Будущее

Концепты космического поселения: утопия или полет научной мысли?

Человек прошел стремительный путь развития: от обитания в пещерах, орудий труда в виде дубины и палки-копалки до высоких технологий. Однако, несмотря на все достижения, человечество движется к неизбежному тупику.

Человек прошел стремительный путь развития: от обитания в пещерах, орудий труда в виде дубины и палки-копалки до высоких технологий. Однако, несмотря на все достижения, человечество движется к неизбежному тупику. Рост населения планеты продолжается, а нефти, газа, цветных металлов, питьевой воды все меньше и меньше. К концу 21 века прогнозируется население в 11 миллиардов и исчерпание невосполнимых ресурсов Земли. В таких условиях большая часть человечества погибнет. Ученые ищут выход из ситуации. Один из них — создание космических колоний.

Астероиды, планеты и их спутники богаты ресурсами, они предоставляют большие возможности для использования солнечной энергии. На них ученые и планируют создание поселений. Еще один вариант размещения — точка Лагранжа. Это определенное место между двумя телами с огромной массой, где можно расположить небольшой объект. Он не будет испытывать со стороны огромных тел никакого влияния, кроме гравитации, которую легко уравновесить центробежной силой.

Сфера Бернала

Сфера Бернала
Сфера Бернала

Английский физик, социолог Джон Десмонд Бернал, являясь еще и общественным деятелем, задумывался о проблемах, которые ждут человечество в будущем. Мечтая помешать нарастанию негативных факторов на планете, он разработал проект орбитальной станции, на которой могли поселиться в космосе от 20 до 30 тысяч человек. Научное сообщество познакомилось с работой в 1929 году.

 Внешний вид сферы Бернала
Внешний вид сферы Бернала

Проектная станция имеет сферическую форму. Ее диаметр около 16 километров. Сфера оптимально подходит для уравновешивания внешнего и внутреннего давления, а также эффективно отражает солнечную радиацию, это и определило выбор ученого. Длинные стержни, на которых она крепится, — удобное место для размещения энергетических установок и научных модулей. Внешне комплекс схож с волчком гигантских размеров.

Внутренняя часть сферы — вид через световое окно сферы
Внутренняя часть сферы — вид через световое окно сферы

Бернал учел, что человек не сможет жить без земного притяжения: мышцы, в том числе и сердечная, быстро атрофируются. Гравитацию планировалось создать путем вращения сферы вокруг своей оси. Предполагалось, что сила тяжести будет различаться на отдельных участках: ближе к оси она минимальна, там люди могли бы парить в воздухе. Многосекционные зеркала, расположенные над полюсами сферы, позволяли бы улавливать и отправлять свет внутрь. Для этого предусматривались гигантские прозрачные окна.

Внутренняя часть сферы

Огромные размеры Сферы Бернала открывали возможности для ведения на станции сельского хозяйства и научных исследований. Разработка была необычна для своего времени. В дальнейшем О’Нил использовал ее как основу для научной деятельности в данной области.

Колония О’Нила

Это проект по созданию космического поселения, расположенного на станции большого размера. Он разработан учеными под руководством американского физика Джерарда О’Нила. Основывается на уже сегодня существующих технологиях. Характеризуется высокой стоимостью: в ценах 80-х годов она составляет 100 миллиардов долларов. В этом состоит одна из трудностей его реализации. Другая причина нереализованности связана с отсутствием удобной экологичной системы доставки грузов поселению. Для этих целей необходим космический лифт (конструкция, расположенная на низкой орбите и сообщающаяся с Землей тросом, по которому курсирует кабина).

Иллюстрация двух цилиндров О’Нила

Первоначально О’Нил предлагал использовать для поселения видоизмененную Сферу Бернала. Позднее он разработал для колонизации космоса станцию в виде двух огромных цилиндров (длиной 32 километра, в диаметре 8 километров), вращающихся в противоположных направлениях со скоростью 40 оборотов в час. Цилиндры связаны между собой штоками. При их вращении внутри, благодаря центробежной силе, возникает гравитация. Станция получила название Остров III.

Размещение запланировано в точке Лагранжа. В качестве тел большой массы, между которыми будет дислоцирована станция, выбраны Земля и Луна. Но О’Нил отмечает в своих работах, что для колоний в Солнечной системе можно найти много подходящих мест даже за пределами Плутона.

Интерьер колонии О’Нила

Продукты питания для 10 тысяч населения предполагается выращивать внутри колонии. Солнечную энергию будут использовать для жизнедеятельности, а также передавать на Землю. Для этого соорудят передающую систему зеркал. По расчетам ученых, затраты на станцию окупятся через десятилетие. Дополнительную прибыль извлекут из космических исследований.

В каждом цилиндре запланировано размещение шести равных участков, проходящих полосами по всей длине станции: окна будут чередоваться с «сушей», на которой разместятся постройки. С внешних сторон окон предполагаются большие зеркала, предназначенные для отражения солнечного света во внутреннюю часть цилиндра. За счет медленного движения зеркальных поверхностей возникнет эффект земного дня, так как будет меняться угол падения солнечного света. Ночь сымитируют открытием зеркал, при этом можно будет видеть темное космическое небо. Также в «ночное» время излишки тепла будут излучаться в открытый космос.

Стэнфордский тор

Проект космического поселения кольцевидной формы в 1975 году был предложен НАСА студентами Стэнфордского университета. Более развернутая версия космической станции в виде тора, то есть бублика, была представлена американским конструктором немецкого происхождения Фернером фон Брауном, а также австрийским ракетным инженером Германом Поточником.

Внешний вид Стэнфордского тора; рис. Доналда Э. Дэвиса.

Предполагалось, что в торе диаметром 1,8 километров будут проживать 10 тысяч человек. Вращение вокруг своей оси со скоростью один оборот в минуту приведет к образованию искусственной гравитации, равнозначной земной. Система зеркал обеспечит поступление солнечного света.

Внутренний вид Стэнфордского тора; рис. Доналда Э. Дэвиса

По проекту в центре кольца располагается ступица, обеспечивающая вращение. К ней от кольца тянутся «спицы». Внутри они полые, их можно использовать как коридоры для продвижения людей к оси вращения (ступице). На ней удобно смонтировать неподвижный модуль — место размещения стыковочного оборудования для приема космических кораблей. Искусственная гравитация здесь почти не ощущается.

Стэнфордский тор в частичном разрезе; рис. Доналда Э. Дэвиса

Жилое пространство размещается внутри тора. Оно будет похоже по форме на длинную ледниковую долину, загибающуюся вверх. Величина пространства позволит создать искусственную экосистему. Плотность проживания будет, как в густонаселенном пригороде.

Утопия или полет научной мысли?

Скептики говорят, что колонизация космоса неосуществима, так как затраты на содержание человека в космическом пространстве чересчур велики. К тому же в этом нет необходимости: человека вполне можно заменить автоматикой. Но у сторонников данной точки зрения есть оппоненты.

Они ссылаются на то, что технологии космической сферы постоянно совершенствуются, а это удешевляет процесс освоения космоса. Ученые прогнозируют создание в ближайшее время надежного ядерного реактивного двигателя для космических кораблей. В результате время межпланетных перелетов сократится более чем в 4 раза, удешевятся грузоперевозки. И, возможно, осуществление концептов колонизации космоса станет ближе…

SCI-FI—ART

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

8 − 6 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.