¿Cuántos hombres o mujeres se necesitan para volar una nave espacial interestelar?

En un vuelo no regular, ¿necesitaría una nave espacial interestelar una tripulación activa compuesta por un capitán, varios oficiales y varios técnicos, similar al puente del Enterprise, o sería necesario un piloto, con quizás un reemplazo para emergencias? suficiente, similar a los navegantes que navegan solos por los lagos y océanos de la tierra?

Esta pregunta solo se refiere al vuelo del barco, no a los pasajeros, mantenimiento, etc.

Innumerables sondas no tripuladas han demostrado que la navegación en el espacio es una tarea que puede ser manejada adecuadamente por sistemas informáticos autónomos.
Pero esas sondas viajan a la vista de los telescopios de la Tierra. Más allá de eso, un piloto automático tendría que reaccionar ante otros objetos en el espacio que no son visibles desde la Tierra (o cualquier otro punto de partida). Estoy seguro de que las piedras de menos de 50 km son peligrosas para una nave espacial, consulte: proud.astro.cornell.edu/question.php?number=588 Y aunque una computadora puede reconocer y reaccionar ante rocas voladoras, no tengo idea si puede haber otras cosas que harían necesaria una corrección de rumbo (o regreso).
un sistema informático podría detectar y reaccionar ante un asteroide en curso de colisión mucho más rápido y más eficientemente que cualquier piloto humano. Además, cuanto más lejos estés de un gran pozo de gravedad (planeta o estrella), menos asteroides encontrarás.
¿Cuántas personas se necesitan para el parque paralelo? Hace 10 años, tomó al menos uno... ahora los autos pueden PP solos. Dentro de 10 años, los automóviles presumiblemente podrán conducirse solos, tomando todas las decisiones pertinentes. De manera similar, ¿cómo lidiarán los autos con "consecuencias imprevistas" como gatos, pájaros, niños, otros autos? A medida que la tecnología se expande, la IA correctamente ajustada debería poder ajustarse en consecuencia. Expanda este tipo de tecnología a las naves espaciales y es fácil pensar que en algún momento serán posibles naves completamente autónomas.
Bueno. Sé que debo parecer patológicamente terco, pero quiero asegurarme de que nada se ha pasado por alto. Dado que los humanos construimos caminos y que hemos viajado por todos los caminos que construimos y nos hemos encontrado con todos los obstáculos probables que un automóvil podría encontrar un millón de veces, sabemos para qué eventualidades necesitamos programar un automóvil manejado por computadora. Pero nunca hemos estado en el espacio exterior, e incluso después de viajar por el espacio exterior durante cien años no habremos visto todo lo que podría suceder allí, entonces, ¿cómo vamos a programar una computadora para que se ocupe de lo que no sabemos que podría suceder? ?
¿O realmente crees que, como dijo Gerrit, el espacio exterior es "particularmente aburrido" y que no sucederá nada especial allí (a una nave)?
@what: cualquier cosa invisible desde la tierra es, por definición, pequeña y, por lo tanto, se evita fácilmente girando hacia la izquierda, hacia la derecha, hacia arriba o hacia abajo. El espacio es increíblemente aburrido en comparación con la superficie terrestre.
Creo que las cosas cerca de Alpha Centauri no son necesariamente pequeñas, solo porque no podemos verlas desde la Tierra, @MSalters

Respuestas (3)

Cero.

La Voyager 1 ha abandonado el sistema solar y, por lo tanto, es una nave espacial interestelar. No estoy seguro de qué califica a un barco , pero no hay ninguna razón por la que lleve humanos. Tampoco los yates (o automóviles) necesitan humanos para la navegación, para el caso.

El espacio interestelar es particularmente aburrido. Estarás viajando durante muchos años sin que pase absolutamente nada. Emplear a un humano para volar un barco significaría literalmente dejarlo sentado allí desde el nacimiento hasta la muerte sin que sucedan eventos durante toda su vida. No puedes hacerle eso a la gente. Para eso están las computadoras.

El comentario de Mike Adler es una buena adición, y lo citaré aquí en su totalidad:

La autonomía es siempre con respecto a una escala de tiempo. Por necesidad, las naves espaciales siempre han sido autónomas en la escala de tiempo de los minutos. Las naves espaciales modernas son autónomas en la escala de tiempo de días a semanas. Rosetta se cuidó sola durante más de dos años. Esperaría que una nave interestelar se diseñara para ser autónoma durante períodos mucho más largos, pero estaría diseñada para que la Tierra se registre una vez cada década más o menos para ver cómo van las cosas y reprogramarse en torno a cualquier problema descubierto. La "tripulación" puede muy bien ser embriones congelados, esperando la explosión al llegar.

¿Entonces dices que no hay obstáculos imprevistos en el vuelo interestelar con los que una computadora no pueda lidiar?
@lo que no hay ninguno con el que un humano pueda lidiar mejor. Excepto por problemas técnicos con la nave espacial en sí, por supuesto, pero excluyó el mantenimiento de su pregunta.
Para ser justos, actualmente hay varias personas que vuelan en las Voyager 1 y 2. Pero la esencia de la respuesta sigue siendo correcta.
@MarkAdler Eso plantea la pregunta, ¿qué constituye volar una nave espacial ?
Vale la pena señalar que esta respuesta, si bien es completamente correcta para nuestra comprensión actual de la física, no aborda el potencial de que algún método aún no descubierto de viaje FTL (como es estándar en la ciencia ficción) podría requerir una tripulación del tamaño de una empresa.
@Bobson Eso es especulación, pero me resultaría difícil imaginar que en un futuro especulativo y una tecnología especulativa, las computadoras especulativas no serían mejores que los humanos para realizar esta tarea.
@Bobson The Enterprise no tiene equipo, tiene elenco.
@gerrit: definitivamente hay ciencia ficción que postula métodos FTL en los que una computadora no puede funcionar, ni siquiera puede ver las mismas cosas que un humano o, de lo contrario, sería incapaz. Sin embargo, por lo general son los que se encuentran más en el lado de la "ficción" del espectro que en el lado de la "ciencia".
@MarkAdler Eso me hace preguntarme. Si tuviéramos una nave interestelar tripulada, ¿quién la pilotaría? ¿Un equipo en la Tierra o un equipo en la nave? Incluso si se usara un método de animación suspendida, una tripulación rotatoria aún podría operar la nave (suponiendo que la animación suspendida pudiera salir y volver a ingresar varias veces).
Eso suponiendo que el piloto automático no avance lo suficiente como para no necesitar ningún mantenimiento humano para cuando sea posible una nave interestelar tripulada.
La autonomía es siempre con respecto a una escala de tiempo. Por necesidad, las naves espaciales siempre han sido autónomas en la escala de tiempo de los minutos. Las naves espaciales modernas son autónomas en la escala de tiempo de días a semanas. Rosetta se cuidó sola durante más de dos años. Esperaría que una nave interestelar se diseñara para ser autónoma durante períodos mucho más largos, pero estaría diseñada para que la Tierra se registre una vez cada década más o menos para ver cómo van las cosas y reprogramarse en torno a cualquier problema descubierto. La "tripulación" puede muy bien ser embriones congelados, esperando la explosión al llegar.
@gerrit ¡Creo que sería genial tener la información anterior de Mark Adler en su respuesta!

Definición de un barco

Si se define que un barco tiene al menos un tripulante humano...

Sin FTL

En ausencia de unidades FTL, se requiere un mínimo de personal humano activo para realizar las tareas de mantenimiento en los sistemas de soporte vital, unidades y energía.

Dado que esto es extremadamente variable en función de la automatización y la durabilidad, lo que se puede decir es simplemente "necesita un equipo de ingeniería".

Necesidad humana de interactuar.

Dada la necesidad humana de interactuar, esto establece un estándar de tripulación mínima adicional. El ejército ha tenido una serie de pequeños puestos de avanzada durante años. El tamaño mínimo de la tripulación para estos se correlaciona directamente con la duración máxima de la asignación. Una cuadrilla de 4 a 5 personas tiende a comenzar a experimentar problemas entre los 2 y los 6 meses desplegados en aislamiento, incluso con contacto de trabajo de rutina por radio con personas externas. Una tripulación de 20 a 30 personas puede pasar de 4 a 6 meses antes de problemas similares. Después de este período inicial de problemas, muchas tripulaciones pueden resolver las cosas y se desarrolla un statu quo estable a largo plazo; pero cuando no es así, los resultados suelen ser trágicos. Las misiones a largo plazo de la NASA generalmente han sido tripulaciones de 3 a 5 personas, y las tripulaciones se han puesto en aislamiento durante los varios meses requeridos durante el entrenamiento; aquellos que no pueden manejarlo han sido desmalezados antes del vuelo.

Al observar comunidades pequeñas, las comunidades psicológicamente estables más pequeñas parecen estar en el rango de 20 a 30 personas; las comunidades más pequeñas (como McGrath, Alaska) tienden a ser estables hasta que se produce algo de estrés, luego ocurre la violencia; por lo general, un nuevo establo evoluciona poco después. El problema es que una nave espacial no puede permitirse tal violencia.

Entonces, para un barco STL, querrá al menos 20 personas activas, rotando las 20 si es práctico, para mantener el nivel de comunidad de aldea que parece ser el mínimo para la estabilidad psicológica a largo plazo.

Estabilidad Genética Colonial

Dado que es probable que cualquier misión a otro sistema estelar en una nave STL sea unidireccional, también se debe considerar la tripulación general de la misión. Y el límite ahí es la viabilidad genética de la colonia. Si se puede presumir que hay individuos que no tienen ningún parentesco y una autoridad reproductiva absoluta, pueden ser viables tan solo 30 individuos. A largo plazo, las poblaciones genéticamente estables más bajas en forma aislada parecen ser de unos 100 individuos, a nivel de una pequeña aldea o varias aldeas. Alrededor de 200, la selección de consanguinidad para los colonos enviados es de baja prioridad.

FTL - Alcubierre- White Warp Drive

Asumiendo que la suposición del Dr. White de la capacidad de 10C es correcta, esto pone a muchas estrellas cercanas a menos de un año de distancia. En un año, las necesidades técnicas del hardware superan la psicología de la tripulación. Manténgalos ocupados, y cada uno con un espacio privado, y un equipo de 3-5 debe ser funcional a largo plazo. Incluso hasta 2 años, para permitir un viaje de ida y vuelta, un Warp Drive a 10C puede alcanzar cualquiera de una docena de estrellas, específicamente, cualquiera de los 9 sistemas.

Todavía no podemos estimar los tiempos de ingeniería/mantenimiento necesarios.

Podemos señalar que, a diferencia de los barcos STL, no todos son viajes de ida. Por lo tanto, la necesidad colonial también puede ser ignorada.

FTL-otro

No hay otra unidad FTL que se considere factible en este momento. Por lo tanto, no se pueden hacer consideraciones prácticas.

Respuesta muy útil. Gracias, @aramis. Si no hubiera pedido específicamente solo el vuelo (es decir, la navegación) del barco, aceptaría esta respuesta.
@what: la respuesta a esa parte es ¶ 2 y 3... No se necesita navegación. El mantenimiento es.
Los planes para el sobrevuelo tripulado de Venus (desechado) de Aplicaciones Apolo requerían una misión de tres hombres que duraría aproximadamente 13 meses. Esa tripulación esencialmente habría estado aislada; Si bien las comunicaciones por radio ciertamente habrían sido una posibilidad, la demora de tiempo haría que las comunicaciones de voz fueran básicamente poco prácticas, lo que significa que los métodos de comunicación basados ​​​​en texto (alguna forma de "correo electrónico por radio") habrían sido lo más factible. Esto es similar a lo que usted describe bajo el encabezado Alcubierre-White.
Tenga en cuenta que FTL no es necesario para los viajes de la vida humana a otras estrellas, debido a la dilatación del tiempo relativista. "Todo" lo que se requiere es una aceleración sostenida para obtener velocidades altamente relativistas. Esto no sería posible utilizando ningún tipo de combustible a bordo conocido, ya que la fusión solo sería buena para una fracción baja de c y la antimateria para una fracción alta. Dejando de lado ese pequeño problema, con un impulso de energía libre hipotético y suficiente aceleración, una nave podría llegar a cualquier parte del universo en un período de tiempo arbitrariamente corto desde la perspectiva de los pasajeros.
Blake, Una misión de por vida humana generalmente implica tanto para las personas a bordo como para las personas en casa. Además, cualquier velocidad real lo suficientemente rápida para que la dilatación extienda significativamente la vida útil también será lo suficientemente rápida como para irradiar a la tripulación hasta la inexistencia, y hacer que la placa de protección frontal no solo no sea opcional, sino que sea positivamente ablativa. Ese escudo frontal también tiene que reflejarse en la parte trasera; sin Alcubierre-White FTL, Alpha Centauri está a más de 100 años percibidos con una fracción de carga útil del 0,01% y el mejor delta-V que podemos reunir. (Y tomará alrededor de 110 años de regreso a casa).

Técnicamente, no se requiere presencia humana, como se aclara en la respuesta anterior. Sin embargo, si se considera el subconjunto de misiones interestelares tripuladas:

Suponiendo que Sonny White no descubra FTL en los próximos dos años, la tecnología actual y a corto plazo en los sistemas de propulsión dictan una duración extremadamente larga para cualquier vuelo interestelar. Incluso el equipo Icarus Interstellar , la gente que rediseña la sonda Daedalus, asume un tiempo de vuelo a Alpha Centauri de 100 años. Por lo tanto, la cuestión del tamaño de la tripulación para una misión interestelar tripulada está determinada por el progreso en la animación suspendida (nave durmiente) o por el tamaño mínimo de la población para la viabilidad genética después de un número determinado de generaciones (nave mundial).

Se puede encontrar algo de luz sobre la segunda opción aquí: ¿Cuál es el menor número de humanos requerido para la colonización?

Si bien su respuesta es interesante, el OP solicitó específicamente una cantidad de personas para pilotar el barco, no cualquier otro tipo de tripulación.
En esa pregunta específica, tendría que estar de acuerdo con @gerrit, no se requieren humanos. Sin embargo, la redacción de la pregunta parece (para mí) implicar un vuelo tripulado. Revisaré mi respuesta para reflejar esto.
¿Cuántos hombres o mujeres se necesitan para volar una nave espacial interestelar?
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