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, 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 и внешности.

Проект «Гиперион»

Проект «Гиперион» 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 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 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 в научной литературе — цилиндр Маккендри 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 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», 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, 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 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, когда был объявлен междисциплинарный дизайнерский конкурс 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, 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 широкой публики привлёк победитель 2025 года — корабль Chrysalis («Куколка»), о котором вышла новость на Хабре.

«Куколка»

По внешнему виду можно сделать вывод, что корабль Chrysalis создан по классическому дизайну цилиндра Маккендри, 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 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 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 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 выполнен в форме медузы и использует полый астероид в качестве внешнего щита.

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

Другие проекты

• Arkkana

• EBS: Endless Beyond the Stars

• F.A.O.C. Колония внутри астероида

• Helios Ark

• Orion

• Principium Hereditatis

• STASS Associazione Professionale

• The Belgian Space Hikers

• undagila

• WeSpace

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 запустить 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»