Tidak ada dua cara tentang itu, Semesta adalah tempat yang sangat besar! Dan berkat keterbatasan yang diberikan kepada kami oleh Relativitas Khusus, perjalanan bahkan ke sistem bintang terdekat dapat memakan waktu ribuan tahun. Seperti yang kami bahas dalam artikel sebelumnya, perkiraan waktu perjalanan ke sistem bintang terdekat (Alpha Centauri) dapat memakan waktu antara 19.000 hingga 81.000 tahun menggunakan metode konvensional.
Karena alasan ini, banyak ahli teori merekomendasikan bahwa umat manusia seharusnya
Penelitian, yang baru-baru ini muncul secara online, dipimpin oleh Dr. Frederic Marin dari Observatorium Astronomi Strasbourg dan Dr. Camille Beluffi, seorang ahli fisika partikel dengan Casc4de, ilmuwan pemula. Mereka bergabung dengan Dr. Rhys Taylor dari Institut Astronomi Akademi Sains Ceko, dan Dr. Loic Grau dari firma teknik struktural Morphosense.
Studi mereka adalah yang terbaru dalam serangkaian yang dilakukan oleh Dr. Marin dan Dr. Beluffi yang membahas tantangan pengiriman pesawat ruang angkasa multi-generasi ke sistem bintang lain. Dalam studi sebelumnya, mereka membahas seberapa besar kru kapal generasi perlu untuk mencapai tujuan mereka dalam kesehatan yang baik.
Mereka melakukan ini menggunakan perangkat lunak kode numerik yang dibuat khusus yang dikembangkan oleh Dr. Marin sendiri yang dikenal sebagai HERITAGE. Dalam wawancara sebelumnya dengan Dr. Marin, ia menggambarkan HERITAGE sebagai “kode stokastik stokastik yang menjelaskan semua kemungkinan hasil simulasi ruang angkasa dengan menguji setiap skenario acak untuk prokreasi, hidup dan mati.”
Dari analisis mereka, mereka menentukan bahwa minimal 98 orang akan diperlukan untuk menyelesaikan misi multi-generasi ke sistem bintang lain, tanpa risiko kelainan genetik dan efek negatif lain yang terkait dengan kawin. Untuk studi ini, tim membahas pertanyaan yang sama pentingnya tentang bagaimana memberi makan kru.
Mengingat stok makanan kering tidak akan menjadi pilihan yang layak, karena mereka akan memburuk dan membusuk selama berabad-abad ketika kapal sedang dalam perjalanan, kapal dan kru harus diperlengkapi untuk menanam makanan mereka sendiri. Hal ini menimbulkan pertanyaan, berapa banyak ruang yang dibutuhkan untuk menghasilkan tanaman yang cukup untuk menjaga agar kru yang cukup besar diberi makan?
Ketika datang ke perjalanan ruang angkasa, ukuran pesawat ruang angkasa adalah masalah utama. Seperti yang dijelaskan Dr. Marin kepada Space Magazine melalui email:
“Semakin berat satelit, semakin mahal untuk meluncurkannya ke luar angkasa. Kemudian, semakin besar / semakin berat pesawat ruang angkasa, semakin rumit dan mahal sumber daya akan menjadi sistem propulsi. Bahkan, ukuran pesawat ruang angkasa akan membatasi banyak parameter. Dalam hal kapal generasi, jumlah makanan yang dapat kita hasilkan berhubungan langsung dengan luas permukaan di dalam kapal. Daerah ini, pada gilirannya, terkait dengan ukuran populasi di atas kapal. Ukuran, produksi makanan, dan populasi sebenarnya terhubung secara intrinsik. ”
Untuk menjawab pertanyaan penting ini - "seberapa besar kapal itu?" - tim mengandalkan versi terbaru dari perangkat lunak HERITAGE. Ketika mereka menyatakan dalam studi mereka, versi ini "memperhitungkan karakteristik biologis yang tergantung pada usia seperti tinggi dan berat badan, dan fitur yang terkait dengan jumlah koloni yang bervariasi, seperti infertilitas, kehamilan dan tingkat keguguran."
Selain itu, tim juga memperhitungkan kebutuhan kalori para kru untuk menghitung berapa banyak makanan yang perlu diproduksi per tahun. Untuk mencapai hal ini, tim memasukkan data antropomorfis dalam simulasi mereka untuk menentukan berapa banyak kalori yang akan dikonsumsi berdasarkan usia, berat, tinggi badan, tingkat aktivitas penumpang, dan data medis lainnya.
“Menggunakan persamaan Harris-Benedict untuk memperkirakan tingkat metabolisme basal individu, kami mengevaluasi berapa banyak kilo-kalori yang harus dimakan per hari per orang untuk menjaga berat badan ideal. Kami dengan hati-hati memasukkan variasi berat dan tinggi badan untuk memperhitungkan populasi yang realistis, termasuk orang yang gemuk / ringan dan orang yang tinggi / kecil. Setelah persyaratan kalori diperkirakan, kami menghitung berapa banyak teknik pertanian geoponik, hidroponik, dan aeroponik yang dapat diproduksi per tahun per kilometer persegi. ”
Dengan membandingkan angka-angka ini dengan teknik pertanian konvensional dan modern, mereka dapat memprediksi jumlah lahan buatan yang harus dialokasikan untuk pertanian di dalam kapal. Mereka kemudian mendasarkan perhitungan keseluruhan mereka pada sekrup yang relatif besar (500 orang) dan menghasilkan angka keseluruhan. Marin menjelaskan:
“Kami menemukan bahwa, untuk kru yang heterogen, misalnya, 500 orang yang hidup dengan diet seimbang yang omnivora, 0,45 km² [0,17 mi²] dari tanah buatan akan cukup untuk menumbuhkan semua makanan yang diperlukan menggunakan kombinasi aeroponik (untuk buah-buahan , sayuran, tepung, gula, dan minyak) dan pertanian konvensional (untuk daging, ikan, susu, dan madu). "
Nilai-nilai ini juga memberikan beberapa kendala arsitektur untuk ukuran minimum kapal generasi itu sendiri. Dengan asumsi kapal dirancang untuk menghasilkan gravitasi buatan dengan gaya sentripetal (mis. Silinder yang berputar), kebutuhannya harus minimal sekitar 224 meter (735 kaki) dalam radius dan panjang 320 meter (1050 kaki).
"Tentu saja, fasilitas lain selain pertanian diperlukan - tempat tinggal manusia, ruang kontrol, pembangkit listrik, massa reaksi dan mesin, yang membuat pesawat ruang angkasa setidaknya dua kali lebih besar," tambah Dr. Marin. "Menariknya, bahkan jika kita menggandakan panjang pesawat ruang angkasa, kita menemukan struktur yang masih lebih kecil dari bangunan tertinggi di dunia - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 kaki)."
Bagi para pecinta eksplorasi ruang antarbintang, dan perencana misi, studi terbaru ini (dan yang lainnya dalam seri ini) sangat signifikan, karena mereka memberikan gambaran yang semakin jelas tentang seperti apa arsitektur misi kapal generasi. Lebih dari sekadar proposisi teoretis tentang apa yang akan dilibatkan, studi-studi ini memberikan angka aktual yang mungkin dapat diatasi oleh para ilmuwan suatu hari nanti.
Dan seperti yang dijelaskan Dr. Marin, itu juga membuat proyek muluk (yang tampak menakutkan di wajahnya) tampak jauh lebih layak:
“Pekerjaan ini memberi kita wawasan tentang kemungkinan nyata untuk membuat kapal generasi. Kami sudah mampu membangun struktur besar di Bumi. Kami sekarang telah mengukur dengan tepat seberapa besar permukaan yang didedikasikan untuk pertanian di kapal generasi sehingga populasi dapat memberi makan selama perjalanan berabad-abad. ”
Menurut Marin, satu-satunya masalah yang tersisa yang perlu dieksplorasi adalah air. Misi apa pun yang melibatkan awak besar yang menghabiskan lebih dari beberapa abad di ruang antar bintang akan membutuhkan banyak air untuk minum, irigasi, dan sanitasi. Dan tidak cukup hanya mengandalkan metode daur ulang untuk memastikan pasokan yang stabil.
Ini, Marin mengindikasikan, akan menjadi subjek studi mereka berikutnya. "Di ruang angkasa (jauh dari planet, bulan atau asteroid besar), air mungkin sangat sulit untuk dikumpulkan," katanya. “Maka sumber daya di atas kapal mungkin menderita karena kekurangan air. Kita harus mendedikasikan penyelidikan kita di masa depan untuk menyelesaikan masalah ini. "
Seperti kebanyakan hal yang berkaitan dengan eksplorasi ruang angkasa yang dalam atau kolonisasi dunia lain, jawaban untuk pertanyaan yang tidak berubah-ubah ("dapatkah itu dilakukan?") Hampir selalu sama - "Berapa banyak yang ingin Anda belanjakan?" Tidak ada keraguan bahwa misi antarbintang, terlepas dari apa bentuknya, akan membutuhkan komitmen besar dalam hal waktu, energi, dan sumber daya.
Itu juga akan mengharuskan orang mau mempertaruhkan hidup mereka, jadi hanya orang yang berani akan berlaku. Tapi mungkin yang paling penting, dibutuhkan kemauan untuk melihatnya. Jika tidak ada urgensi atau kebutuhan ekstrem (mis. Planet Bumi sudah hancur), sulit membayangkan semua faktor ini datang bersamaan.
Namun, mengetahui persis berapa banyak biaya yang kita keluarkan dalam hal uang, sumber daya, dan waktu untuk memasang proyek semacam itu adalah langkah pertama yang sangat baik. Hanya dengan begitu manusia dapat memutuskan apakah mereka mau membuat komitmen.
