Una nave generacional , nave estelar generacional o nave mundial , [1] es un tipo hipotético de nave espacial interestelar que viaja a una velocidad inferior a la de la luz . Dado que una nave de este tipo podría requerir cientos o miles de años para llegar a las estrellas cercanas, los ocupantes originales de una nave generacional envejecerían y morirían, dejando a sus descendientes para que sigan viajando.
El pionero de los cohetes Robert H. Goddard fue el primero en escribir sobre viajes interestelares de larga duración en su obra "La migración definitiva" (1918). [2] En ella describió la muerte del Sol y la necesidad de un "arca interestelar". La tripulación viajaría durante siglos en animación suspendida y se despertaría cuando alcanzara otro sistema estelar. Propuso utilizar pequeñas lunas o asteroides como naves y especuló que la tripulación sufriría cambios psicológicos y genéticos a lo largo de las generaciones. [3]
Konstantin Tsiolkovsky , considerado el padre de la teoría astronáutica , describió por primera vez la necesidad de múltiples generaciones de pasajeros en su ensayo "El futuro de la Tierra y la humanidad" (1928), en el que describe una colonia espacial equipada con motores que viaja miles de años a la que llamó "Arca de Noé". En la historia, la tripulación había cambiado tanto a lo largo de las generaciones en tantos niveles que ni siquiera reconocían a la Tierra como su planeta natal. [4]
Otra descripción temprana de una nave generacional se encuentra en el ensayo de 1929 "El mundo, la carne y el diablo" de John Desmond Bernal . [5] El ensayo de Bernal fue la primera publicación que llegó al público e influyó en otros escritores. Escribió sobre el concepto de la evolución humana y el futuro de la humanidad en el espacio a través de métodos de vida que ahora describimos como una nave espacial generacional, y que se pueden ver en la palabra genérica "globos". [5]
Según Hein et al., una "nave generacional" es una nave espacial en la que una tripulación vive a bordo durante al menos varias décadas, de modo que comprende varias generaciones. [1] Se distinguen varias subcategorías de naves generacionales: velocista, nave lenta, nave colonial, nave mundial. [1] La nave estelar Enzmann se clasifica como "nave lenta" debido al título de la revista Astronomy "Slow Boat to Centauri" (Barco lento a Centauri) (1977). [6] El concepto de Gregory Matloff se llama "nave colonia" y Alan Bond llamó a su concepto "nave mundial". [1] Estas definiciones se basan esencialmente en la velocidad de la nave y el tamaño de la población. [7]
Una nave de estas características tendría que ser completamente autosuficiente y proporcionar soporte vital a todos los que estén a bordo. Debería contar con sistemas extraordinariamente fiables que pudieran ser mantenidos por los habitantes de la nave durante largos períodos de tiempo. Esto requeriría comprobar si miles de humanos podrían sobrevivir por sí solos antes de enviarlos fuera del alcance de la ayuda. Se han construido pequeños ecosistemas artificiales cerrados, como Biosphere 2 , en un intento de examinar los desafíos de ingeniería de un sistema de este tipo, con resultados dispares. [8]
Las naves generacionales tendrían que anticipar posibles problemas biológicos, sociales y morales, [9] y también tendrían que lidiar con cuestiones de autoestima y propósito para las distintas tripulaciones involucradas.
Las estimaciones de la población mínima razonable para una nave generacional varían. El antropólogo John Moore ha estimado que, sin pruebas genéticas de las personas antes de abordar la nave, control social y/o ingeniería social (como exigir a las personas que esperen hasta los treinta para tener hijos), ni criopreservación de óvulos, esperma o embriones (como se hace en los bancos de esperma ), un mínimo de 160 personas a bordo de la nave permitiría una vida familiar normal (con el individuo promedio teniendo diez parejas potenciales para casarse) a lo largo de un viaje espacial de 200 años, con poca pérdida de diversidad genética . Si las personas que abordan la nave son parejas, presumiblemente de unos veinte años, y se requiere que todos los que viven en la nave esperen hasta mediados o finales de los treinta antes de tener hijos, entonces el mínimo sería de solo 80 personas. Sin embargo, muchas variables no se tienen en cuenta en la estimación, incluida la mayor probabilidad de problemas de salud tanto para la mujer embarazada como para el feto o bebé debido a la edad de la mujer embarazada . [10] En 2013, el antropólogo Cameron Smith revisó la literatura existente y creó un nuevo modelo informático para estimar una población mínima razonable en decenas de miles. Las cifras de Smith fueron mucho mayores que las estimaciones anteriores, como las de Moore, en parte porque Smith tiene en cuenta el riesgo de accidentes y enfermedades, y supone al menos una catástrofe demográfica grave en el transcurso de un viaje de 150 años. [11]
Teniendo en cuenta las múltiples generaciones que podrían necesitarse para llegar incluso a nuestros sistemas estelares vecinos más cercanos, como Próxima Centauri , otras cuestiones sobre la viabilidad de dichas arcas interestelares incluyen:
Para que una nave espacial mantenga un entorno estable durante varias generaciones, tendría que ser lo suficientemente grande como para albergar a una comunidad de humanos y un ecosistema totalmente reciclable. [12] Una nave espacial de ese tamaño requeriría mucha energía para acelerar y desacelerar. Una nave espacial más pequeña, si bien podría acelerar más fácilmente y, por lo tanto, hacer más prácticas las velocidades de crucero más altas, reduciría la exposición a la radiación cósmica y el tiempo para que se desarrollen fallas en la nave, pero tendría problemas con el flujo metabólico de los recursos y el equilibrio ecológico. [13]
Las naves generacionales que viajan durante largos períodos de tiempo pueden sufrir rupturas en las estructuras sociales. Pueden producirse cambios en la sociedad (por ejemplo, motines) durante esos períodos que pueden impedir que la nave llegue a su destino. Esta situación fue descrita por Algis Budrys en una reseña de un libro de 1966: [14]
La nave interestelar, más lenta que la luz, sigue su camino a través de siglos cansados, mientras su tripulación pierde contacto con toda realidad salvo el interior de la nave... Bueno, ya conocen la historia, y su triste descenso, sus emocionantes luchas entre las tribus bárbaras que se desarrollan en sus dispares compartimentos, y luego, si el escritor así lo desea, el último destello de esperanza cuando los buenos triunfan y se preparan para afrontar su futuro sobre alguna base noble, aunque errónea.
Orphans of the Sky de Robert A. Heinlein (la "impecable declaración de este tema", dijo Budrys) [14] y Non-Stop de Brian Aldiss (título estadounidense: Starship ) analizaron dichas sociedades.
El entorno de radiación del espacio profundo es muy diferente al de la superficie de la Tierra o de la órbita terrestre baja, debido a la afluencia mucho mayor de rayos cósmicos galácticos (GCR) de alta energía. Al igual que otras radiaciones ionizantes , los rayos cósmicos de alta energía pueden dañar el ADN y aumentar el riesgo de cáncer, cataratas y trastornos neurológicos. [15]
El éxito de una nave generacional depende de que los hijos nacidos a bordo asuman las tareas necesarias, además de tener hijos. Incluso si su calidad de vida puede ser mejor que, por ejemplo, la de las personas nacidas en la pobreza en la Tierra, el profesor de filosofía Neil Levy ha planteado la cuestión de si es ético restringir severamente las opciones de vida de los individuos encajándolos en un proyecto que no eligieron. [16] Existe un dilema moral sobre cómo podrían sentirse las generaciones intermedias, aquellas destinadas a nacer y morir en tránsito sin ver realmente los resultados tangibles de sus esfuerzos, sobre su existencia forzada en una nave de ese tipo.
El proyecto Hyperion , lanzado en diciembre de 2011 por Andreas M. Hein, tenía como objetivo realizar un estudio preliminar que definiera conceptos integrados para una nave de generación interestelar tripulada. Este fue un estudio de dos años basado principalmente en el grupo de estudiantes WARR en la Universidad Técnica de Múnich . El estudio tenía como objetivo proporcionar una evaluación de la viabilidad del vuelo interestelar tripulado utilizando tecnologías actuales y de futuro cercano. También tenía como objetivo guiar los planes futuros de investigación y desarrollo tecnológico, así como informar al público sobre los viajes interestelares tripulados. [17] [18] Los resultados notables del proyecto incluyen una evaluación de las arquitecturas del sistema de naves mundiales y el tamaño adecuado de la población. [1] [19] Los miembros del equipo principal se han transferido al proyecto de naves mundiales de la Iniciativa para Estudios Interestelares y se ha presentado un documento de encuesta sobre naves de generación en el Taller Interestelar de la ESA en 2019, así como en la revista Acta Futura de la ESA . [7] [20] [21]