Az emberiség már jóval az űrrepülés megkezdése előtt álmodozni kezdett arról, hogy telepeseket küldjön más bolygókra. Az utóbbi két évtizedben felfedezett több ezer exobolygó pedig mindennél közelebb hozta a realitásokhoz ezt a vágyat, hiszen a rengeteg idegen planéta között számos olyan is akad, amely alkalmasnak tűnik mind az élet kialakulására, mind arra, hogy egy emberi kolóniának adjon otthont.
Több ezer éves út
Mielőtt belevághatnánk egy ilyen vállalkozásba, még persze rengeteg technikai problémát kell megoldani, és a tervezés megkezdése előtt is számos kérdést meg kell válaszolni. Például hogy milyen űrhajót érdemes küldeni mondjuk a Proxima Centauri b jelű bolygója felé. És hogy amennyiben nem sikerül gyökeresen megnövelni a jármű sebességét, akkor mennyi embert kellene felültetni erre a bizonyos űrhajóra, ha azt akarjuk, hogy a több generációig tartó út végén egy egészséges népesség érje el a bolygót.
Erre a kérdésre keresi a választ egy most megjelentés egy tavaly publikált tanulmány, amelyek francia szerzői, Frederic Marin asztrofizikus és Camille Beluffi részecskefizikus azt próbálják felvázolni, hogy hány fős és milyen összetételű legénységet kellene felküldeni, ha a jelenleg megvalósítható módszerekkel igyekeznénk elérni a Proxima b-t. A szakértők szigorúan a jelenlegi technológiai fejlettséget veszik alapul, azon belül is minden idők leggyorsabb űrjárművének mutatóit. A NASA rövidesen induló Parker napszondája ugyanis rekordnagyságú, 724205 km/órás (kb. 200 km/s) sebességet fog elérni, ami a fénysebesség 0,067 százaléka.
„Ha most rögtön építenénk meg az űrhajót, nagyjából 200 km/s-os sebességet tudnánk megvalósítani, ami 6300 évnyi utazást jelentene. A technológia persze egyre jobb lesz, ahogy telik az idő, így mire egy csillagközi projekt tényleg megvalósításra kerül, azt várjuk, hogy egy nagyságrenddel nagyobb sebességek is lehetségessé válnak, így az utazás csak 630 évet vesz igénybe. Az ehhez szükséges remélt technológiai azonban még nincs kifejlesztve” – mondja Marin.
The 100
A számításnál így a 200 km/s-os sebességet és a 6300 éves utazási időt vették alapul a szakértők, és egy ilyen útra kalkulálták ki, hogy minimálisan hány emberre lenne szükség. Ehhez egy sor Monte-Carlo-szimulációt futtattak le, sok-sok potenciális eshetőséget pörgetve végig. A Marin által fejlesztett szoftver, a HERITAGE által lehetséges gyakorlatilag mindenféle kimenetelt tesztelni, a fogantatások, születések, halálok és egy sor biológiai és fizikai tényező véletlenszerű alakulásának figyelembe vételével együtt.
„Több ezerszer lefuttatva a szimulációt, megkaptuk azokat a statisztikai értékeket, amelyek egy többgenerációs űrutazás legénységét reprezentálhatják” – mondja Marin. A programban többek közt változtatható a nemek aránya és a legénység összlétszáma, az utasok kora, várható élettartama, termékenységi mutatói, a várható születések száma, és hogy mennyi idő alatt fog megszületni a következő generáció. De a szoftver olyan eseményeket is tekintetbe vett, mint a véletlen balesetek, katasztrófák és betegségek, amelyek a legénység egy vagy több tagját is érinthetik.
Több mint 100 csillagközi utazás szimulációja alapján (amelyeket egyesével több ezer változatban futtattak le) a szakértők számára úgy tűnik, hogy az általuk modellezett körülmények között
legalább 98 főre (49 fiatal férfira és ugyanannyi nőre) lenne szükség ahhoz, hogy a szomszédos rendszerbe megérkező telepesek életképes populációt alkossanak.
Ha ennél kisebb a létszám, a siker esélye drasztikusan lecsökken. 32 fős kezdőlegénység esetén például pár generáción belül annyira belterjessé válna a populáció, hogy kizárt, hogy egészségesen érnék el a célpontot, ha egyáltalán lenne, aki megérkezne.
A kutatók egyébként egy sor szabályt is lefektettek, ami egy hasonló űrutazás során elengedhetetlen lenne a sikerhez. Például a legénység összetételét évente fel kellene mérni, mindenkinek csak előre meghatározott számú gyermeke születhetne, és bizonyos szinten az is meg lenne szabva, hogy ki kivel, és mikor vállalhat gyereket. A frissebb scifi-kínálatból leginkább A visszatérők (The 100) című sorozatot idéző szabályok betartásával azonban elviekben a végtelenségig fenn lehetne tartani egy űrhajón utazó népességet, állítják a szakértők.
Antropológus a Marson
Bár ahogy már részben említettük, a technológia és az erőforrások hiánya miatt az első hasonló küldetésre valószínűleg csak több generáció múlva fog sor kerülni, az ilyen vizsgálatok nagyon fontosak lehetnek ezek megtervezése és egyáltalán annak mérlegelése során, hogy mi várható, ha belevágunk egy ennyire távolra irányuló vállalkozásba. Annak előre felmérése, hogy egy ilyen küldetés milyen körülmények között hajtható végre sikeresen, és melyek azok a pontok, amelyek teljesülésével szinte garantált a siker, egyben a megvalósulás esélyeit is növelik.
Ahogy Marin mondja, a hasonló vizsgálatok azért is érdekesek, mert multidiszciplináris szempontból tekintenek egy rendkívül összetett problémára, amit több tudományterület bevonása nélkül remény sincs megoldani.
Az emberes csillagközi űrutazás megvalósulásához fizikusok, csillagászok, antropológusok, rakétamérnökök, szociológusok és más területek szakértőinek tudására is szükség lesz. A többgenerációs út modellezésével pedig először nyílik lehetőség arra, hogy tanulmányozni lehessen, tartalék genetikai minták nélkül mennyi ember kell ahhoz, hogy a népesség évezredekig túlélje egy űrhajón, és hogy egy ilyen vállalkozás milyen szociológiai, etikai és politikai implikációkkal járhat együtt.
A modell ráadásul más területeken is használható lehet. Egyrészt azt is megmutatja, hogy mekkora létszám kell egy biológiailag önfenntartó kolónia létrehozásához egy közelebbi célponton, mondjuk a Holdon vagy a Marson. Másrészt közvetlenebb hatása is lehet, hiszen a módszerrel az is vizsgálható, hogy például egy veszélyeztett faj esetében mekkora egyedszámra és milyen forrásokra lesz szükség a leszűkült környezetben való túléléshez.
Új évek, új exobolygók
Marinék elsődleges célja persze ezzel együtt is egy csillagközi űrutazás előkészítése, és annak felmérése, hogy mit kell megtenni az utasok egészségének és biztonságának biztosítása érdekében. A 3757 eddig felfedezett exobolygó közül a hozzánk legközelebb eső földszerű bolygó 40 billió kilométerre van, mondja Marin. A fénysebesség 1 százalékával haladva – ami jóval több, mint a jelenleg megvalósítható sebességek –, még mindig 422 évbe kerülne elérni ezt a célpontot.
A csillagközi űrutazás tehát még komoly technológiai fejlődést feltételezve sem lesz megvalósítható egy emberöltő alatt.
Ehhez hosszabb távú küldetésekre lesz szükség, amelyek kapcsán viszont el kell kezdeni megoldást keresni arra, hogyan élhet túl egy embercsoport több száz vagy több ezer évet az űrben, teszi hozzá a kutató. És pontosan ez lenne a projekt célja: kitalálni, minimálisan mennyi embert és milyen felszerelést kell felküldeni, vagyis tudományos eszközökkel meghatározni a csillagközi űrutazás minimálkövetelményeit, folytatja Marin.
Az eljövendő évtizedek során az űrtávcsövek következő generációjával a szakértők várhatóan további több ezer exobolygó fognak felfedezni. És ezekkel az új műszerekkel az is lehetségessé válik majd, hogy ezekről a planétákról olyan részletek derüljenek ki, amelyek ma még csak nagyon kevés ilyen égitest esetében ismertek, vagy egyáltalán nem ismertek. Így például megtudhatjuk majd a planéták légkörének összetételét, ami kulcsfontosságú információ lehet élhetőségük szempontjából.
Az új bolygókkal így egyre több olyan potenciális célpont is felbukkanhat, amelyekre már valóban érdemes lehet emberi felfedezőket is küldeni. Ahogy azonban Marin és Beluffi kutatásai rávilágítanak, az még kevés lesz az üdvösséghez, hogy van egy életre alkalmas célpont, és egy azt mondjuk pár száz év alatt elérő űrhajó is. Ahhoz, hogy az utasok a bolygót elérve képesek legyenek azon letelepedni, arra is ügyelni kell, hogy túléljék és szaporodóképes, egészséges népességként érjék el célpontjukat.
