O navă de generație sau o navă de colonii , o lume a navei sau o arcă spațială este o navă spațială de categorie aflată acum sub speculații și a cărei idee provine din literatura științifico-fantastică .
O astfel de navă ar parcurge distanțele foarte mari dintre stele cu o viteză semnificativ mai mică decât cea a luminii . Deoarece acest tip de navă ar dura sute sau chiar mii de ani pentru a-și finaliza călătoria, mai multe generații de călători se succed înainte ca nava să ajungă la destinație. Nava spațială generațională este, prin urmare, un mijloc de a face călătorii interstelare, în absența unui sistem viabil de propulsie spațială care să permită traversarea rapidă (cel mult câteva decenii) distanțele enorme care separă stelele (mai mult de 4 ani lumină pentru cel mai apropiat stea). Pentru a fi viabilă, o navă generațională ar trebui să aibă o dimensiune suficientă pentru ca echipajul său să fie complet autosuficient pentru o perioadă lungă de timp.
Conceptul de navă spațială generațională a apărut încă din 1929, cu John Bernal , înainte de a fi strălucit de Robert Heinlein : era pentru John Bernal o „Arcă spațială”, care se mișca încet (pe o scară a universului), autosuficient, și constituind pentru pasagerii săi singura lume pe care o cunosc.
Coloniștii ar locui la bordul navei, iar descendenții lor vor ateriza pe planeta de destinație. Acești descendenți ar putea apoi să stabilească colonia sau pur și simplu să se oprească pentru a explora și apoi să construiască alte nave pentru a continua expediția. Navele generaționale au fost mult timp un subiect popular în science fiction; cu toate acestea, aceste povești evidențiază adesea problemele cauzate de deteriorarea culturii coloniștilor născuți pe navă, care pot merge până acolo încât să uite că se află la bordul unei nave.
Un exemplu clasic de science fiction care exploatează aceste teme este Universul , o romană a lui Robert Heinlein scrisă în 1951 și dezvoltată ulterior pentru a fi inclusă în romanul Orfani în cer ( Copiii cerului ). Alți autori au rafinat această temă, cum ar fi EC Tubb cu romanul său din 1956, The Space Born ( The Star Ship ).
Conceptul de navă generațională este, prin urmare, oarecum diferit de un alt concept clasic de călătorie interstelară de durată foarte lungă, care este „animație suspendată” sau „crionică”, chiar dacă cele două concepte ar fi putut fi reunite imaginându-ne că la sfârșitul călătoria lungă, embrionii înghețați la începutul călătoriei sunt incubați în matrici artificiale.
Romanul Univers captiv (în) scris de Harry Harrison în 1969 explorează necesitatea de a încadra într-un mod deosebit de radical aspectele sociologice și căderile cauzate de o călătorie prin spațiu care ar putea dura câteva mii de ani.
Navele generaționale nu sunt în prezent fezabile, atât pentru că ar trebui să aibă o dimensiune enormă, deoarece un astfel de mediu închis și autosuficient ar fi dificil de creat, deoarece viața socială la bord ar fi dificilă și instabilă., Și, foarte concret, pentru că radiațiile spațiului profund ar pune probleme de sănătate foarte grave.
Timpii implicați de o propulsie infraluminală pentru a ajunge la alte stele, și cu atât mai mult la alte galaxii, sunt enorme și au consecințe atât asupra autonomiei navei, cât și asupra întreținerii acesteia, și chiar mai probabil asupra stabilității societății umane la bord. Într-adevăr, o navă echipată cu propulsie ionică ar dura probabil cel puțin 10.000 de ani pentru a ajunge la cele mai apropiate stele.
Prin urmare, este necesar, de exemplu, să se ia în considerare aspecte precum riscurile consanguinității la bordul navei timp de milenii, care interzice îmbarcarea într-o populație prea mică și conduce mai degrabă la proiectarea unei nave care poate transporta câteva sute, chiar câteva mii de pasageri, pentru a nu vedea diminuarea diversității capitalului său genetic.
În cazul unei nave generaționale, ar fi necesar să se poată furniza fiecărui pasager energie, hrană, aer și apă. Pentru a face acest lucru, ar fi necesar să ne bazăm pe sisteme de susținere a vieții extrem de fiabile, care pot fi întreținute doar cu mijloacele la bord pentru perioade extrem de lungi.
Pentru aceasta, experimentele și testele preliminare cu durate foarte lungi ar fi, fără îndoială, esențiale. Din ecosisteme închise artificiale, cum ar fi Biosfera II și în special Melissa din ESA , au fost construite pentru a studia dificultățile tehnice ale acestui tip de sistem, cu rezultate mixte.
Dincolo de dificultățile tehnice, una dintre cele mai importante capcane cu care se confruntă acest tip de proiect constă în factorul uman. Într-adevăr, cum motivați o populație suficient de mare și diversă pentru a începe o călătorie pe care, datorită lungimii sale, nu se va sfârși niciodată, pentru a genera o a doua generație de indivizi și pentru a le transmite intacte obiectivele și motivațiile companie, știind că doar a treia sau a patra generație va avea o șansă ipotetică de a ajunge la destinație.
Problema ar fi inevitabil sporită de riscul pierderii cunoștințelor într-o societate mică, retrasă, fără niciun aport din cunoștințe externe. Drept urmare, cunoștințele tehnice esențiale pentru buna funcționare a navei ar putea fi pierdute de-a lungul secolelor.
Radiații că spațiul Cazi este foarte diferit de cel de pe suprafața Pământului, sau în orbită joasă , datorită energiei mult mai mare de raze cosmice, asociat emisiilor de protoni de mare energie. Ejecție de masă coronală , precum și centura de radiații ca și Centurile Van Allen din jurul Pământului.
La fel ca alte radiații ionizante, razele cosmice cu energie ridicată pot deteriora ADN-ul , crescând riscul de cancer , cataractă , tulburări neurologice și mortalitate generală. Astăzi nu există o soluție practică la această problemă.
Cu toate acestea, ar fi de conceput să imite dispozitivele terestre în ceea ce privește protecția sa împotriva razelor cosmice, cum ar fi, de exemplu, un câmp magnetic artificial.