Космический город
Антрополог Камерон Смит из Государственного университета Портленда давно интересуется темой космических полетов, и даже собрал в домашних условиях космический скафандр для проверки возможности осуществления космических проектов силами энтузиастов.
Внутри ICARUS будет похож на высокотехнологичный удобный для проживания город, рассчитанный на 10-12 тыс. человек
Камерон Смит полагает, что межзвездный корабль-колония должен нести не менее 10 000 человек, а еще лучше – 40 000. Расчеты показывают, что только такая численность способна обеспечить успех миссии в случае гибели большого процента экипажа.
Также Камерон Смит совместно с археологом Уильямом Гарднером-O'Керни создал компьютерную модель, имитирующую сообщество людей, совершающих межзвездные путешествия. Ученые «прогнали» через модель несколько различных сценариев и теперь могут объяснить, почему успех межзвездной миссии во многом зависит от исходного размера популяции.
Исследователи смоделировали полет протяженностью более 300 лет или 30 поколений. Для каждой численности экипажа рассчитали 10 вариантов полета. Это очень обширная работа, поэтому для экипажа в 40 тыс. человек провели только одно моделирование – оно заняло примерно 18 часов машинного времени.
График отражает сохранение генетического разнообразия для экипажей различной численности. По вертикали отмечен процент разнообразия генов, по горизонтали - годы полета
Генетическое разнообразие – основная причина необходимости отправки большого экипажа. Несмотря на теоретически большое количество пар в группе из 150 человек и возможности искусственного оплодотворения, такие экипажи слишком уязвимы к нештатным ситуациям. Хранение генетического материала в космических условиях на протяжении сотен лет сегодня выглядит невыполнимой задачей, хотя не исключено, что в будущем люди смогут с нуля «собирать» геном будущего ребенка в лаборатории.
Надо отметить, что даже создание инкубатора для рождения людей без вынашивания женщиной и сборка генома в пробирке не решают проблемы соотношения численности взрослых и детей на борту. Проще говоря, в гипотетическом сценарии возможна отправка 150 человек с неким «заводом» по выращиванию людей. Однако как справится сотня колонистов с несколькими тысячами детей на поверхности другой планеты? Созревание взрослого человека за считанные месяцы, скорее всего, является невыполнимой задачей, так как пока даже не видно путей, с помощью которых наш мозг может обучиться всему необходимому за такое короткое время. Из всего этого следует, необходимость запуска «завода» задолго до прибытия к конечной цели экспедиции. Причем придется наращивать количество детей постепенно, чтобы поддерживалось оптимальное количество взрослых. В итоге за многие десятки лет до прилета в другую звездную систему понадобится все тот же большой корабль-колония, что сводит на нет большинство преимуществ идеи 150 колонистов с «заводом» по клонированию.
Таким образом, генетика все еще диктует свои условия, требуя изначально большой экипаж. Например, в изолированных группах, таких как евреи-ашкенази и амиши, близкородственные браки сократили генетическое разнообразие и привели к распространению исключительно редких заболеваний, таких как болезнь Тея - Сакса и кистозный фиброз. Именно поэтому экипажа в 150 человек может быть недостаточно для поддержания генетического разнообразия на протяжении многих поколений. Инбридинг неизбежно приведет к потере более 80% от исходного разнообразия генов.
Даже 500 человек недостаточно для представления всего генетического разнообразия человеческой популяции в экипаже корабля. В то же время это очень важно, ведь генетическое разнообразие является своеобразной страховкой для колонистов: трудно предсказать, какие гены будут необходимы для адаптации к условиям другой планеты.
Камерон Смит и Уильям Гарднер-O'Керни подсчитали, что на 100% генетическое разнообразие сохранится при численности экипажа 40 тыс. человек, но и 10 тыс. достаточно для его сохранения на приемлемом уровне.
На графике показана прогнозируемая численность экипажа (вертикаль) в зависимости от продолжительности полета (горизонталь). График демонстрирует анализ полета большого экипажа с учетом катастроф
