Idea długotrwałych podróży kosmicznych pochodzi sprzed prawie 100 lat. W 1918 roku pionier techniki rakietowej Robert Goddard wskazywał, że śmierć Słońca jest nieunikniona, dlatego też należy wybudować "międzygwiezdną arkę". Wg jego koncepcji, członkowie załogi statku zostaliby zahibernowani i przebywaliby w takim stanie do momentu, aż statek doleciałby do innego systemu gwiezdnego. W roku 1929 fizyk John Desmond Bernal przedstawił swoją koncepcję przyszłości Ziemian w kosmosie. Bernal opisał wielopokoleniowy statek kosmiczny, na którym życie toczyłoby się podobnie jak na Ziemi. Po wielu latach podróży pierwsi pasażerowie w końcu by umarli, jednak zostawiliby na statku pokolenie swoich dzieci. Cały cykl powtarzałby się wielokrotnie, zależnie od dystansu, jaki statek miałby do pokonania. W ten sposób limit długości ludzkiego życia nie wyznaczałby końca misji.


W 1964 roku fizyk Robert Enzmann przedstawił koncepcję międzygwiezdnego statku kosmicznego, który mógłby służyć jako statek-arka. Długość pojazdu wynosiłaby ok. 600 metrów. Głównym obszarem życia byłyby trzy szerokie i długie cylindryczne moduły, znajdujące się za ogromną kulą zamrożonego deuteru. Na pokładzie statku mogłoby zamieszkać ok. 200 osób. Zgodnie z projektem, statek mógłby osiągać prędkość co najmniej 9% prędkości światła, a wg niektórych szacunków nawet 30%. Osiągnięcie przez statek odpowiedniej prędkości to tylko jeden z wielu problemów związanych z koncepcją statku-arki.


Taki statek musiałby być całkowicie samowystarczalny, zapewniając wszystkim na pokładzie energię, żywność, powietrze oraz wodę. Przed lotem należałoby sprawdzić, czy tysiące ludzi może przetrwać w takim środowisku. Przykładowo niewykluczone, że system odpornościowy zacząłby stopniowo zanikać wraz z upływem czasu spędzonego na statku. Mieszkańcy międzygwiezdnej arki musieliby zostać starannie wyselekcjonowani. Istotne byłyby odpowiednie geny oraz poziom posiadanej wiedzy. Załoga musiałaby się składać z wysoko wykwalifikowanych osób, które potrafiłyby zarządzać statkiem oraz naprawiać usterki. Kluczowe byłoby nauczanie kolejnego pokolenia, tak aby przechować wiedzę dotyczącą kosmosu, terraformacji planety lub też budowy kolejnego statku-arki.


Istnieją spore rozbieżności w kwestii tego, jak wiele osób powinno zamieszkiwać taki statek. W 2002 roku John Moore, antropolog z Uniwersytetu Florydy, obliczył, że można wysłać 150 pasażerów na podróż trwającą 200 lat, i bez problemów związanych z małą pulą genową dotrą na miejsce jako zdrowa populacja. W 2013 roku antropolog Cameron Smith z Uniwersytetu w Portland stworzył komputerowy model, wg którego należy wysłać co najmniej 10 000 ludzi. Antropolog wziął pod uwagę możliwe wypadki oraz choroby, a także wskazywał, że lepiej byłoby wysłać kilka statków, na wypadek gdyby któryś uległ kosmicznej katastrofie. Jednym z problemów byłoby np. promieniowanie kosmiczne, które mogłoby uszkodzić DNA lub też zwiększyć ryzyko zachorowań na raka.


Istotne znaczenie miałyby także problemy społeczne. Wysłanie grupy ludzi na dożywotnią wyprawę w kosmos mogłoby spowodować trudne do przewidzenia konsekwencje. Niewykluczone, że na pokładzie arki mogłoby w końcu dojść do buntu. Taki bunt mogłyby przeprowadzić osoby, które narodziły się już na arce.
O ile pierwsi pasażerowie statku-arki byliby ochotnikami, to jednak ich synowie i córki byliby już niewolnikami. Ciężko uznać za moralną sytuację, w której od urodzenia skazuje się ludzi na dożywotni pobyt na statku kosmicznym. Osoby urodzone na statku-arce spędziłyby w zamkniętym pomieszczeniu całe swoje życie, a jego sensem byłaby jedynie praca na statku oraz spłodzenie potomstwa. W takiej sytuacji nietrudno zrozumieć ewentualne pretensje do swoich rodziców, a nawet chęć przeprowadzenia buntu.


Warto też zwrócić uwagę na sens budowy takiego statku-arki. Postęp naukowy ciągle przyspiesza, co może doprowadzić do tego, że statek, który wystartowałby później, mógłby spokojnie wyprzedzić pierwszy statek, dzięki lepszemu napędowi. Istnieje jednak pewna sytuacja, w której wysłanie takiego statku-arki wraz z ludźmi wydaje się mieć głęboki sens. Chodzi o przypadek, w którym życie na Ziemi zostałoby zagrożone. Słynny pisarz fantastyki naukowej Arthur C. Clarke w 1946 roku opisał historię, w której cała cywilizacja ucieka z macierzystej planety z powodu groźnej aktywności swojej gwiazdy. Innym przykładem zagrożenia może być np. ogromna asteroida zmierzająca w stronę Ziemi. Gdyby nasza technologia nie pozwalała na powstrzymanie niebezpieczeństwa, to niewykluczone, że naukowcy skonstruowaliby wielopokoleniowy statek-arkę. W ten sposób, mimo że życie na Ziemi przestałoby istnieć, to przetrwaliby Ziemianie oraz ich dziedzictwo.

Poniższy film zawiera znacznie rozszerzoną wersję tematu: