Langsam ist etwas weniger als die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit, da sie zu Beginn ihrer Reise einen sehr großen Schub erhalten.

Mach langsam da!

buchstäblich.

Bei dieser Geschwindigkeit ist es nicht wirklich ein Generationenschiff, da Sie innerhalb der Lebenszeit der ursprünglichen Besatzung viele andere Sterne erreichen können.

Und es birgt Gefahren, so schnell zu fahren.

Nehmen wir an, das Schiff hat beispielsweise die 10-fache Masse des größten Supertankers der Welt, das ist sehr konservativ für die Zahlen, von denen Sie sprechen, aber es ist eine Zahl, mit der man arbeiten kann.

Wie bremst man überhaupt?

Bei 0,5 c hätte dieses Schiff 7,197 × 10 ^ 25 Joule kinetische Energie, die Sie loswerden müssten, wenn Sie langsamer werden möchten.

Das ist etwa 1800-mal so viel Energie wie die Energie aus den fossilen Brennstoffreserven der ganzen Welt. Sie brauchen eine Art Treibstoff und einen Plan, um langsamer zu werden.

Schlagen Sie Dinge auf Ihrem Weg

Wenn sich etwas von der Größe und Masse eines Zuckerwürfels in Ihrem Weg befindet, trifft es die Vorderseite Ihres Schiffes mit der Energie der Atombombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde, mit all der Energie, die ziemlich gut konzentriert ist, um jede vernünftige Menge an Panzerung zu zerreißen.

Und das ist nicht das einzige Problem.

Die Atome zwischen den Sternen

unter Verwendung der Zahlen für ein kaltes neutrales interstellares Medium aus Wikipedia: 20-50 Atome/cm3

Gehen wir also von 25 Atomen/cm3 aus

25000000 Atome pro Kubikmeter.

Stellen wir uns vor, das Schiff ist ein schöner ordentlicher Zylinder. Wir können das Raumvolumen, das das Schiff durchquert, als einen Zylinder mit einem Querschnitt behandeln, der dem der Vorderseite des Schiffes entspricht.

Schauen wir uns nun an, wie viel es auf einer Reise von beispielsweise 10 Lichtjahren trifft.

Betrachten Sie es als einen 10 Lichtjahre langen Zylinder mit dem Durchmesser des Schiffes, lassen Sie uns erneut raten, dass das Schiff einen Radius von 100 Metern hat.

Auf diese Weise können wir die Gesamtzahl der (fast alle Wasserstoff-) Atome auf dem Weg des Schiffes abschätzen, nehmen wir an, dass sie alle getroffen werden und es keine Stoßwelleneffekte gibt:

946073047258080000000 π m^3 (Kubikmeter)

Multiplizieren Sie mit 25000000 Atomen pro Kubikmeter.

Masse von (946073047258080000000 * π *25000000 ) Wasserstoffatomen = 124,4 Kilogramm

im Laufe von 10 Lichtjahren wird es also mit 124,4 kg Kilogramm Gasatomen auftreffen. Der Einfachheit halber gehe ich davon aus, dass alles Wasserstoff ist.

Diese Atome treffen bei 0,5 ° C auf, also auf die Vorderseite Ihres Schiffes (vorausgesetzt, es handelt sich um einen großen runden Schild mit einem Radius von 100 m).

Die kinetische Energie von 124,4 Kilogramm bei 0,5 ° C beträgt 1,73 × 10 ^ 18 Joule

Ich werde die Zeitdilatation ignorieren, weil es schwierig ist und ich meine geistige Gesundheit bewahren muss.

bei 0,5 C brauchen wir also 20 Jahre, um diese 10 Lichtjahre zurückzulegen

Wandeln wir das also in die Energie des Gases um, das jede Stunde auf die Vorderseite des Schiffes trifft.

1/24 (1/365 (1/20×1,73×10^18 J (Joule))) = 9,8748×10^12 Joule/h = 2,743 GW h (Gigawattstunden) pro Stunde

muss stündlich 2,743 GW-Stunden Energie bewältigen. Es ist, als hätte man ein großes Atomkraftwerk vor dem Schiff, das Wärme erzeugt. Sie haben keine Möglichkeit, so viel Wärme mit Ihrem Schiff im Vakuum loszuwerden, und es wird Ihren Hitzeschild schmelzen.

Also einfach langsamer machen

Es ist wirklich üblich, dass Autoren große Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit herumwerfen, aber ohne Magitech-Schilde gibt es massive praktische Probleme, überhaupt so schnell zu fahren. Bei diesen Geschwindigkeiten reicht der feine Nebel aus interstellarem Gas aus, um einen Astronauten zu Tode zu kochen, nur weil er sich ohne Abschirmung außerhalb des Schiffes befindet, und genug, um jede Abschirmung aus Materie innerhalb kurzer Zeit zu zerstören.

Da Ihre Schiffe sowieso Generationsschiffe sind, möchten Sie Ihre Schiffe mit ziemlicher Sicherheit auf etwas Vernünftiges wie 0,05 ° C verlangsamen (oder wahrscheinlich sogar noch niedriger, wenn Ihre Besatzung weiterleben möchte).

Wenigstens hast du dann eine gewisse Chance zu stoppen und eine Chance zu überleben, wenn du im Weltraum auf ein paar Sandkörner triffst.

BEARBEITEN:

Es hilft nicht, mehr Eis oder Felsen auf die Vorderseite des Schiffes zu legen.

Stellen wir uns vor, wir hätten einen 100 Meter dicken Zylinder aus festem Eis als Schutzschild an der Vorderseite des Schiffes platziert.

Es ist eine Idee, die gebe ich Ihnen, aber lassen Sie uns ausrechnen, wie lange es wahrscheinlich bei 0,5 ° C hält ...

Zylinder | Radius 100 Meter, Höhe 100 Meter = 3,14159×10^6 Kubikmeter

Das sind 3.141.590 Kubikmeter Eis, Millionen Kubikmeter Eis.

Wolfram alpha gibt dazu eine hilfreiche Tabelle an

Phasenwechselenergien für 3,14159×106 m3 Wasser ab 25 °C:

 energy required to heat to boiling point | 9.85×10^11 kJ (kilojoules) 
 energy required to convert to vapor | 7.01×10^12 kJ (kilojoules) 
 energy required to heat to boiling point and convert to vapor | 8×10^12 kJ (kilojoules) 
 energy released from cooling to freezing point | 3.28×10^11 kJ (kilojoules) 
 energy released from converting to solid | 1.05×10^12 kJ (kilojoules) 
 energy released from cooling to freezing point and converting to solid | 1.38×10^12 kJ (kilojoules)

Es ist ärgerlich, dass es von 25 Grad C ausgeht, aber die Energie, die beim Kühlen freigesetzt wird, und die Energie, die zum Heizen benötigt wird, können einfach addiert werden.

Praktisch gesehen verzeihe ich sehr, sehr, wenn ich annehme, dass die benötigte Energie die gleiche ist wie auf Meereshöhe.

Um so viel Eis zu schmelzen, könnten wir 1,05 × 10 ^ 15 J (Joule) benötigen.

Um so viel Eis in Dampf umzuwandeln, bräuchten wir etwa 7,01 × 10 ^ 15 J (Joule)

Leider würde die Vorderseite unseres Schiffes jede Stunde 1,975 × 10 ^ 13 J (Joule) empfangen, während es bei 0,5 ° C durch Aufpralle auf den feinen Nebel von Atomen im interstellaren Raum fährt.

Von da an ist es nur noch eine Frage der Multiplikation.

es würde dich für eine Weile beschützen....

Innerhalb von 5 Tagen sind Ihre 3 Millionen Kubikmeter Eis geschmolzen.

Nach 34 Tagen hat sich Ihr Eis in Dampf verwandelt.

Aber was ist, wenn wir etwas Stärkeres als Eis verwenden!

Stellen wir uns vor, dass wir anstelle von 3 Millionen Kubikmetern Eis diesen Schild aus 3 Millionen Kubikmetern massivem Eisen machen!

Es braucht 6,11×10^15 J, um 3 Millionen Kubikmeter festes Eisen zu schmelzen.

Innerhalb von 26 Tagen ist genug Energie auf die Vorderseite Ihres Schiffes aufgeprallt, um 3 Millionen Kubikmeter Eisen zu schmelzen.

Dies ist nicht genau, wie lange Ihr Schild hält, ein Teil der Energie wird abgestrahlt, ein Teil geht beim Kochen Ihrer Mannschaft verloren, und Eisen kann auf weniger einfache Weise abschmelzen, aber es ist eine grobe Faustzahl.

Bei 0,5 C reichen Abschirmungen nicht aus. Asteroiden, die sich bei 0,5 C bewegen, würden schmelzen und sich in kurzer Zeit in ein Gas verwandeln.

Ich kann nicht genug betonen, wie schlecht die natürliche Intuition ist, wenn es um die Strenge geht, die etwas auferlegt wird, das mit großen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit reist.

Ist dies ein realistischer Weg, das Universum zu kolonisieren und zu erforschen?

Nein.

Abgesehen von Problemen mit Generationenschiffen, die Sie in anderen Fragen auf Worldbuilding SE diskutiert finden, gibt es einen grundlegenden Fehler in der Argumentation:

Sie machen sich an die Arbeit, um den Planeten für die Menschen lebenswert zu machen, die einen Himmel über dem Kopf haben wollen

Die Menschen, die Sie beschrieben haben, sind seit Hunderten von Generationen im Weltraum lebende Menschen. Planeten mögen für Sie interessant sein , aber sie sind einfach schmuddelige, unordentliche Orte mit Einschränkungen wie z. B. keinen einfachen Zugang zum Weltraum (der tatsächlich Ihr Zuhause ist!) Bewohner haben (vermutlich) eine Art Pseudogravitation, können aber auch leicht Null-Gee (und vielleicht alle Punkte dazwischen) erreichen.

Da sie Ressourcen haben und verwalten können, ohne einen Planeten zu benötigen, brauchen sie Steine ​​nur, um mehr Häuser (dh mehr Schiffe) zu bauen. Und sie können diese Steine ​​​​leicht bekommen, ohne sich mit schmutz- und bakterienverseuchten Planeten herumzuärgern, die sie zuerst reinigen müssen.

Nein, sie werden sich gut ausdehnen, aber sie werden es im Weltraum tun.

Felsen? Wer braucht sie. :-)

Und wenn Sie die Technologie haben, um Generationsschiffe zu bauen, wie Sie sie beschreiben, haben Sie die Technologie, um sie aus (zum Beispiel) Asteroiden herzustellen. Sie haben die Technologie, um sich einen Himmel zu schaffen (und was für ein Himmel – etwas, das kontrolliert, sicher und vertraut ist).

Für Sie könnte der Himmel gut sein, dass sich die Welt in einem riesigen Zylinder über Ihrem Kopf krümmt. Der tatsächliche Himmel, wie wir ihn kennen, wäre entnervend – Sie haben ihn noch nie gesehen, und seit Hunderten von Generationen hat niemand ein Lied mit unserer Version des Himmels darin geschrieben.

Nein, Planeten sind für einen Raumbewohner völlig sinnlos.

Was würden sie mit Planeten machen?

Besuche sie.

Planeten sind vielleicht nette Orte zum Parken, die Ihnen eine interessante Aussicht und Zugang zu, nun ja, nichts bieten, was Sie nicht bereits im Weltraum für diese Typen haben. Sie können Planeten erkunden und vielleicht werden einige Leute (die engagierten Wissenschaftler oder die Verrückten) für längere Zeit dort unten bleiben wollen, aber dort leben?!?!?!? Auf keinen Fall!

Und Sie haben sich an die Vorstellung gewöhnt, in einer geschlossenen, kontrollierten Umgebung mit einer stabilen Bevölkerung zu leben.

Das größte Problem, dem das Schiff gegenüberstehen wird, besteht darin, jemanden davon zu überzeugen, auszusteigen!

Selbst wenn sie ein Ziel erreichen und Reparaturen benötigen, finden sie einen Weg, dies aus dem Weltraum zu tun, indem sie Materialien aus leichter zugänglichen Quellen (kleine Monde, Asteroiden usw.) extrahieren und nicht durch etwas Verrücktes wie Landen .

Jedes Sonnensystem ist in der Tat eine Gelegenheit zur Expansion, aber Sie könnten eine Menge Expansion im Weltraum durchführen, ohne jemals auf etwas so Hässliches wie einen Planeten in einen Topf geworfen zu werden.

Diese Jungs werden ihr Zuhause nicht verlassen und Zuhause ist Raum.

Die Minderheit (und vermutlich wird es einige Verrückte wie diesen geben), die auf einem Planeten leben und "Pioniere" werden wollen (stellen Sie sich den Spott vor, der von Leuten gesagt würde, die überall im Weltraum reisen, wo sie wollen!), könnte Kolonien gründen , aber das werden Dörfer mit dem Nötigsten und gerade genug Ausrüstung sein, um sie am Laufen zu halten. Sie werden keine Ressourcen für diese Spinner verschwenden, wenn Sie und Ihre Leute seit hundert Generationen sparsame und effiziente Weltraumbewohner sind.

Denken Sie an hundert Generationen.

Was haben Ihre Vorfahren gemacht und wo und wie haben sie vor hundert Generationen gelebt?

Wissen Sie? Kümmert es dich? Würden Sie ihre Lebensweise als alles betrachten, was Sie jetzt wollen ?

Eure Wissenschaft (selbst in einem Generationenschiff) ist fortgeschritten und wird sich auf die Bedürfnisse und Wünsche der Raumbewohner konzentrieren. Sie werden sich nicht einmal um die Absichten der Menschen kümmern, die Ihre alten Vorfahren in den Weltraum geschickt haben.

Du bist ein Raumbewohner. Und stolz darauf!

Keine "Rock Clingers" auf diesem Schiff. :-)

Ist dies ein realistischer Weg, das Universum zu kolonisieren und zu erforschen?

Sicher ist es, dass dies derselbe Prozess ist, den die Polynesier verwenden, um die pazifischen Inseln zu kolonisieren.

Sie hatten Boote mit allem, was sie brauchten, und würden einen Platz finden, bauen. Dann, ein paar Generationen später, wenn der Bevölkerungsdruck zunimmt, würden sie sich trennen und einige würden nach einer anderen Inselgruppe suchen.

Ihre Idee ist die gleiche, nur vergrößert.

Sicher, alles scheint in Ordnung zu sein.

Außer ( und das ist meine Meinung )

Wenn sie einen Planeten finden, der aussieht, als könnte er terraformt werden, einen Planeten ohne Leben oder nur die grundlegendsten Bakterien, die ausgelöscht sind, machen sie sich an die Arbeit, um den Planeten für die Menschen bewohnbar zu machen, die einen Himmel über sich haben wollen Kopf.

Sobald Sie erkennen, dass es Hunderte von Jahren dauern wird, an Bord eines "Generation" -Schiffes, das speziell dafür gebaut wurde, die Bevölkerung für diese Zeit zu ernähren, werden Sie feststellen, dass es unwahrscheinlich ist, dass sie sich auf einem Felsen niederlassen wollen. Vor allem, wenn sie es terraformen müssen.

Oft haben die effizientesten Motoren ein sehr schlechtes Verhältnis von Schub zu Gewicht. Es ist sehr gut möglich, einen Motor zu bauen, der perfekt für Reisen im Weltraum geeignet ist und kein Nutzgewicht hat, um Gewicht aus einem tiefen Gravitationsschacht zu heben.

Angesichts dessen und der Tatsache, dass sie sich jetzt vollkommen wohl fühlen, in ihrer „Blechdose“ zu leben, denken Sie daran, dass es ohne FTL Dutzende oder Hunderte von Jahren dauern wird, um selbst zu den nächsten Sternen zu reisen. Selbst der Weg zu den erdnächsten Sternen dauert (@0,5c) zwischen 8 und 20 Jahren, je nachdem, wie schnell Sie beschleunigen können.

Warum nach 20 Jahren in einer perfekt kontrollierten Umgebung neu anfangen? Es gibt keine Elemente auf einem Planeten, die nicht leichter im Orbit erworben werden können (wenn sich Ihre gesamte Infrastruktur im Orbit befindet). Das einzige, was einzigartig wäre, wäre das Leben auf diesem Planeten, das giftig sein kann oder nicht. Selbst wenn nicht, würden Sie die Biosphäre ruinieren, nur um Metall auszugraben, das Sie tonnenweise an anderen Orten bekommen können? Allenfalls möchten Sie dieses neue Leben beobachten und erforschen. Sehen Sie, ob es mit Ihrem Leben vereinbar ist usw. Das könnte Jahrhunderte dauern und das Risiko ... nun, Sie könnten Viren oder Bakterien einführen, die Ihre gesamte Bevölkerung auslöschen.

Kurz gesagt, sobald Sie Generationenschiffe haben, gibt es keinen Grund, sich auf einem Planeten niederzulassen. Tatsächlich kostet es mehr Energie, dies zu tun.

Mit größerer Wahrscheinlichkeit werden sie einen orbitalen Lebensraum mit einer gewissen Produktionskapazität errichten. Vielleicht einen Asteroiden in die Umlaufbahn ziehen. Und dann hin und wieder Wissenschaftsteams auf den Planeten schicken, um zu forschen.

In den frühen 1600er Jahren ließen sich hundert Menschen in Jamestown nieder. Diese 100 Personen kamen aus einer Bevölkerung von 4 Millionen britischen Probanden. Wenn ein Kolonieschiff eine Bevölkerung von 50.000 hat, stehen die Chancen sehr schlecht, dass Sie genug Menschen haben, die bereit sind, eine Kolonie auf einem anderen Planeten zu gründen.

Aber angenommen, die Bevölkerung der Erde beträgt acht Milliarden Menschen. Jetzt hätten Sie einen Pool von 200.000 Kolonisten. Sie wählen 50.000 dieser Menschen aus und setzen sie in suspendierter Animation auf das Generationsschiff. Das Generationsschiff wird dann mit 30.000 Menschen besetzt, um das Schiff zu betreiben und zu warten und auf die schlafenden Kolonisten aufzupassen. Dies wird zu einem Kolonieschiff-Hybrid aus Schläfer und Seeder.

Eine mögliche dunkle Wendung dieser Idee ist die australische Lösung. Wenn eine Person auf dem Generationsschiff ein schreckliches Verbrechen begeht, wird diese Person anstelle der Hinrichtung in eine suspendierte Animation versetzt und auf die Koloniewelt geworfen.

Hinweis: Meine Antwort basierte auf den anderen Antworten, bei denen das Kolonieschiff Jahrzehnte braucht, um das nächste Sonnensystem zu erreichen.

Ja, außer dem Teil, wo Sie angeben

Wenn sie einen Planeten finden, der aussieht, als könnte er terraformt werden, einen Planeten ohne Leben oder nur die grundlegendsten Bakterien, die ausgelöscht sind, machen sie sich an die Arbeit, um den Planeten für die Menschen bewohnbar zu machen, die einen Himmel über sich haben wollen Kopf. Alle Planeten mit vielzelligem Leben werden von Sonden sorgfältig untersucht, aber ansonsten in Ruhe gelassen, da das Risiko einer Kontamination, Allergien usw. für die Schiffe zu groß ist und deren Terraforming das Ökosystem zerstören wird.

Gründe dafür:

1. Basierend auf der rekonstruierten Geschichte des Lebens auf unserem Planeten ist die Bühne, die für Sie in Ordnung ist, ein kleiner Bruchteil der gesamten Zeit, in der Leben möglich ist. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, auf einem Planeten zu enden, und Menschen in beengten Räumen werden leicht wütend ...

2. Basierend auf der Geschichte der menschlichen Kolonisation werden Jahrhunderte nach der Kolonisation Anstrengungen unternommen, um die Umgebung/Bevölkerung des Gastlandes zu erhalten. Auch hier werden Menschen in beengten Räumen leicht wütend, und es wird jedem schwer fallen, 50000 Menschen zu erklären, dass sie noch ein paar Jahrhunderte in ihrer Glasblase bleiben müssen, die von einem tiefen und feindlichen Raum umgeben ist, um den schleimigen rosa Moosklecks zu erhalten bedeckt diesen netten Planeten einige hundert Kilometer entfernt.

Ist dies ein realistischer Weg, das Universum zu kolonisieren und zu erforschen?

Ja

In Anbetracht der von Ihnen gegebenen Voraussetzungen, die im Grunde besagen, dass Sie sich überhaupt nicht für technische Probleme interessieren, ist das sicherlich ein realistischer Weg!

Es ist deine Geschichte. Sie müssen Probleme finden (wie in vielen anderen Antworten erwähnt, zum Beispiel "Warum sollten sie auf einem Planeten leben wollen ") und sie für Ihre Version der Menschheit lösen.

Die Lösung dieser Probleme wäre das Interesse Ihres Romans.

Beispielsweise könnte das Argument, dass Menschen, die seit 100 Generationen im Weltraum leben, keinen Sinn darin sehen, sich auf einem Planeten niederzulassen, so gelöst werden: Nehmen Sie an, dass die Raumschifftechnologie kaum Spaß genug macht, um alle vor dem Selbstmord zu bewahren. Keine heroischen Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs in Rennbooten zum Spaß; keine actiongeladenen Alien-Missionen, nichts dergleichen. Nur langweiliges Herumtollen. Vielleicht spielen sie nicht regelmäßig mit der Schwerkraft, keine "Sex-Eskapaden im freien Fall" oder ähnliches. Vielleicht entwickelt sich im Raum kein Gefühl unendlicher Freiheit (von der es für uns im Moment nichts gibt). Sie haben persönlich keinen grenzenlosen Raum zur Verfügung, sondern nur eine klobige, entwürdigende, halb beleuchtete, abgestandene Metalldose, in der sie ständig an den Tod auf der anderen Seite der Wand erinnert werden.

Damit diese Generationsschiffe funktionieren, brauchen sie vielleicht sehr strenge Hierarchien/Pflichten, um sie überhaupt über Wasser zu halten; und ein Teil des Anreizes, auf den Planeten zu gehen, besteht darin, dass kleine, gleichgesinnte Gruppen in weit voneinander entfernte Regionen gehen können, um ihr eigenes Ding zu machen.

Vielleicht bringen sie Bilder/Bücher/Filme der Erde mit, die zu einem halbreligiösen Planetenkult werden; auf einem planeten leben zu dürfen, könnte von anfang an als der höchste höhepunkt im leben eines jeden ausgemacht werden.

Denken Sie zum Schluss darüber nach, wie großartig ein Abenteuerraum für uns heute ist; Sie können ziemlich sicher sein, dass viele Jungen und Mädchen davon träumen, einige Zeit sogar mit unseren limitierten Versionen von Raumfahrt/Weltraumstationen zu verbringen. Nach 100 Generationen, vielleicht in Ihrer Welt, ist es einfach umgekehrt - Jungen und Mädchen langweilen sich nur zu Tode von ihrem Raumschiff und freuen sich wirklich auf Abenteuer auf einem Planeten.

Usw. Welchen Grund auch immer irgendjemand von uns denken könnte, um es unwahrscheinlich zu machen, dass Ihr Plan funktioniert, gibt Ihnen einen Grund, Ihre Geschichte interessant zu machen.

Ja, es ist realistisch.

Es gibt ein paar Probleme, die viele der Befragten übersehen haben.

1. Maschinen gehen kaputt.

Diese Sternenschiffe müssen möglicherweise Tausende von Jahren überdauern. Denken Sie daran, wie abgenutzt die Pyramiden sind – diese Schiffe müssen doppelt so lange laufen . Zugegeben, es gibt keine lästige Atmosphäre, aber Sie haben zum Beispiel immer noch Probleme mit der Schmierung. Nach 5.000 Jahren könnten Ihre Aufzüge kaputt gehen.

Dies wäre keine große Sache in einer Gemeinschaft von Milliarden, aber selbst mit Fertigungs- und Automatisierungstechniken auf Sci-Fi-Niveau wird es einige Probleme geben, die ohne eine Werft nicht behoben werden können. Wenn es keine Werft gibt, bedeutet das, anzuhalten und eine zu bauen. Was uns zum nächsten Problem führt:

2. 50.000 sind nicht genug Leute, damit die Spezialisierung der Arbeit richtig funktioniert.

Wenn sie anhalten und etwas reparieren müssen, müssen sie das Wiki überprüfen und hoffen, dass das Problem etwas war, das wir vor 10.000 Jahren erwartet hatten. Selbst wenn jeder auf dem Schiff arbeitet und studiert, wissen sie vielleicht nicht, wie man das Schiff repariert. Vielleicht müssen sie einen neuen bauen. Könntest du eine neue Pyramide bauen? Was wäre, wenn Sie auch den Kran bauen müssten, mit dem Sie die Pyramide bauen würden?

3. Diktaturen.

Schiffe sind keine Demokratien. Sie haben Kapitäne und strenge Regeln – selbst Kreuzfahrtschiffe haben lange Listen mit Geboten und Verboten. Wie lange würden Sie gerne auf einem Kreuzfahrtschiff leben, bevor Sie abreisen wollten? Was ist, wenn Sie 4 Kinder wollen? Oder was ist, wenn Sie die verrückte Religion nicht mögen, die Ihre Vorfahren auf der Reise erfunden haben? Was ist, wenn Sie ein rezessives Gen haben, das der Kapitän entfernen möchte?

Fazit: Nur ein winziger Bruchteil der Menschen steigt jemals auf Kolonieschiffe, aber wenn es soweit ist, steigen sie immer aus.

Die Reise in 2 Hälften

Wir haben bereits eine „künstliche Schwerkraft“ gemäß Ihren Anforderungen, die auch die Ankunftszeit festlegt; Beschleunigung bei ~1g. Für die erste Hälfte der Fahrt beschleunigen Sie, dann drehen Sie um und bremsen für den Rest ab. Per Relativitätstheorie wird sich das genau so anfühlen, als wäre man in einer 1g-Umgebung auf einem Planeten.

Es gibt eine ordentliche Ableitung der Ankunftszeit über diesen Modus für verschiedene Ziele auf dieser Seite , mit dem Ergebnis, dass es nicht mehr als 30 Jahre dauern würde, um irgendwohin zu gelangen, wo Sie die Daten haben, um sich die Mühe zu machen, sich die Mühe zu machen, sich die Mühe zu machen, sich die Mühe zu machen, sich zu erkundigen, und sogar in die nächste Galaxie zu springen.

Beachten Sie, dass Sie im Erdrahmen viel länger brauchen würden, um dorthin zu gelangen, aber da die Zeitdilatation so ist, spielt das für den Skyfarer keine Rolle.

Generationeneinstellungen, Siedler und Seefahrer

Einige der anderen Antworten gehen davon aus, dass Menschen lieber im Weltraum bleiben würden, unter der Annahme, dass sie viele Generationen dort sind, und es schwierig ist, gut aus der Schwerkraft herauszukommen und einen Planeten zu verlassen, wenn Sie darauf landen.

Wenn es nur 1 Generation ist, dann vermute ich, dass ein großer Teil der Bevölkerung daran interessiert wäre, ihr Leben auf dem Planeten zu beginnen; Diese Siedler sahen das Ziel als ihre Chance und spiegelten diejenigen wider, die reisten, um Amerika zu besiedeln.

Wir Generationen von Seefahrern

Aber die Gravitationsquelle ist tief, also wäre es sinnvoll, wenn einige in einem weiten Orbit auf dem Schiff bleiben und einen neuen Ort auswählen, den sie ansteuern möchten. Diese Seefahrer würden niemals landen und zum nächsten Planeten weiterreisen. Nach ein paar Generationen würde es im Wesentlichen einige geben, die seit Generationen auf dem Schiff waren und sich nie auf einem Planeten niederlassen wollten. Wenn sie über einen guten Bestand an unterschiedlichem genetischem Material (z. B. eine grundlegende Samenbank) verfügten, um einen anständigen Genpool zu erhalten, gibt es für diesen Ansatz keine wirkliche menschliche Einschränkung.

Ich würde mich jedoch fragen, ob einige dieser Schiffe aufhören würden, sich mit Planeten zu beschäftigen. Vielleicht würde es umgekehrte Moana-Figuren geben, die versuchten, die Idee der Besiedlung wiederzubeleben, wenn sie die Ursprünge des Schiffes entdecken.

Mondbergleute

Ein Grund, nicht ewig durch die Sterne zu flitzen, ist der Bedarf an physischen Ressourcen; Reserven an Wasser und Mineralien, die das Erkundungsschiff auffüllen können. Es wäre sinnvoll, einige solcher Ressourcen in jedem System zu ernten, in dem eine Siedlerteilung stattfindet; Entweder indem man die Siedler mit einer Rakete, die Material zurückbringen könnte, nach unten schickt, oder wahrscheinlicher, indem man kleinere Monde abbaut. Diese Bergbauphase könnte leicht mehrere Jahre dauern, um die Ausrüstung zu bauen, das Material zu veredeln und die Extrakte und Ausrüstung zum Schiff zurückzubringen. Während dieses langen Abschieds würden vielleicht einige der Seeleute ihre Meinung ändern und sich entscheiden, sich niederzulassen.

Koloniale Kontrolle

Ein wichtiger Teil der Besiedlung Amerikas war die Notwendigkeit, die Siedler zu kontrollieren; In diesem Fall würde der Heimatplanet wissen wollen, dass die Siedler nicht zurückkehren würden, um sie zu zerstören.

Hier gibt es eine Spannung; Einerseits erfährt das Kolonieschiff weniger Zeit als die Erde; Nur Jahrzehnte könnten für sie vergehen, während Jahrhunderte auf der Erde vergehen, sodass die Erde mit überlegener Technologie rechnen kann. Aber diese Tatsache würde die Siedler defensiv machen; Wahrscheinlich würden alle paar Jahrzehnte mehr Menschen von der Erde eintreffen und neue Technologien, neue Krankheiten, neue Bedrohungen und neue Möglichkeiten mit sich bringen.

Ich denke, es gibt ein Argument für die Möglichkeit, dass die Regierung, die den Entdeckern die Erlaubnis erteilt, die Erde mit einem solchen Schiff zu verlassen, verlangen würde, dass die Siedler gezwungen werden, eine Art Weltuntergangsgerät auf ihrem neuen Planeten zu installieren, um ihre zukünftige Zusammenarbeit sicherzustellen, und die Notwendigkeit zu umgehen eine äußere Bedrohung darstellen.

Die Überholer

Stellen Sie sich ein Schiff vor, das zu seinem zweiten Zielplaneten fährt; subjektiv sind 50 Jahre vergangen, aber aus der Perspektive der Erde mehrere Jahrhunderte. Ein neueres Schiff hat das erste überholt, indem es nicht auf dem ersten Planeten angehalten hat, und so findet das erste Schiff, wenn es ankommt, den Planeten bereits von einer jahrhundertealten Siedlung besiedelt vor.

Siedeln sie sich an, aber anderswo auf dem Planeten? Oder reisen sie zu einem anderen Planeten weiter, wo sie noch weiter zurückbleiben könnten?

Neuere Technologien würden zwangsläufig auch spätere Abfahrten früher ankommen lassen; Bessere G-Anzüge, genomische Anpassungen, Kryo, treffen Sie Ihre Wahl. Was ist das Protokoll? Wie lauten die Regeln, Tausende von Lichtjahren im gleichgültigen Weltraum?

Der erste Mensch seit hundert Jahren

Vorhin erwähnte ich eine Samenbank an Bord als einfache Möglichkeit, einen breiten Genpool zu gewährleisten, was einen interessanten Nebeneffekt hat: Je mehr fruchtbare Männer an Bord sind, desto enger wird der Genpool (Eizellenspende würde eine Leihmutter erfordern, so die Männer würden sich höchstwahrscheinlich mit den Frauen an Bord fortpflanzen). Je länger man also plant, im Weltraum zu leben, desto weniger Männer will man rein pragmatisch an Bord haben. Potente Männer beginnen sofort mit einem biologischen Countdown.

Dies könnte in manchen Fällen leicht zu rein weiblichen Besatzungen führen; wo sie vielleicht ein paar Mal das Ziel wechseln mussten und es für die Gesellschaft an Bord sicherer ist, eine Zeit lang nur weiblichen Nachwuchs zu haben.

Irgendwann würde vielleicht ein Junge zufällig oder beabsichtigt geboren werden.

Alternativ könnte eine größere männliche Population existieren, wenn das Ziel sicher ist, aber auf dem Landungsfloß verlassen werden muss, damit die weitere Erkundung ungehindert fortgesetzt werden kann.

Träumer

Einige der Nachkommen der Siedlungsschiffe würden unweigerlich von den Sternen träumen, von den Menschen, die weitermachten. Im Laufe der Zeit würden einige ihre eigenen Raketen und Raumschiffe bauen, um den Seefahrern zu folgen, und mit den Freuden der Zeitdilatation könnten sie tatsächlich einige dieser historischen Persönlichkeiten treffen, für die die eigentliche Zeit nur langsam an den Rand ihrer Existenz sickert.

Es gibt ein paar Realitätsfehler. Erstens sind 50 % der Lichtgeschwindigkeit für ein makroskopisches Objekt wahnsinnig schnell.

Zweitens braucht es nur wenige Jahrhunderte, um Schiffe der neuen Generation zu bauen.

Verlangsamen Sie sie auf 1 % oder sogar 0,1 % der Lichtgeschwindigkeit. Verbringen Sie viele 1000 Jahre damit, ein neues System zu erweitern.

Sie werden die Galaxie immer noch im Handumdrehen kolonisieren.

Die derzeit praktischste Form der interstellaren Kolonisierung sieht aus wie Sternhärchen – lächerlich leichte von Neumann-Sonden, die mit der Energieleistung einer Typ-2-Zivilisation gestartet werden. Möglicherweise mit riesigen Spiegeln und Lasern, die vom Quellsystem abgefeuert werden, zum Stillstand kommen.

Die enorme Investition und winzige Nutzlast (die sich mit einem sehr kleinen Bruchteil von c fortbewegt, da das interstellare Medium bei hohen Geschwindigkeiten ziemlich dicht ist) muss sich dann im Zielsystem replizieren und es industrialisieren können. Es kann Daten mit sich führen (möglicherweise enthaltenes hochgeladenes Bewusstsein oder ganze Biosphären von Daten) und diese Daten einsetzen, wenn die Industrialisierung weit fortgeschritten ist; oder, wenn Zivilisationen ausreichend langlebig sind, kann es eine Antenne bauen und sie nachträglich ausstrahlen lassen.

Wenn eine Sonde 10 Jahre braucht, um ein Duplikat herzustellen, und die Sonde 2 Gramm wiegt, ergibt die Umwandlung von 0,01 % der Masse des Sonnensystems in Sonden 2E23 kg oder E27-Sonden, was 27/3*10 = 90 Verdopplungen oder knapp unter 1 entspricht tausend Jahre.

An diesem Punkt wird das System einer Typ-2-Zivilisation nahekommen und in der Lage sein, einen weiteren Sternenhauch mit einem kleinen Bruchteil von c zu starten.

Es könnte auch in der Lage sein, ein Kolonieschiff zu erwischen, das mit einem kleinen Bruchteil von c fährt.

Eine Zivilisation vom Typ 2 hat eine Leistung von E26 Watt. 1 Jahr Ausgabe ist E33 J.

Bei 1% C ist kinetische Energie

oder 1 Teil in 20.000 der Masse-Energie des Ziels.

Das bedeutet, dass wir 2E20 kg über einen Zeitraum von 1 Jahr beschleunigen oder stoppen können, wenn wir eine Effizienz von 100 % haben. Ceres ist E21 kg.

Eine Typ-2-Zivilisation kann also etwas von ungefähr der Größe von Ceres mit 1 % der Lichtgeschwindigkeit starten, und eine andere Typ-2-Zivilisation kann es auf der anderen Seite stoppen, vorausgesetzt, sie kann den Impuls über eine Entfernung von 1 % von 1 Licht liefern Jahr.

5% der Lichtgeschwindigkeit macht das:

30 Mal mehr Energie für die gleiche Masse. Es macht auch die Entfernung, die Sie haben, um die Energie zu projizieren, 5-mal weiter und damit 25-mal schwieriger (Tyrannei des umgekehrten Quadrats).

Mit 50% der Lichtgeschwindigkeit

120-mal mehr Energie als 5% und 10-mal mehr Energieprojektion (was 100-mal schwieriger ist).

Der Grund, warum der Sternenhauch so klein wie möglich sein muss, ist, dass der Großteil der Masse, die Sie starten, in Form von Spiegeln, Linsen und Lichtsegeln besteht. Sie müssen bremsen, was bedeutet, dass Sie Schwung in die entgegengesetzte Richtung benötigen. Sie schießen Linsen/und Spiegel ab und reflektieren dann Licht von Ihrem Startlaser zurück auf das Lichtsegel des Sternenwischs. Diese Spiegel werden weiter nach außen geschoben (und halten nie an), aber Sie können einen winzigen Sternhauch dazu bringen, mit lächerlichem Energieaufwand über "kurze" interstellare Entfernungen anzuhalten.

bekommen einen sehr großen Schub, wenn sie ihre Reise beginnen.

Dies ist ein Problem. Bei Reisen im Weltraum sind Verlangsamung und Beschleunigung mehr oder weniger das gleiche Problem. Es gibt so ziemlich vernachlässigbare Reibung, um Sie wieder zu verlangsamen. Wenn es also einen besonderen "Boost" gibt, den es von seinem Heimatsystem bekommt, der es über seine maximale natürliche Geschwindigkeit bringt, wie wird es dann stoppen?

Am sinnvollsten ist es, die erste Hälfte der Fahrt durchgehend zu beschleunigen und die zweite Hälfte abzubremsen.

Dr. Bob Enzmann hat ausführlich über solche Dinge geschrieben. Er ist immer noch da. Suchen Sie ihn auf. Gründe für den Wunsch, das Schiff zu verlassen: Riesige Freiflächen. so viel Bevölkerung wie du bewältigen kannst. und die 2-Wort-Antwort? Soylent Grün!

Schauen Sie sich Larry Nivens Outsiders an – sie lebten ein bisschen so. Es gibt technologische Probleme sowie soziale Probleme mit dem gesamten Konzept, aber die meisten von ihnen kommen aus einer extrem begrenzten, anthropomorphen Sichtweise. Nur weil die Menschen in unserem derzeitigen Entwicklungsstand eine solche Gesellschaft nicht aufrechterhalten und die technologischen Herausforderungen nicht bewältigen könnten, ist dies noch lange keine absolute Unmöglichkeit. Tatsächlich entsteht viel gutes Science-Fiction aus genau dieser Art von Projektion. „WENN“ wir in der Lage wären, dieses oder jenes technologische oder soziale Hindernis zu überwinden, was wären die Folgen?

Ihr echtes Problem liegt zwischen den Aussagen "keine FTL" und "haben künstliche Schwerkraft". Echte lineare künstliche Schwerkraft verstößt gegen F = ma "gleiche und entgegengesetzte Reaktion", und sobald Sie dies getan haben, ändert sich die Lichtgeschwindigkeit von einer Geschwindigkeitsbegrenzung zu einer Kuriosität. Wahrscheinlich wird das nächste Problem, all Ihre Energie wieder in eine nutzbare Form zu bringen, wenn Sie den großen roten Stoppknopf (Hebel) drücken, ebenfalls gelöst werden.

Ich würde die Vorstellung fallen lassen, dass Ihre Technologie künstliche Schwerkraft (über das Drehen hinaus) und Motoren umfasst, die Sie auf halbe Lichtgeschwindigkeit bringen können. Was, wie viele betonen, die Zeit für die Generationen begrenzt und zu dem Problem führt, Dinge zu treffen.

Ich würde davon ausgehen, dass ein sich drehender Zylinder von anständiger Größe mit einem Innenraum, der Raum, Licht und "Natur" bietet, wobei die Mittelachse eine Quelle für Licht und "Regen" ist und Ihr Schiff darunter Decks hat (außerhalb des Innenraums). die Platz für die Landwirtschaft bieten, dann Industriewerkzeuge, dann Lagerung und schließlich das äußerste Deck mit Wasser geflutet werden, nicht nur um die Insassen vor kosmischer Strahlung zu schützen, sondern auch um sicherzustellen, dass das Schiff genug Wasser hat, um die Weite zu überqueren des interstellaren Raums.

Ich würde die Besatzungs-/Passagiergröße auf 100.000 erhöhen, mit einer erwarteten Erweiterung auf 300.000. Ich würde auch bedenken, dass die Zeit an Bord zwischen den Sternen ungefähr der verbleibenden Lebensdauer einer Person der ersten Generation in den Zwanzigern entspricht. 50 bis 60 Jahre scheinen vernünftig, also hättest du Großeltern, die sich an grüne Hügel, blauen Himmel und einen Horizont erinnern, der sich nach unten anstatt nach oben neigt.

10 % leichte Geschwindigkeitsüberschreitungen machen eine angemessene Reisezeit an Bord. Ich würde etwas mit Ionentriebwerken machen, geringer Schub, der sehr lange anhält. Anstatt das Schiff zu drehen, hätten Sie Triebwerke, die in einem Winkel nach vorne zeigen würden, sodass Ihre Verzögerungszeit länger sein müsste als Ihre Beschleunigungszeit. Auf diese Weise können Sie sowohl Eispflug/-schild als auch einen Bussard Ram Scoop-Sammler verwenden, um mehr Kraftstoff bereitzustellen.

Ionenschübe sind schwach - 5,4 Newton Schub ist der neueste und stärkste Ionenmotor. Man kann Newton in Schwerkraft umrechnen ... Aber das mache ich hier nicht. Ich kann Ihnen ziemlich genau sagen, dass Sie 0,01 g ziehen würden, was kaum zu spüren wäre, und das sich drehende Fahrzeug eine größere Kraft auf die Menschen ausüben würde als der kontinuierliche Schub.

Ihr Schiff könnte mit viel Zeit eine anständige Geschwindigkeit erreichen, aber eine halbe Lichtgeschwindigkeit wird viel zu viele andere technische Fragen in den Sinn bringen, als zuvor untersucht.

300.000 Kolonisten/Terraformer/Schiffsbauer, die in einem Sternensystem ankommen, sind ein guter Anfang. Man könnte argumentieren, dass sich das Schiff zu diesem Zeitpunkt überfüllt anfühlt, sodass Passagiere und Besatzung hungrig nach mehr Platz wären. Und die Menschen sind wirklich gut darin, neue Menschen zu erschaffen, also könnten die Menschen in 20-40 Jahren in diesem neuen Sternensystem, wenn genügend Platz vorhanden ist, die halbe Million Marke plus erreichen.

Sie müssten lange genug in diesem System bleiben, um genug Menschen zu machen, um zwei Schiffe zu füllen ... und genug Kolonisten zurückzulassen, um eine neue Welt zu bauen, mehr Schiffe zu bauen - in welche Richtung sie auch immer wollen. Stellen Sie sich weitere drei Generationen (sagen wir 60 Jahre) und 1,5 Kinder pro Elternteil vor - magischerweise liegt die menschliche Bevölkerung bei oder etwas über einer Million. Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie schnell Menschen mehr Menschen machen können, schauen Sie sich einfach das Bevölkerungswachstum von 1900 (1 Milliarde Menschen) bis 2000 (7 Milliarden Menschen) an.

Also ja, deine Grundidee macht Sinn. Menschen machen mehr Menschen, der Wunsch, neue, frische, unberührte Welten zu entdecken, die es zu erkunden gilt. Vielleicht sind Gruppen von Gleichgesinnten unterwegs, um ihre eigenen Welten nach ihren eigenen Regeln zu erschaffen ...

Was die Größe angeht. Rendezvous mit Rama könnte hilfreich sein. Nicht nur mit der Größe, sondern auch mit der Innenausstattung, um die Raumfahrt zu bewältigen.