Так вот, в настоящее время, умные ученые, после многократных экспериментов на дрозофилах, кроликах и мышах, пришли к выводу, что для создания устойчивой популяции требуется не менее 100 представителей вида в первом поколении. Возьмем эту цифру за базовое значение нашего будущего экипажа корабля поколений. Почему за базовое? Да потому, что при среднем сроке жизни поколения в 25 лет на борту корабля могут существовать сразу три поколения: мамы-папы, дети и внуки. При наличии эффективного механизма регулирования рождаемости (это, кстати, то же один из вопросов), численность экипажа "в норме" будет составлять 300 человек. И тут возникает следующий "легкий" вопрос: "А как эту ораву прокормить?".
Попробуем разобраться, как это сделать. Итак, сколько еды нужно среднему человеку в день? Оказывается, на свете есть люди, точно знающие ответ на этот вопрос. Это военные. Возьмём в качестве образца , дневной рацион питания солдата (ИРП).
Итак ИРП весит что то около полутора килограммов и содержит что то около 3.5 тысяч килокалорий (рацион питания штангиста на день) Средний человек, не обремененный физическим трудом, употребляет порядка 2000 ккал в день. Т.е. для того, что бы прокормить 300 человек в течении одного года нужно 300*2000*365=219х10^6 ккал. Разделив это количество на калорийность одного ИРП получим количество пайков 219х10^6:3500=62572 пайка. Или, умножив на вес одного пайка, приблизительно 100 тонн продовольствия. Цифра внушает. Особенно , если это продукты на год, а лететь нам 450 лет.
В космосе, знаете ли , картошка не растет и рыба не ловится. Итого, общее количество продуктов должно составить 45 тысяч тонн. Для наглядности, это вес авианосца средних размеров.
И, это только продукты. А ведь еще нужна вода, по три литра в день (то же, кстати, военные нормы, не учитывающие гигиенические потребности) А это еще 330 тонн в год или 150 тысяч тонн на весь полет. И это уже больше, чем любой современный авианосец. Такая вот математика)
"Но, можно же использовать замкнутый цикл!", - скажете вы, и, будете правы. Системы замкнутого цикла для очистки воды в настоящее время обеспечивают регенерацию до 93% воды ежегодно. Так что воды нам уже нужно будет не 150 тысяч тонн, а только пятнадцать.
Но, вода и питье - это еще не все. Нужно же еще чем то дышать - а это то же по килограмму кислорода на человека в день. И это еще 50 тысяч тонн.
Понятно, что выходом из положения могли бы стать системы замкнутого цикла. Но и тут не все так просто.
Если, в среднем, одному человеку для того, что бы дышать нормально нужно три дерева, а одно дерево занимает примерно 16 квадратов площади. Получается, что на 300 человек для дыхания нужно 900 деревьев или 1600 квадратных метров леса. Квадратик 16 на 100 метров. Это только воздух. И, для того что бы прожить, человеку нужно еще 0,16 гектара пахотной земли. Или площадка 700 на 700 метров. Понятно, что пашню можно заменить гидропоникой но, принципиально площадь посевов это не уменьшит, а просто позволит упростить процесс выращивания растений и скомпоновать полезные площади в несколько ярусов. Например расположив одна над другой (или по кругу и заставив вращаться) 22 летные палубы авианосца. Эпичное сооружение, не правда ли?
К чему я это все говорю? Да к тому, что корабль поколений это очень дорогой проект. Даже если взять самые дешевые расценки по выводу груза на низкую околоземную орбиту, в виде 3 тысяч долларов за килограмм, то вывод в космос авианосца массой в 100 000 тонн (или 10^8 кг) обойдется в 3х10^11 долларов. В пересчете в нормальные понятия это 300 триллионов долларов. Для сравнения, общемировой ВВП составляет "всего лишь" около ста. И это мы посчитали только вывод груза на орбиту. А ведь есть еще и проектные работы, и строительство блоков , и сборка их на орбите.... И многое другое..."
Джон МакАртур. Дэйли Телеграф. 25 мая 2754 года.
Кроме того, что идея "летающего дома" была очень дорога при своем воплощении, так еще и плохо вязалась с имевшимися на тот момент, в распоряжении человечества двигателями. Ибо ничего, кроме двигателя на взрывной термоядерной тяге, людьми так и не было придумано. Одно дело - подрывать ядерную бомбу под беспилотником и совсем другое - под кораблем с двумя-тремя сотнями людей на борту.
Выходом, не связанным всеми этими ограничениями стала "капсула жизни". Вот как писали о ней все в той же газете:
" Итак, друзья, в предыдущей статье, мы с вами наглядно убедились, что постройка корабля поколений, способного достичь Альфы-Центавра в течении хотя бы пятисот лет - это дело очень хлопотное. И, я бы сказал, если и выполнимое, то ценою напряжения усилий всего человечества , на что оно, это самое человечество, навряд ли пойдет. Так как же нам быть? Как заселить планету ближайшей к нам звезда? Как говорится, есть идея! Это, так называемая, "капсула жизни".
Что она из себя представляет? А представляет она из себя космический корабль с эмбрионами или генным материалом и искусственным инкубатором для его выращивания. Естественно, что управляться и обслуживаться такой корабль должен роботом или роботами, способными пережить те самые 400-500 лет путешествия по бесконечным просторам космоса и не состарится. Вы скажете - фантастика чистой воды! А я скажу - нет! Ибо в настоящий момент технология искусственной матки (а, именно она является узким местом проекта) уже реализована.
Ничего невозможного в капсуле жизни нет даже на текущем уровне технологий. В целом она будет являть собой банк генного материала, несколько (думается, что оптимальным будет число близкое к сотне, ибо это обусловлено численностью устойчивой популяции) искусственных маток, и блок вскармливания подрастающего потомства (ибо всем известно, что дети при рождении беспомощны и нуждаются в родительской заботе). Все это может быть скомпоновано в рамках космического корабля массой несколько десятков тонн (даже с учетом необходимого запаса продуктов для первого поколения колонистов.
Но! Встает в этом случае вопрос о передаче знаний подрастающему поколению. Сможет ли робот заменить ребенку отца, мать, школьных учителей, преподавателей вуза или, хотя бы, ремесленного училища?