Tôt ou tard, l'humanité devra quitter la Terre et partir à la recherche d'une nouvelle maison - une planète aux conditions de vie similaires - afin d'y construire une nouvelle civilisation.
Pour un voyage d'une telle ampleur, les gens devront construire une sorte d '«Arche de Noé» - un vaisseau spatial capable de traverser la galaxie et de transporter les premiers colons dans un nouveau lieu de résidence, où qu'il se trouve.
Combien de temps durera cette grande migration? Et quelle taille un vaisseau spatial devrait-il avoir pour qu'il soit possible d'y emmener non seulement «chaque créature par paires», mais aussi tout ce qui est nécessaire à la poursuite de la vie et au développement d'un nouveau monde?
Une équipe de scientifiques de France et de République tchèque a tenté de répondre à ces questions en lançant le projet Heritage et en effectuant les calculs nécessaires.
Des milliers d'années de voyage
À première vue, il peut sembler que la taille du navire dépend fortement de l'endroit où nous volons, mais ce n'est pas tout à fait vrai.
Le fait est que le voyage même vers le système stellaire le plus proche prendra au moins des centaines, voire des milliers d'années - ce qui signifie que notre arche doit être capable de soutenir la vie pendant de nombreuses générations.
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Bien entendu, les technologies spatiales s’améliorent constamment. Cependant, si vous ne croyez pas les écrivains et scénaristes de science-fiction d'Hollywood, mais Einstein et sa théorie de la relativité, voyager à des vitesses supraluminales, pour le moins dire, est peu probable.
Des options hypothétiques comme un trou de ver ou une bulle d'Alcubierre sont possibles, mais vous ne pouvez pas compter sur elles.
Des scientifiques de la NASA ont annoncé l'année dernière qu'une planète étonnamment semblable à la Terre en orbite autour de Proxima Centauri, l'étoile la plus proche de notre Soleil, pourrait être habitable.
Après avoir examiné toutes les technologies disponibles - existantes et non encore inventées, mais possibles en théorie - les scientifiques ont calculé que le vol vers cette planète, dans le scénario le plus optimiste, prendra au moins un siècle.
Des estimations plus réalistes vous plongent dans la mélancolie: si vous prenez l'avion pour Proxima Centauri aujourd'hui, nous atteindrons notre destination dans des milliers d'années (de 6 à 80 000, pour être exact).
Dans tous les cas, nous avons besoin d'un navire sur lequel les colons pourront vivre pendant des générations dans l'espace interstellaire, tout en se nourrissant de quelque chose par eux-mêmes et en fournissant de l'énergie aux moteurs.
Oubliez les panneaux solaires - ils ne fonctionneront pas à une telle distance du soleil: vous pouvez charger votre smartphone à la lumière des étoiles avec à peu près le même succès la nuit.
Alors, combien de "Star Colonizers" doivent prendre la route? Et quelle devrait être la taille de l'arche spatiale elle-même?
Une paire de chaque créature?
Si plusieurs générations doivent changer au cours du voyage sur le navire, ses habitants devront se reproduire.
Ici, vous ne pouvez pas vous en tirer avec les nouveaux Adam et Eve: il devrait y avoir suffisamment d'immigrants pour exclure la possibilité d'inceste parmi les proches. Sinon, les maladies génétiques ne peuvent être évitées sur le navire.
Les scientifiques français ont calculé le nombre minimum de membres d'équipage à l'aide de la modélisation mathématique.
Ils ont essayé de prendre en compte tous les facteurs - l'âge des terriens au moment du départ et l'espérance de vie, la possibilité d'infertilité de certains membres d'équipage, les fausses couches ou la naissance de jumeaux, et même des circonstances imprévues (dans les calculs, ils apparaissent comme un "élément de chaos" - par exemple, la naissance secrète d'un enfant d'un autre père biologique) …
De plus, au cas où, les calculs incluaient un «événement catastrophique» - par exemple, une collision d'un navire avec une météorite ou une épidémie de maladie à bord - qui à un moment donné réduira la population de colonisateurs de 30%.
Compte tenu de tous ces facteurs, selon les estimations les plus conservatrices et les plus conservatrices des chercheurs, il devrait y avoir au départ 98 colonisateurs. De plus, les 49 couples mariés devraient être initialement sélectionnés pour une analyse ADN afin de garantir une diversité génétique maximale.
Si un équipage plus modeste se met en route, le succès de la mission sera déjà remis en question. Par exemple, les chances de survie de 25 couples mariés sont déjà estimées à environ 50%.
Et s'il n'y a que 32 personnes déplacées, voire moins, l'algorithme ne leur laisse aucune chance (0%) - principalement à cause de l'inceste inévitable. Peut-être que les descendants de l'équipage d'origine s'envoleront pour Proxima Centauri, mais à ce moment-là, ils ne seront plus en mesure d'établir une colonie viable.
La faim n'est pas tante
Après avoir quitté la Terre, 98 voyageurs de l'espace donneront naissance à des enfants, et ceux-là - petits-enfants, même pendant la vie de la première génération. Ainsi, à en juger par les calculs, la population maximale de l'arche peut atteindre 500 personnes.
Compte tenu de la durée du vol, on ne peut pas compter sur les vivres. Les colonialistes devront se nourrir seuls, c'est-à-dire cultiver directement sur le bateau.
Mais de combien de nourriture ont-ils besoin? Après tout, la taille du navire en dépend - et donc la consommation d'énergie pour son mouvement.
Ces calculs nécessitaient de prendre en compte non seulement la taille de l'équipage, mais aussi l'âge moyen des habitants du vaisseau, leur taille, leur poids et leur niveau d'activité physique, afin de comprendre de combien de calories ils auront besoin chaque année.
Les scientifiques n'ont pas limité les colonisateurs dans le régime alimentaire et ont calculé la consommation en tenant compte du régime normal - c'est-à-dire pour que le navire puisse non seulement cultiver des fruits et des légumes (y compris la production de sucre et d'huile végétale), mais aussi se livrer à l'élevage - c'est-à-dire produire de la viande, du poisson, produits laitiers et miel.
Étonnamment, compte tenu de l'utilisation des technologies modernes (par exemple, l'aéroponie - c'est-à-dire faire pousser des plantes dans l'air, sans utiliser de sol), un demi-kilomètre carré suffira à nourrir 500 personnes (0,45 - pour être exact).
Tous à bord
Cela nous amène à la taille minimale de notre arche.
Si vous construisez un navire sous la forme d'un cylindre rotatif (de sorte que la force centripète fournit une gravité artificielle), la hauteur du «compartiment agricole» doit être de 320 mètres et le rayon de 224 mètres.
Ajoutez à cela les quartiers de l'équipage, les espaces communs (tels que la salle à manger, la salle de sport ou la baie médicale), les salles de contrôle de vol, les générateurs et les moteurs, et l'espace (hauteur) du vaisseau doublera environ. L'arche spatiale mesurera environ 650 mètres de haut et 450 de diamètre.
Cependant, il sera toujours moins que le plus haut des gratte-ciel déjà construit: la hauteur du Burj Khalifa à Dubaï est de 828 mètres. A titre de comparaison: la hauteur de la flèche de la tour Ostankino est de 540 mètres, celle de la tour Eiffel - 324. L'ISS mesure 73 mètres de long et 20 mètres de haut.
Maintenant, la chose la plus difficile, selon les scientifiques, est de calculer la quantité exacte d'eau nécessaire. Rien que pour le boire, il aura besoin de près d'un demi-million de litres. Et vous devez également abreuver les animaux, irriguer les cultures - et le navire perdra, d'une manière ou d'une autre, progressivement de l'eau avec l'air.
Ce problème, ainsi que celui des mutations génétiques, que les auteurs de Heritage promettent de résoudre dans leurs prochains travaux scientifiques.
Nikolay Voronin
