世代宇宙船

世代宇宙船、世代宇宙船、または世界宇宙船^[1]は、亜光速で移動する架空の 星間箱舟宇宙船の一種です。このような船は近くの恒星に到達するまでに数百年から数千年かかる可能性があるため、世代宇宙船の元の乗員は年老いて死に、子孫が旅を続けることになります。

ロケットのパイオニアであるロバート・H・ゴダードは、著書「究極の移住」（1918年）で、長期間の恒星間旅行について初めて書いた人物である。^[2]この中で彼は、太陽の死と「恒星間箱舟」の必要性について述べた。乗組員は何世紀にもわたって仮死状態で旅し、別の恒星系に到着すると目覚める。彼は小さな衛星や小惑星を船として使うことを提案し、乗組員は世代を超えて心理的および遺伝的変化に耐えるだろうと推測した。^[3]

宇宙飛行理論の父とされるコンスタンチン・ツィオルコフスキーは、エッセイ「地球と人類の未来」（1928年）で初めて複数世代の乗客の必要性について述べ、エンジンを搭載し数千年かけて航行する宇宙コロニーを「ノアの箱舟」と呼んだ。物語では、乗組員は世代を超えて多くのレベルで大きく変化し、地球を故郷の惑星として認識しなくなっていた。^[4]

世代宇宙船に関するもう一つの初期の記述は、1929年にジョン・デズモンド・バーナルが書いたエッセイ「世界、肉体、そして悪魔」である。^[5]バーナルのエッセイは、一般の人々に届き、他の作家に影響を与えた最初の出版物であった。彼は、現在世代宇宙船と呼ばれ、一般的な言葉「球体」にも見られる生活方法を通じて、人類の進化と宇宙における人類の未来という概念について書いた。^[5]

ハインらによると、「世代宇宙船」とは、乗組員が少なくとも数十年間船上で生活し、複数の世代から構成される宇宙船である。^[1]世代宇宙船には、スプリンター、スローボート、コロニー船、ワールドシップなど、いくつかのサブカテゴリがある。^[1] エンツマン宇宙船は、天文学雑誌のタイトル「ケンタウリへのスローボート」（1977年）にちなんで「スローボート」に分類されている。 ^[6]グレゴリー・マトロフのコンセプトは「コロニー船」と呼ばれ、アラン・ボンドは彼のコンセプトを「ワールドシップ」と呼んだ。^[1]これらの定義は、基本的に船の速度と人口規模に基づいている。^[7]

このような船は完全に自立して、乗船者全員の生命維持を行えるものでなければならない。長期間にわたって船の乗組員が維持できる極めて信頼性の高いシステムを備えていなければならない。そのためには、何千人もの人間が自力で生き延びられるかどうかを、助けの届かない場所に送り出す前にテストする必要がある。バイオスフィア2のような小さな人工閉鎖生態系は、このようなシステムの技術的課題を調査する試みとして構築されてきたが、結果はまちまちである。^[8]

世代宇宙船は、生物学的、社会的、道徳的な問題が発生する可能性を予測する必要があり、^[9]また、関係するさまざまな乗組員の自尊心と目的の問題にも対処する必要がある。

世代間宇宙船に必要な最小人口の推定値はさまざまである。人類学者ジョン・ムーアは、宇宙船に乗る前の遺伝子検査、社会統制や社会工学（子供を持つのに30代まで待つことを要求するなど）、卵子、精子、胚の冷凍保存（精子バンクで行われているように）がなければ、最低160人が宇宙船に乗り込めば、200年の宇宙旅行の間、遺伝的多様性をほとんど失うことなく、通常の家族生活（平均的な個人は10人の結婚相手候補を持つ）が可能になると推定している。宇宙船に乗るのがおそらく20代前半のカップルで、宇宙船に住む全員が子供を持つのに30代半ばから後半まで待つ必要がある場合、最小人数はわずか80人になる。しかし、この推定では、妊婦の年齢により妊婦と胎児または乳児の両方に健康上の問題が発生する可能性が高くなるなど、多くの変数が考慮されていない。^[10] 2013年、人類学者キャメロン・スミスは既存の文献を見直し、新しいコンピュータモデルを作成し、最小の合理的な人口を数万人と推定した。スミスの数字は、事故や病気のリスクを考慮に入れ、150年の旅の間に少なくとも1回の深刻な人口災害を想定しているため、ムーアなどの以前の推定よりもはるかに大きかった。^[11]

プロキシマ・ケンタウリのような最も近い近隣の恒星系に到達するのにさえ数世代かかる可能性があることを考慮すると、このような恒星間箱舟の実現可能性に関するさらなる問題には以下が含まれます。

• スポンサーにとって受け入れられない方向に人類が劇的に進化する可能性
• スポンサーが受け入れ可能な文化を隔離して維持するために必要な最小人口。これには次のような側面が含まれる可能性がある。
  • 船舶の維持、運航、操縦に必要な科学的および技術的スキルを習得する能力
  • 計画された目的（惑星の植民、研究、新しい恒星間箱舟の建造）を達成する能力
  • スポンサーの価値観を共有することは、宇宙船が地球を離れて航行中、宇宙船が目的の星に到達するまで子孫が生き残ることが一つの動機でない限り、母星以外では実証的に実行可能であるとは考えにくい。

宇宙船が何世代にもわたって安定した環境を維持するには、人類のコミュニティと完全に循環する生態系を支えるのに十分な大きさでなければなりません。^[12]そのようなサイズの宇宙船は、加速と減速に多くのエネルギーを必要とします。より小さな宇宙船は、より簡単に加速できるため、より高い巡航速度をより現実的にすることができますが、宇宙放射線への曝露と宇宙船の故障が発生するまでの時間を減らすことができますが、資源の代謝の流れと生態系のバランスに課題があります。^[13]

長期間航行する世代間宇宙船では、社会構造の崩壊が見られることがある。そのような期間に社会の変化（例えば反乱）が起こり、船が目的地に到着できなくなる可能性がある。この状態は、1966年の書評でアルギス・バドリスによって次のように説明されている。 ^[14]

光より遅い恒星間宇宙船が、何世紀にもわたって疲れ果てた旅を続け、乗組員は船の内部を除いてすべての現実とのつながりを失っていく... まあ、皆さんもその物語、そしてその不幸な下り坂、船内のさまざまな区画で繰り広げられる蛮族の部族間の刺激的な闘争、そして、もし作者がそう思うなら、善人が勝利し、高貴な、しかし誤った基盤の上に未来を迎える準備をするときの究極の希望のきらめきをご存知でしょう。

ロバート・A・ハインラインの『天空の孤児』（バドリーズは「このテーマを完璧に表現した作品」と評した）^[14]やブライアン・オールディスの『ノンストップ』（米国タイトル：スターシップ）では、そのような社会について論じられている。

深宇宙の放射線環境は、高エネルギー銀河宇宙線（GCR）の流入量が非常に多いため、地球表面や低軌道とは大きく異なります。他の電離放射線と同様に、高エネルギー宇宙線はDNAに損傷を与え、がん、白内障、神経疾患のリスクを高めます。^[15]

世代宇宙船の成功は、船上で生まれた子供たちが必要な任務を引き継ぎ、自分たちも子供を産めるかどうかにかかっている。たとえ彼らの生活の質が、例えば地球上で貧困の中で生まれた人々よりも良いとしても、哲学教授のニール・レヴィは、個人を本人が選ばなかったプロジェクトに縛り付けることで、人生の選択を厳しく制限することが倫理的かどうかという疑問を提起している。^[16]中間世代、つまり、努力の具体的な結果を実際に見ることなく、途中で生まれて死ぬ運命にある人々が、そのような船での強制的な存在についてどう感じるかについては、道徳的なジレンマが存在する。

2011年12月にアンドレアス・M・ハインによって開始されたプロジェクト・ハイペリオンは、有人恒星間世代船の統合概念を定義する予備研究を行うことでした。これは、ミュンヘン工科大学のWARR学生グループを拠点とした2年間の研究でした。この研究は、現在および近い将来の技術を使用して有人恒星間飛行の実現可能性を評価することを目的としていました。また、将来の研究および技術開発計画を導き、有人恒星間旅行について一般の人々に知らせることも目的としていました。^{[17] [18]}このプロジェクトの注目すべき結果には、世界船システムアーキテクチャと適切な人口規模の評価が含まれます。^{[1] [19]}コアチームメンバーは、恒星間研究イニシアチブの世界船プロジェクトに移り、世代船に関する調査論文が2019年のESA恒星間ワークショップとESAのActa Futuraジャーナルで発表されました。^{[7] [20] [21]}

• アニアラ
• 自給自足
• 胚の宇宙植民地化
• オニールシリンダー
• 自己複製宇宙船
• 寝台船

• カロティ、シモーネ（2011）。「SFにおける世代宇宙船：1934年から2001年の批評的歴史」マクファーランド。ISBN 978-0-7864-6067-0。 
• Hein, Andreas M.; Pak, Mikhail; Pütz, Daniel; Bühler, Christian; Reiss, Philipp (2012)。「世界の船舶 - アーキテクチャと実現可能性の再考」。英国惑星協会誌。65 (4): 119。
• ロドリゲス・バケロ、オスカル・アウグスト（2017）。La presencia humana más allá del sistema Solar [太陽系を超えた人類の存在] (スペイン語)。 RBA。ISBN 978-84-473-9090-8。

• 「プロジェクト・ハイペリオン」。2024年11月1日。 2024年11月3日閲覧。
• ギルガメッシュ (2007 年 2 月 14 日)。「星間アーク」。奇妙な道: 物理学、計算、哲学。2015年2 月 13 日閲覧。
• ギルスター、ポール (2011 年 8 月 17 日)。「ワールドシップ: グレッグ・マトロフとのインタビュー」。ケンタウリの夢: 恒星間探査の構想と計画。2013年2 月 9 日閲覧。
• Hein, Andreas (2012 年 5 月 13 日). 「Project Hyperion: The Hollow Asteroid Starship – Dissemination of an Idea」. Icarus Interstellar . 2013 年 4 月 10 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015 年2 月 13 日閲覧。世代宇宙船のコンセプトの進化の簡単な概要。
• ピーター・ニコルズ、デイヴィッド・ラングフォード（2014年4月5日）。「ジェネレーション・スターシップ」。SF百科事典。ロンドン：ゴランツ。 2015年2月13日閲覧。