250-летний полёт к Проксиме Центавра. Проекты корабля поколений

Когда речь заходит о колонизации других звёздных систем, встаёт вопрос: а почему нужен именно огромный корабль километровых размеров с тысячами поселенцев? Нельзя обойтись меньшим количеством? Математические симуляции показывают, что для предотвращения родственного скрещивания достаточно стартового населения 80−150 человек. Кроме того, в будущем людей можно компактно перевозить в криогене, зародышах или после оцифровки.

Однако многие исследователи пришли к выводу, что большой «корабль поколений» для многовекового путешествия — лучшая защита от множества угроз ^[1], включая аварии и эпидемии. Это и способ перенести человеческую культуру во всём многообразии. Если же отправить 80 человек, то через пару тысяч лет они сильно отдалятся от землян по поведению ^[2] и внешности.

---

Проект «Гиперион»

Проект «Гиперион» ^[3] берёт истоки в 2011 году как «предварительное исследование, которое определит интегрированные концепции межзвёздного корабля с экипажем» — так называемого «корабля поколений».

База была заложена научной статьёй о дизайне межзвёздных кораблей ^[4] доцента Люксембургского университета Андреаса Гейна (Andreas Hein), опубликованной в Journal of the British Interplanetary Society в апреле 2012 года.

Задача проекта — оценить осуществимость пилотируемого межзвёздного полёта с использованием современных и ближайших технологий. Он призван помочь направить будущие планами исследований и технологического развития, а также информировать общественность о пилотируемых межзвёздных путешествиях.

Корабль поколений

В оригинальной научной работе автор описывает концепцию корабля поколений или «мирового корабля» (world ship) со ссылкой на классическую статью ^[5] Алана Бонда и Энтони Мартина от 1984 года.

Корабль поколений — это огромный, автономный и самодостаточный межзвёздный корабль, который движется со скоростью до 1% от скорости света (<1%с), и ему требуется несколько веков, чтобы достичь целевой звёздной системы.

Как видим, к классу «мирового корабля» относятся суда с количеством обитателей более 100 тыс. человек. В отличие от спринтеров (менее 1000 пассажиров), и колониальных кораблей (до 100 тыс. пассажиров), эти передвижные колонии движутся на самой маленькой скорости. Впрочем, это условные оценки. В реальности к такому классу можно отнести и более быстроходное судно на 10 тыс. человек со скоростью более 1% c.

Максимальный размер мирового корабля ^[6] в научной литературе — цилиндр Маккендри ^[7] длиной 4600 км, радиусом 460 км, массой 8,0×10¹⁶ кг, с населением 99×10¹², что в 12 раз превышает текущее население Земли.

Такой корабль теоретически можно построить, если использовать молекулярные нанотехнологии и материальные ресурсы Солнечной системы, в том числе астероиды (металлы), кометы (вода, тяжёлые газы), спутники Сатурна (вода), Юпитер (лёгкие газы), Луну.

Андреас Гейн исследовал некоторые дополнительные вопросы, в том числе взаимосвязь между численностью экипажа и надёжностью передачи знаний. Передача знаний и культурная адаптация напрямую зависит от размера популяции.

Он также изучил теоретическую надёжность корабля. Звёздные системы с обитаемыми планетами находятся дальше, чем системы с достаточными ресурсами для строительства космических колоний. Поэтому миссии к обитаемым планетам имеют более длительное время в пути и более высокий риск неудачи. С другой стороны, риск строительства колоний выше, чем риск создания поселения на обитаемой планете.

Типы целей для колонизации

Примечание. Здесь информация из доработанной статьи ^[8] от 2020 года. К настоящему времени усилиями телескопа «Хаббл» и спутника TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) составляется база землеподобных экзопланет, с указанием расстояния до них. Будущая обсерватория Habitable Worlds Observatory (HWO) более точно определит, какие из планет подходят для колонизации.

Риски колонизации можно снизить путём предварительной отправки автоматизированных зондов:

Кроме того, в качестве первой цели для дозаправки и переоборудования можно выбрать промежуточную звёздную систему, а затем продолжить путь к основной цели.

Зная количество деталей на корабле и надёжность каждого элемента (показатель Mean-Time-Between-Failure, MTBF), можно вычислить объём и частоту ремонтных работ. В случае многолетней миссии никак не обойтись без автоматической системы ремонта. В качестве базового примера Андреас Гейн приводит непилотируемый межзвёздный корабль «Дедал» ^[9], который предлагался в качестве концепта в 1973−1978 гг. группой учёных и инженеров Британского межпланетного общества.

Проект предусматривал строительство на орбите Юпитера мощного двухступенчатого беспилотного корабля с термоядерными двигателями. Он должен был за 50 лет долететь до звезды Барнарда ^[10], пройти мимо неё по пролётной траектории без торможения, собрать сведения о планетах и передать результаты исследований на Землю.

На основе «Дедала» рассматривается строительство обитаемого корабля:

В 2020 году участники Инициативы по межзвёздным исследованиям (некоммерческая организация с участием Андреаса Хейна) опубликовали ^[8] в журнале ЕКА Acta Futura более детальные оценки жизнеспособности миссии, по сравнению с оригинальной работой 2012 года.

Масса обитаемой зоны, оборудования и груза рассчитывается из цифры от 150 тонн на человека в начале путешествия до 15 т в конце, с учётом десятикратного увеличения населения за время пути.

Конкурс

В ноябре 2024 года проект «Гиперион» получил второе дыхание ^[11], когда был объявлен междисциплинарный дизайнерский конкурс ^[12] на лучший проект мирового корабля, который представляется как «самодостаточная экосистема, включающая сельское хозяйство, жилые помещения и другие необходимые системы жизнеобеспечения для выживания на протяжении нескольких поколений». Команда должна разработать среду обитания корабля, включая его архитектуру и общество.

По условиям ^[13], в команду разработчиков каждого проекта должен входить как минимум один архитектор-проектировщик, один инженер и один социальный учёный (социолог, антрополог и т. д.).

Для самого корабля и миссии определили чёткие требования, хотя они не совсем соответствуют классическому определению корабля поколений (условия мягче, чем реальность):

• Продолжительность полёта 250 лет, скорость несколько %с

• Цель колонизации — твёрдая планета с искусственной, предварительно подготовленной экосистемой

• Требуется массивная защита от радиации, микрометеоритов и звёздной пыли

• Жилая зона на 1000±500 человек

• Искусственная гравитация ≈1g

• Система жизнеобеспечения для комфортной жизни, доступ к ресурсам

• Сохранение и передача основных знаний, необходимых для поддержания работоспособности станции и основания колонии

• Культурное разнообразие общества по 12-ти признакам (язык, этика, структура семьи и др.).

Итоги подвели 2 июня 2025 года. Первое место и главный приз $5000 получила итальянская команда Chrysalis, второе — польская WFP Extreme, третье — малайзийская Systema Stellare Proximum.

Хотя конкурс скорее дизайнерский, в его рамках были созданы самые детальные из существующих сегодня проектов межзвёздных кораблей. Внимание ^[14] широкой публики привлёк победитель 2025 года — корабль Chrysalis ^[15] («Куколка»), о котором вышла новость на Хабре ^[16].

«Куколка»

По внешнему виду можно сделать вывод, что корабль Chrysalis ^[17] создан по классическому дизайну цилиндра Маккендри ^[7], только в восемь раз меньше по размеру: длина всего 58 км, максимальный радиус 6 км, общая масса 2,4 млн т (в основном, топливо).

Простая симметричная форма упрощает конструкцию модулей корабля и безопасность во время разгона и торможения (0,1g).

Сборка корабля автономными роботами в точке Лагранжа L1 ориентировочно займёт 25 лет (кстати, точки Лагранжа как дефицитный ресурс наверняка станут предметом противостояния ^[18] между нациями).

На нижнем этаже корабля (внешний слой 1) размещаются поля для сельского хозяйства и биомы (леса, тропики, степь) для воссоздания на целевой планете (на корабле есть база ДНК и эмбрионы всех земных животных и растений), на втором этаже — общие пространства для социализации жителей, на третьем — спальные модули, на четвёртом — фабрики, заводы и лаборатории, на пятом этаже без гравитации — склад.

WFP Extreme

Корабль WFP Extreme ^[19] по форме похож на стэнфордский тор, здесь два кольца диаметром 500 м, которые вращаются в разные стороны.

В центральном хабе располагаются гидропонные фермы, центр управления и двигатели.

Ядро также генерирует магнитное поле для защиты беременных женщин и др.:

В каждом кольце по три поселения, которые объединяются общей улицей и беговой дорожкой.

Наличие поселений с разной культурой даёт возможность для отпуска или путешествий в «экзотические» районы.

Дизайнеры спроектировали в том числе удобную одежду для поселенцев:

В конкурсном буклете создатели даже предположили, как будут выглядеть и что думать о корабле его обитатели, рождённые в космосе спустя несколько поколений. Логично ^[20] предположить, что за века общество сильно изменится, корабль серьёзно трансформируется (возможность модернизации интерьера тоже прописана в условиях конкурса), а его обитателям станет по большому счёту наплевать на миссию, которую задумали далёкие предки.

Systema Stellare Proximum

Малайзийский проект Systema Stellare Proximum ^[21] выполнен в форме медузы и использует полый астероид в качестве внешнего щита.

Общество на борту управляется нечеловеческим коллективным интеллектом ^[22] (с человеческими советами) и предполагает появление новых религий, таких как неоязычество, обожествляющих «природу и человека во всех его формах».

Другие проекты

• Arkkana ^[23]

• EBS: Endless Beyond the Stars ^[24]

• F.A.O.C. Колония внутри астероида ^[25]

• Helios Ark ^[26]

• Orion ^[27]

• Principium Hereditatis ^[28]

• STASS Associazione Professionale ^[29]

• The Belgian Space Hikers ^[30]

• undagila ^[31]

• WeSpace ^[32]

Новые вопросы

Построение «корабля поколений» — принципиально новая задача для человечества. Исследователи считают, что для успеха миссии необходимо сначала построить колонии в Солнечной системе (начиная с Луны и Марса), а строительство корабля поколений станет экономически возможным не раньше 2300 года, если на него тратить не более 1% мирового ВВП, который будет расти прежними темпами. Бюджет корабля с двигателем типа «Дедала», по разным оценкам, составляет от $10¹⁴ до $10¹⁶.

Обычные межзвёздные спринтеры с небольшим экипажем планируют ^[33] запустить ^[34] гораздо раньше 2300 г., но всё-таки корабль поколений — намного более сложный проект.

Конкурс «Гиперион» поднял очень много интересных вопросов, о которых учёные и инженеры не думали раньше: как будет выглядеть общество колонистов, их семьи, какого возраста набирать новобранцев, сколько брать женщин детородного возраста, пенсионеров и т. д. Конкурсные буклеты читаются не хуже фантастических романов, с реалистичной графикой, интерьером квартир, портретами поселенцев и проч. Жаль только, что жюри ограничило их объём 40 страницами.

---

Кстати, мысль о том, что новым поколениям на космической станции будет наплевать на их историческую миссию, кажется довольно реалистичной. Можно представить даже бунты с требованием развернуть корабль обратно. Хорошо бы предусмотреть в системе управления невозможность такого манёвра (идея на будущие конкурсы)…

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»