kterém je pojmenováno Goddard Space Flight Center NASA.

Ve své eseji z roku 1918 „The Ultimate Migration“ popsal „ mezihvězdnou archu “, která opustí Sluneční soustavu v daleké budoucnosti poté, co Slunce dosáhne konce svého životního cyklu. Cestující by byli kryogenně zmrazení nebo ve stavu navozené dormance po většinu cesty, s výjimkou pilota, který by byl pravidelně probouzen, aby řídil plavidlo.

Goddard doporučil, aby byla kosmická loď poháněna atomovou energií, pokud se technologie stane realitou. Jinak by stačila kombinace vodíku, kyslíku a sluneční energie. Goddard vypočítal, že tyto zdroje energie by umožnily kosmické lodi dosáhnout rychlosti 4,8 až 16 km/s (3 až 10 mi/s) nebo přibližně 57 936 km/h (36 000 mph).

Následoval ho slavný ruský raketový vědec a kosmolog Konstantin E. Ciolkovshy , rovněž uznávaný jako jeden z „předchůdců moderní rakety“. V roce 1928 napsal esej s názvem „Budoucnost Země a lidstva“ popisující mezihvězdnou „Noemovu archu“.

V Ciolkovského verzi by byla kosmická loď soběstačná a posádka by byla během cesty, která by trvala tisíce let, vzhůru.

V roce 1964 vědec NASA Dr. Robert Enzmann navrhl dosud nejpodrobnější koncept generační kosmické lodi, známé jako „ Enzmann Starship “. Návrh počítal s 600 metrů dlouhou lodí poháněnou fúzním pohonem využívajícím jako pohonnou látku deuterium.

Podle Enzmanna by tato loď pojala počáteční posádku 200 lidí s možností rozšíření po cestě.

V posledních letech byl tento koncept zkoumán z různých úhlů, od biologických a psychologických až po etické. To zahrnovalo řadu studií (2017–2019) vedených Dr. Fredericem Marinem ze Strasbourg Astronomical Observatory za použití vlastního numerického softwaru (nazývaného HERITAGE).

V prvních dvou studiích provedl Dr. Marin a jeho kolegové simulace, které ukázaly, že by bylo nutné připojit minimální posádku 98 lidí (maximálně 500) ke kryogenní bance spermií, vajíček a embryí, aby byla zajištěna genetická rozmanitost a dobrý zdravotní stav. při příjezdu.

Ve třetí studii Dr. Marin a další skupina vědců určili, že loď, která by je přepravila, by musela být 320 metrů dlouhá, 224 metrů v poloměru a mít 450 m² umělé půdy, aby vypěstovala dostatek potravy, která by je uživila.

Stručně řečeno, tyto návrhy a studie tvrdí, že generační loď a její posádka musí přivézt „Země s sebou“ a spoléhat se na bioregenerační systémy, aby si po generace doplnily potravu, vodu a vzduch.

Jak bylo uvedeno, většina studií souvisejících s mezihvězdným průzkumem se zaměřila na sondy nebo kosmické lodě a měla tendenci zdůrazňovat rychlost spíše než zajistit, aby cestující mohli cestu uskutečnit.

Jak vysvětlil Hein, díky tomu je projekt Hyperion první soutěží, která se zaměřuje na generační lodě a zajišťuje, že mezihvězdní cestovatelé zůstanou zdraví a v bezpečí, dokud nedosáhnou blízkého hvězdného systému:

„Tato soutěž nemá obdoby. Pokud víme, je to poprvé, co byla vyhlášena designová soutěž se specifickým zaměřením na generační lodě. Navazuje na předchozí výzkum našeho týmu, prováděný od roku 2011, který řeší základní otázky, jako je požadovaná velikost populace.

Tato soutěž jedinečně zkoumá komplexní interakci mezi generačními lodními technologiemi a dynamikou společnosti s omezenými zdroji.

Většina studií se soustředila na technologické aspekty, jako je pohon a podpora života, přičemž lodní technologii a společnost na palubě často považovaly za samostatné problémy. Tento přístup je pochopitelný vzhledem k obtížnosti analýzy těchto vzájemných závislostí. Dokonce jsme dostali radu, abychom zůstali stranou.

„Naším cílem je udělat první krok k prozkoumání a předvídání těchto vzájemných závislostí. Naším cílem je být Cayley místo Da Vinci. Da Vinci si představoval letadla, ale Cayley vymyslel své základní konstrukční principy, které vydláždily cestu bratrům Wrightům.“

Soutěž

Registrace do soutěže bude otevřena do 15. prosince 2024 a všechny zúčastněné týmy musí zaplatit registrační poplatek ve výši 20 dolarů. Tři nejlepší vítězné příspěvky budou oznámeny 2. června 2025 a získají 5 000 $ za první místo, 3 000 $ za druhé místo a 2 000 $ za třetí místo.

Deset týmů navíc obdrží čestná uznání za své kreativní a inovativní nápady. Další informace naleznete na webových stránkách projektu Hyperion a jeho prohlášení o poslání.

Projekt Hyperion je v souladu se svým posláním předběžnou studií a hodnocením proveditelnosti lidského mezihvězdného letu pomocí současných a budoucích technologií.

Cílem je informovat veřejnost o budoucí možnosti cestování mezihvězdným vesmírem a usměrňovat budoucí výzkum a technologický rozvoj. Podle jejich webových stránek má soutěž následující téma:

„Lidstvo překonalo velkou krizi udržitelnosti 21. století a vstoupilo do éry udržitelné hojnosti jak na Zemi, tak ve vesmíru.

Lidstvo nyní dosáhlo schopnosti vyvinout kosmickou loď nové generace bez větších obětí. Mezihvězdná kosmická loď letí nad ledovou planetou v nedaleké sluneční soustavě. Kromě klasické analýzy problému mezihvězdného pohonu a konstrukčního návrhu pro staletí dlouhou cestu, jaký by mohl být ideální typ prostředí a sociální architektury pro zajištění úspěšné cesty?

Účastníci budou zodpovědní za vytvoření kosmické lodi, jejího stanoviště a subsystémů, včetně detailů její architektury a společnosti. Shrnutí projektu popisuje další důležité podmínky, jako je doba trvání mise, její cíl a další důležité aspekty.

Cesta dlouhá stovky let

Doba trvání mise je 250 let od startu po přílet do cílového hvězdného systému, což odpovídá tomu, že kosmická loď má pokročilý pohon schopný dosáhnout zlomku rychlosti světla.

Aby bylo zajištěno zdraví a bezpečnost posádky, musí mít stanoviště kosmické lodi atmosférické podmínky podobné Zemi, ochranu před galaktickými blesky, mikrometeority a mezihvězdným prachem (nezbytné pro relativistické cestování vesmírem).

Kosmická loď musí také nabízet umělou gravitaci prostřednictvím rotujících sekcí, ale „části stanoviště mohou mít sníženou gravitaci“. Stanoviště musí také poskytovat ubytování a slušné životní podmínky pro 1 000 lidí, dát nebo vzít 500, na celou cestu. Stanoviště musí být také navrženo tak, aby jej bylo možné upravit tak, aby vyhovovalo měnícím se potřebám.

Struktura společnosti musí umožňovat kulturní variace, jako je jazyk, etika, struktura rodiny, přesvědčení, estetika a další sociální faktory.

Soutěž také bere v úvahu uchování a ztrátu znalostí o Zemi, které popisují jako „téměř nevyhnutelné“.

Cameron Smith , antropolog z Portland State University a Center for Human Space Exploration (CHaSE) University of Arizona a člen organizačního výboru projektu Hyperion, uvedl v prohlášení:

„Situace populace, řekněme tisíců nebo dokonce 1500 lidí, kteří cestují po staletí izolovaně, by byla v lidské zkušenosti jedinečná.

Takže stejným způsobem, jakým plánujeme zdraví architektury a hardwaru a udržujeme je v dobrém stavu během tohoto období, můžeme plánovat zdraví a údržbu biologie a kultury. A máme vynikajícího průvodce, kterým je evoluce.

Evoluce je jádrem všech věd o živé přírodě a v mnoha ohledech se vztahuje na kulturní změny v průběhu času. Biologie se vyvíjí a kultury se vyvíjejí. A naučili jsme se řídit naše kultury na Zemi, abychom je přizpůsobili široké škále situací.

Cílem však je přimět lidi, aby přemýšleli o tom, jak by se kultura mohla přizpůsobit neobvyklým podmínkám, které jsem popsal.

Oddělení od Země, oddělení od ostatních populací lidí, s výjimkou rádiové nebo video komunikace – které budou čím dál tím menší, jak se budou vzdalovat od Země – co by se mohlo na cestě změnit, což by vyžadovalo kulturní přizpůsobení? .

Po celou dobu cesty musí mít obyvatelstvo také přístup k základním produktům (oblečení, přístřeší atd.). Hmota stanovišť by měla být co nejmenší, spolehlivá po celou dobu cesty a měla by zahrnovat redundantní systémy. Cílem kosmické lodi generace je kamenná planeta v blízkém hvězdném systému (jako je Proxima b).

V zajímavém zvratu soutěž zdůrazňuje, že tato planeta bude mít umělý ekosystém vytvořený prekurzorovou sondou, po vzoru projektu Genesis. V důsledku toho nebudou posádky potřebovat významné genetické nebo biologické adaptace, aby přežily v tomto ekosystému. Jak Hein vysvětlil:

„250 let v moci a přitom být šťastný, to znamená, může společnost prosperovat v prostředí s velmi omezenými zdroji? Odpověď na tuto otázku je zásadní pro návrh generační kosmické lodi a může také nabídnout pohled na udržitelnou budoucnost na Zemi.

Podle mého názoru tento problém výrazně postrádal nápaditá řešení. 250 let v plechovce a přesto být šťastný, jinými slovy, může společnost prosperovat v prostředí s extrémně omezenými zdroji?

Odpověď na tuto otázku je zásadní pro návrh generační kosmické lodi a může také nabídnout pohled na udržitelnou budoucnost na Zemi. Podle mého názoru tento problém výrazně postrádal nápaditá řešení.

Doufáme také, že zvýšíme povědomí o složitosti současných technologií: které technologie mohou nebo by měly být udržovány na generační lodi a které mohou být ztraceny?

Výzkum ukazuje, že velikost populace společnosti ovlivňuje rozmanitost a složitost jejích technologií. Většina moderních technologií vyžaduje složité dodavatelské řetězce, které zahrnují četné společnosti, infrastruktury a regulační systémy.

Proto bude generační loď pravděpodobně založena na low-tech řešeních, pokud nebudou životaschopné převratné technologie, jako je molekulární výroba nebo standardní šablonové konstrukce (zobrazené ve Warhammeru 40k).

Řešení pro vesmír řeší pro Zemi.

Dalším důležitým aspektem soutěže je touha inspirovat nápady, které mají uplatnění a přínos i zde na Zemi. To je další zásadní aspekt budoucnosti vesmírného průzkumu, který zahrnuje plány na vytvoření základny na Měsíci, Marsu a mimo něj.

Stejně jako generační kosmická loď se mise operující dále od Země nemohou spoléhat na pravidelné zásobovací mise vysílané ze Země. To znamená, že biotopy musí být maximálně soběstačné a zajistit, aby jejich obyvatelé měli dostatek vzduchu, vody a potravy pro pohodlný život.

Po desetiletí hledali vědci a designéři inspiraci v přirozeném prostředí Země. To bylo cílem projektu Biosfera 2, který v letech 1991 až 1994 provedl dva experimenty, ve kterých dobrovolníci žili v uzavřeném biomu, který napodobuje různá prostředí na Zemi.

Protože selhání ve vesmíru často znamená smrt, zvláště když jsou lidé umístěni daleko od Země, kam by záchranné mise dorazily dlouho, musí být technologie, na kterých závisí budoucí průzkumníci a kolonisté, regenerativní, bezpečné a udržitelné v průběhu času.

Tento výzkum a vývoj bude mít přímý přínos, pokud jde o nejznepokojivější problémy, kterým tady na Zemi čelíme: klimatické změny , přelidnění, chudobu a hlad a potřebu udržitelného života. Jak Pech zdůraznil:

„Věřím, že myšlení mimo Zemi může nabídnout cenné poznatky o tom, jak můžeme zlepšit život zde na vesmírné lodi Zemi.“ Stejně jako ve vesmíru, kde čelíme mnoha výzvám, vyžaduje naše planeta inovativní přístupy k podpoře harmonie a odolnosti uprostřed současných globálních konfliktů a výzev.“

Další výhodou jsou stimulující otázky o životě ve vesmíru a o tom, kde mohou mimozemské civilizace (ETC) již cestovat mezi hvězdami. Po desetiletí vědci zkoumali tyto otázky jako součást Fermiho paradoxu . Jak Hein vysvětlil:

„Konečně, stejně jako projekt Daedalus prokázal teoretickou proveditelnost mezihvězdného cestování, naším cílem je vytvořit podobný „důkaz existence“ pro lidské cesty ke hvězdám.

Dosažení tohoto cíle přidá nové poznatky k Fermiho paradoxu: pokud si dnes dokážeme představit mezihvězdné cestování s lidskou posádkou, vyspělejší civilizace už to měla udělat. Tak kde jsou?