Теоретически, самовоспроизводящий космический корабль может быть послан в соседнюю звёздную систему, где он будет добывать полезные ископаемые (извлекая их из астероидов, естественных спутников, газовых гигантов и т. п.), чтобы создавать свои точные копии. Затем эти копии отправляются в другие звёздные системы, повторяя процесс в экспоненциальной прогрессии. Первоначальный «родительский» зонд продолжает выполнять своё первоначальное назначение в звёздной системе. Эти задачи могут существенно различаться в зависимости от предложенной разновидности самовоспроизводящегося корабля.
Относительная скорость, с которой такие самовоспроизводящиеся машины могли бы заполонить галактику, отсутствие серьёзных теоретических препятствий к их созданию, и отсутствие наблюдаемой активности зондов фон Неймана выдвигались в качестве аргумента в обсуждениях Парадокса Ферми: если они могут быть построены и способны распространяться так быстро, тогда, возможно, то, что мы их не видим, свидетельствует о том, что мы одни в нашей Галактике.
Виды по миссиям
Детали миссии самовоспроизводящихся кораблей могут существенно различаться в разных проектах, и единственная их общая черта — самовоспроизводимость.
Зонды фон Неймана
В классическом варианте Зонда фон Неймана зонд исследует свою целевую систему и передаёт информацию о ней обратно в систему, откуда он происходит. Если самовоспроизводящийся зонд обнаруживает свидетельства примитивной жизни (или примитивной культуры низкого уровня), то, в соответствии с программой, он может: пассивно покоиться, тихо наблюдать, попытаться вступить в контакт (этот вариант известен как зонд Брейсвелла), или даже вмешиваться в эволюцию жизни или направлять её каким-либо образом.
Разновидность идеи о межзвёздном зонде фон Неймана — «Астрокурица», предложенная Фрименом Дайсоном. Хотя она и имеет такие характерные черты, как самовоспроизводимость, исследование, и связь с «базой», Астрокурица предназначена для «обитания» и исследования в пределах одной планетной системы (в концепции Дайсона предполагается наша собственная), а не исследования межзвёздного пространства. Представляют интерес предположения о полезности такого автомата в соединении со своим межзвёздным родственником, который может использовать «локальных» репликаторов как средство исследования целевой системы.
Берсеркеры
В отличие от безопасной концепции зонда, Берсеркером называется разновидность самовоспроизводящегося космического корабля, запрограммированная обнаруживать и уничтожать все обнаруженные жизненные формы и населённые экзопланеты.
Этот термин происходит из серии романов Фреда Саберхагена, которые описывают непрекращающуюся войну между человечеством и такими машинами (см. Берсеркер). Саберхаген показывает (посредством одного из персонажей), что корабли-берсеркеры в его романах не являются собственно машинами фон Неймана, но сложный комплекс машин-берсеркеров, включая автоматические верфи, составляет машину фон Неймана. Это снова приводит к понятию экологической системы машин фон Неймана, или даже роя машин фон Неймана.
Аналог «Берсеркеров» — «Подавляющие» — ключевой элемент сюжета серии рассказов «Космический апокалипсис» Аластера Рейнольдса.
Предполагается, что Берсеркеры могут быть созданы и запущены ксенофобной цивилизацией, или возникнуть путём «мутации» более мирных зондов, или для сдерживания космической экспансии разума (как в рассказах Рейнольдса).
Самовоспроизводящиеся корабли-сеятели
Ещё один вариант идеи самовоспроизводящегося космического корабля — сеятель. Такой корабль может хранить генетические образцы жизненных форм своей родины, возможно даже, своих создателей. При обнаружении обитаемой или пригодной для терраформацииэкзопланеты, он пытается воспроизвести эти жизненные формы — из сохранённых эмбрионов (см. Эмбриональная колонизация космоса) или сохранённой информации с использованием молекулярной нанотехнологии для «сборки» зигот с различной генетической информацией из местного сырья. Детальное описание корабля-сеятеля (с ограниченными возможностями самовоспроизведения) можно найти в рассказе «Дальний прицел» Вернора Винджа.
Такие корабли могут быть кораблями терраформации, подготавливая миры для последующей колонизации другими кораблями, или — если они запрограммированы для воссоздания, выращивания и обучения представителей создавших их видов — воспроизведения самих колонизаторов.
Надо заметить, эта модель терраформации и колонизации не обязана быть «автоматизированной». Пилотируемые межзвёздные колониальные корабли могут следовать похожей модели — и рассматриваться как комбинированный корабль (зонд фон Неймана/сеятель), в котором репликация выполняется с помощью живых обитателей. Некоторые сторонники космической среды обитания утверждают, что цивилизации, использующей такой подход, планеты совершенно не нужны.
Также автоматические корабли-сеятели встречаются в книгах «Резервный космодром» и «Абсолютный враг» Андрея Львовича Ливадного. Но в данных произведениях они играют роль Берсеркеров.
Boyce, Chris. «Extraterrestrial Encounter: A Personal Perspective». London: David & Charles, Newton Abbot (1979).
von Tiesenhausen, G., Darbro, W. A. «Self-Replicating Systems». NASA Technical Memorandum 78304. Washington, D.C.: National Aeronautics and Space Administration (1980).