Проблемы "космического ковчега" тесно связаны с проблемой полета человека к звездам. Действительно, при любом мыслимом варианте звездолета - релятивистском или обычном, экипаж покидает привычный для него мир (друзей, родных, да и вообще все окружающее) НАВСЕГДА.
В связи с этим думается, что нет даже смысла создавать звездолеты использующие релятивистский эффект замедления времени – разве что в качестве односторонней "машины времени", но это уже другая задача. Тем более что технические трудности на этом пути на сегодня непреодолимы.
Звездолеты же с характеристической скоростью до 10000км/сек (3% от скорости света) вполне возможно построить уже в наше время. С учетом затрат скорости на торможение у звезды-цели, обратный разгон к Солнцу и торможение у Земли скорость полета составит 2500км/сек. Возможность возвращения экспедиции должна, на мой взгляд всегда предусматриваться. Один световой год с такой скоростью будет пройден за 120 лет. Экспедиция к звезде Бернара находящейся в шести световых годах от нас займет, таким образом, примерно 1500 лет (или 20 поколений людей) – в оба конца. По историческим меркам срок не такой уж большой – христианская религия и некоторые государства на Земле существуют и дольше. Т.е. сообщество людей может сохранить в течение этого времени какую-то общую идею (цель). В конце концов, заселение людьми американского континента заняло десятки тысяч лет.
ИМХО единственная цель, оправдывающая такую экспедицию – заселение (колонизация) планеты пригодной для жизни. Т.е. планета заранее должна быть обнаружена и обследована астрономическими средствами или автоматами. Одновременно такой звездолет был бы, так сказать, последней надеждой человечества в случае космической катастрофы Земли.
Безусловно, полет на звездолете не должен быть "путешествием в консервной банке".
Земля возьмет на себя полное информационное обеспечение астронавтов по высоко пропускной линии связи (например, по лазерному лучу). Поскольку на максимальной дальности при полете к звезде Бернара задержка связи составит 6 лет – то надо передавать максимум информации, что бы астронавты сами выбирали нужное. Лучшие телепередачи и музыка, фильмы и обучающие программы для детей, компьютерные игры, графика (в том числе трехмерная), книги, новинки науки, технологии, медицины и т.д. Не говоря уже о том что, в памяти компьютеров корабля перед стартом надо поместить максимум информации накопленной человечеством к моменту старта. Естественно оборудование звездолета будет иметь возможность все это воспроизводить. Должен идти так сказать непрерывный "апгрейд" корабля и экипажа.
При таком варианте полета не должно быть проблемы "возвращения со звезд" – вернется поколение людей, подготовленное к жизни на Земле. ИМХО это лучше чем "живые ископаемые" после релятивистского полета.
Не думаю, что жизнь людей на таком звездолете будет менее интересна, чем жизнь в каком ни будь забытом Богом рабочем поселке или африканской деревне. Сегодня 5 миллиардов людей живут гораздо хуже, чем на комфортабельном звездолете.
Что касается состава экипажа, то нужно думать не только о физическом воспроизводстве, но и социальном. А для этого должны жить вместе разные поколения людей. Не должно быть резкой смены поколений. Вспомните, что произошло с СССР из-за того, что в Политбюро было только одно поколение. Стартовать должны добровольцы в возрасте от 20 до 60 лет, желательно семьи, состоящие из нескольких поколений. Я думаю, чем больше экипаж, тем лучше, но не менее 500-1000 человек. До отлета корабль должен 2-3 года покрутиться в солнечной системе для возможности замены части экипажа.
Безусловно, на корабле во время перелета должна быть искусственная тяжесть за счет вращения, а главное полноценная защита от галактического космического излучения (ГКИ). Эквивалент дозы ГКИ в свободном пространстве 100 бэр в год. Защита, обеспечиваемая земной атмосферой и магнитосферой соответствует 1000г/см2 – это эквивалентно слою воды толщиной 10м.