Þetta er hversu marga við þurfum að senda til Proxima Centauri til að tryggja að einhver komi í raun

Ef menn ætla einhvern tímann að koma vetrarbrautinni í nýlendu, þurfum við að fara í ferð til nálægrar stjörnu með lífvænlegri plánetu. Á síðasta ári bentu stjörnufræðingar á þann möguleika að næsta nágranni okkar, Proxima Centauri, ætti nokkrar hugsanlega byggilegar fjarreikistjörnur sem gætu passað.



Proxima Centauri er í 4,2 ljósára fjarlægð frá jörðinni, vegalengd sem myndi taka um 6.300 ár að ferðast með núverandi tækni. Slík ferð myndi taka margar kynslóðir. Reyndar myndu flestir mennirnir sem taka þátt aldrei sjá jörðina eða hliðstæðu hennar fjarreikistjörnur. Þessir menn þyrftu að fjölga sér hver með öðrum á ferðalaginu á þann hátt sem tryggir komu heilbrigðrar áhafnar til Proxima Centauri.

vandamál með þak og viðskipti

Og það vekur áhugaverða spurningu. Hver er minnsta áhöfnin sem gæti viðhaldið erfðafræðilega heilbrigðum stofni yfir þann tíma?





Í dag fáum við svar þökk sé starfi Frédéric Marin við háskólann í Strassborg og Camille Beluffi hjá rannsóknarfyrirtækinu Casc4de, bæði í Frakklandi. Þeir hafa reiknað út líkurnar á að lifa af fyrir verkefni í ýmsum stærðum og þær ræktunarreglur sem þarf til að ná árangri.

Fyrst, smá bakgrunnur. Geimvísindamenn og verkfræðingar hafa rannsakað ýmsar leiðir til að ná til nálægra stjarna. Vandamálið er auðvitað hinar miklu vegalengdir sem um ræðir og tiltölulega rólegur hraði sem mannleg geimfar geta stjórnað.

Apollo 11 ferðaðist á um 40.000 kílómetra hraða á klukkustund, hraða sem myndi taka það til Proxima Centauri eftir yfir 100.000 ár. En geimför hafa síðan orðið hraðari. Parker sólkönnuðurinn, sem verður skotinn á loft á þessu ári, mun ferðast á meira en 700.000 kílómetra hraða á klukkustund, um 0,067 prósent ljóskornsins.



Svo Marin og Beluffi nota þetta sem hraðann sem hægt er að ná með nýjustu geimtækni í dag. Á þessum hraða myndi ferðalag milli stjarna enn taka um 6.300 ár að ná Proxima Centauri b, segja þeir.

Það væri ekkert auðvelt að velja áhöfn fyrir slíka fjölkynslóða geimferð. Mikilvægar breytur eru meðal annars upphaflegur fjöldi karla og kvenna í áhöfn, aldur þeirra og lífslíkur, ófrjósemistíðni, hámarksgeta skipsins og svo framvegis. Það krefst einnig reglna um á hvaða aldri barn er heimilt, hversu náskyldir foreldrar mega vera, hversu mörg börn þeir mega eignast og svo framvegis.

Þegar þessar breytur hafa verið ákvarðaðar er hægt að tengja þær inn í reiknirit sem kallast Heritage, sem líkir eftir fjölkynslóða verkefni. Í fyrsta lagi býr reikniritið til áhöfn með valda eiginleika. Það keyrir síðan í gegnum verkefnið, gerir ráð fyrir dauðsföllum af völdum náttúrunnar og slysa á hverju ári og athugar hvaða áhafnarmeðlimir eru innan leyfilegs ræktunarglugga.

Næst tengir það af handahófi tvo áhafnarmeðlimi af mismunandi kyni og metur hvort þeir geti eignast barn út frá ófrjósemi, möguleikum á meðgöngu og takmörkunum á skyldleikaræktun. Ef þungunin er talin lífvænleg, býr reikniritið til nýjan áhafnarmeðlim og endurtekur síðan þessa lykkju þar til áhöfnin annað hvort deyr út eða nær Proxima Centauri eftir 6.300 ár.



próteinverksmiðja frumu

Hvert verkefni felur einnig í sér stórslys af einhverju tagi - plága, árekstur eða annað slys - sem fækkar áhöfninni um þriðjung.

Reikniritið endurtekur síðan hvert verkefni 100 sinnum til að ákvarða líkurnar á því að þessi stærð áhafnar komist á áfangastað.

er tiktok með síur

Lykilspurningin er hversu mikil skyldleikarækt er hægt að leyfa. Marin og Beluffi mæla þetta með því að nota kvarða þar sem ræktun milli eineggja tvíbura skráist sem 100 prósent; bróðir/systir, faðir/dóttir eða móðir/sonur er 25 prósent; frændi/frænka eða frænka/systursonur er 12,5 prósent; og samfeðra er 6,25 prósent.

Einn valkostur er að takmarka skyldleikaræktun við minna en 5 prósent, þannig að félagar verða að vera fjarskyldari en frænkur. Annar möguleiki er að kveða á um að félagar geti alls ekki verið skyldir, þannig að skyldleikaræktun er 0. Marin og Beluffi nota þessa seinni atburðarás í uppgerð sinni.

Reikniritið ákvarðar síðan líkurnar á árangri yfir 100 verkefni fyrir mismunandi upphafsstærðir áhafnar.

Niðurstöðurnar gefa áhugaverða lestur. Heritage reikniritið spáir því að fyrstu áhöfn 14 varppör hafi enga möguleika á að ná Proxima Centauri. Svo lítill hópur hefur ekki nægan erfðafræðilegan fjölbreytileika til að lifa af.

Vísindamenn hafa séð með dýrum að erfðafræðilegur fjölbreytileiki upphafsstofnsins sem er 25 pör er hægt að viðhalda endalaust með varkárri ræktun. En þegar Heritage reikniritið notar þetta sem upphafsáhöfn - 25 karlar og 25 konur - spáir það 50 prósent líkur á að deyja út áður en komið er á áfangastað. Það er að miklu leyti vegna tilviljunarkenndra atburða sem geta haft áhrif á slíkt verkefni.

er borgarorðabók áreiðanleg heimild

Líkurnar á árangri, samkvæmt Heritage, ná ekki 100 prósentum fyrr en upphaflega áhöfnin hefur 98 landnema, eða 49 varppör. Við getum þá ályktað að samkvæmt breytunum sem notaðar eru fyrir þessar eftirlíkingar, þarf að lágmarki 98 landnema áhöfn fyrir 6.300 ára fjölkynslóða geimferð í átt að Proxima Centauri b, td Marin og Beluffi.

Þetta er áhugavert verk sem setur grunninn fyrir ítarlegri uppgerð. Til dæmis getur frjósemi í djúpum geimum reynst nokkuð frábrugðin því sem er á jörðinni. Og líkurnar á heilbrigðu barni sem stafar af farsælli meðgöngu geta líka verið mun minni vegna hærri stökkbreytinga vegna geislunar.

Líkurnar á hörmungum vegna slysa eða plága geta reynst mun minni en líkurnar á hörmungum af völdum félagslegra þátta eins og átaka. Allt þetta væri hægt að forrita í fullkomnari útgáfu af Heritage.

Reyndar hafa þessi mál þegar verið könnuð af vísindaskáldsöguhöfundum. Til dæmis í bókinni Sjöundir , höfundurinn Neal Stephenson ímyndar sér framtíð þar sem mannkynið gengur í gegnum flöskuháls fólks og allir einstaklingar eru komnir af sjö konum.

Miðað við verk Marin og Beluffi lítur ímynduð framtíð Stephensons mjög ólíkleg út. En það er vissulega mikilvægt að huga að atburðarásinni miðað við þær margvíslegu ógnir sem siðmenning okkar stendur frammi fyrir.

Tilvísun: arxiv.org/abs/1806.03856 : Að reikna út lágmarksáhöfn fyrir fjölkynslóða geimferð í átt að Proxima Centauri b

fela sig

Raunveruleg Tækni

Flokkur

Óflokkað

Tækni

Líftækni

Tæknistefna

Loftslagsbreytingar

Menn Og Tækni

Silicon Valley

Tölvun

Mit News Tímaritið

Gervigreind

Rými

Snjallar Borgir

Blockchain

Eiginleikasaga

Alumni Prófíll

Alumni Tenging

Mit News Lögun

1865

Mín Skoðun

Messugötu 77

Hittu Höfundinn

Prófílar Í Rausnarskap

Sést Á Háskólasvæðinu

Alumni Bréf

Fréttir

Kosningar 2020

Með Vísitölu

Undir Hvelfingu

Brunaslanga

Óendanlegar Sögur

Tækniverkefni Heimsfaraldurs

Frá Forseta

Forsíðufrétt

Myndasafn

Mælt Er Með