Крупнейшие державы реализовали уже несколько программ, предполагающих долговременное пребывание человека на борту космических аппаратов. Пятнадцать лет вокруг Земли вращается Международная космическая станция. Но можно ли такие проекты назвать полноценным поселением? Люди способны прожить в условиях микрогравитации и тяжёлых психических нагрузок год, но станции не приспособлены для постоянной жизни с точки зрения здоровья экипажа, а о рождении детей и речи пока не идёт. Станции не полностью автономны, им необходим постоянный приток грузов с Земли.
Чтобы создать настоящее космическое поселение, необходимо разработать внутренние системы обеспечения и защиту от радиации и инородных объектов, создать искусственную силу тяжести. На нынешнем уровне развития технологий это будет стоить огромного количества ресурсов.
Давайте рассмотрим, как учёные и фантасты прошлого представляли себе такие поселения, и какие проекты в ближайшем будущем человечество может реализовать.
Кадр из фильма «Интерстеллар»
В 1869 году американский писатель Эдвард Эверетт Хэйл впервые в литературе описал космическое поселение. В истории, публиковавшейся в ежемесячном журнале The Atlantic, он рассказывал об отправленном на околоземную орбиту космическом аппарате в виде кирпичной сферы диаметром в шестьдесят метров. Случайно этот искусственный спутник Земли, созданный для помощи мореплавателям в навигации, отправили в космос вместе с людьми. И эти люди выжили, образовав первую космическую колонию. Произведение называется «Кирпичная Луна».
Спустя пятьдесят лет Константин Циолковский издал книгу «Вне Земли» о космических колонистах. Он первым говорил о необходимости растениеводства в космосе и на других планетах, описывал способ создания искусственной гравитации и говорил, что она решит большинство медицинских проблем космических путешественников.
Циолковский использовал понятие «эфирных поселений». Он считал, что население новых планет будет жить на самих планетах только частью, а вокруг будет образован пояс из машин, аппаратов и строений — движущийся рой в форме кольца. Для строительства поселений он предлагал использовать материал планет и астероидов. Поселения будут состоять из станций-модулей, постепенно связываемых вместе, как ожерелье из бусин. На Земле модули будут строить и тестировать, а затем отправлять на орбиту. «Ракеты были устроены и снаряжены по описанному уже образцу. Тысячи их летели с Земли одна за другой — с гулом, громом, выбрасывая снопы света и вызывая восторг толпы. Сначала были в них отправлены только учёные, техники, инженеры и мастера: народ отменно здоровый, молодой и энергичный, — все строители,» — писал Циолковский.
Подумал Циолковский и про космическое сельское хозяйство. Оранжереи в «Целях звездоплавания» он описывал так: «Вообразим себе длинную коническую поверхность или воронку, основание или широкое отверстие которой прикрыто прозрачной шаровой поверхностью. Она прямо обращена к Солнцу, а воронка вращается вокруг своей длинной оси (высоты). На непрозрачных внутренних стенках конуса — слой влажной почвы с насаженными в ней растениями».
Рукопись К.Э. Циолковского «Альбом космических путешествий», 1933 год. Источник
Австриец Герман Поточник опубликовал в конце 1928 года под псевдонимом Ноордунг книгу «Проблема путешествия в мировое пространство». Поточник подробно описывал орбитальную станцию с искусственной гравитацией, её узлы, оборудование, включая водоочистительную систему, описывал строение скафандра, его термоизоляцию, установку жизнеобеспечения, дыхание и радиосвязь. Стоит сказать, что в 1920-е годы миниатюрный радиопередатчик был фантастикой.
Ниже — иллюстрация из книги Поточника, космическая станция «Wohnrad», название которой на русский в 1935 году перевели как «Колесо для жилья». Модуль в форме тора диаметром 20 метров благодаря вращению имитирует гравитацию. Станция оснащена зеркалом-теплообменником энергетической установки. По мнению Ноордунга, на этой станции можно будет заниматься картографией труднодоступных участков Земли, наблюдать за возможными катастрофами и опасностями. Также станция будет обеспечивать связь.
Для получения энергии станция использует параболическое зеркало, которое концентрирует солнечную энергию и превращает её в электрическую. Это же оборудование используется для связи с Землёй с помощью световых и радио сигналов.
Удивительно, насколько точно Поточник описывал быт будущих космонавтов. Он писал, что им придётся отказаться от умывания, что будет возможно только обтирание влажными губками или полотенцами. Кроме того, он считал, что важные группы мускулов вследствие их продолжительного неиспользования ослабнут и перестанут служить, но «этому можно было бы с успехом противодействовать систематическими упражнениями мускульной системы».
В 1929 году Джон Десмонд Бернал разработал проект станции, в которой люди жили бы в наполненной воздухом сфере диаметром 500 метров. На станции могли жить до тридцати тысяч человек.
Крутящаяся со скоростью 1,9 оборота в минуту сфера обеспечивала бы гравитацию в 1g.
Американский физик Джерард О’Нилл описал колонизацию космоса в книге «Высокий Рубеж» 1975 года. Его станция состояла из двух цилиндров по 8 километров в диаметре и 32 километра длиной, связанных системой подшипников. Вращаясь в противоположные стороны, цилиндры внутри себя создавали искусственную гравитацию — снова с помощью центробежной силы. Эту станцию он назвал «Остров III». Кроме этого проекта он описал «Остров I», вращающуюся сферу полукилометрового диаметра, где люди могли жить в экваториальной области — это была модернизированная версия сферы Бернала. Проект «Остров II» представлял собой сферу 1600 метров в диаметре.
Строительство станции такого размера потребовало бы огромного количества запусков космических кораблей. В 1970-е, с учётом имеющегося опыта космической отрасли, это уже можно было просчитать. Поэтому О’Нилл предлагал использовать материалы, транспортируемые из космоса — в том числе с Луны. Отправлять грузы на место строительства он предлагал с помощью электромагнитной катапульты.
На внутренней поверхности цилиндра можно будет разместить леса, животных и птиц, озёра и реки. Сначала в течение трёх лет нужно будет раскручивать цилиндры, понадобится постоянная мощность в 360 МВт. В цилиндрах можно будет управлять временами года, контролировать температуру климат. Профессор подсчитал, что масса станции составит 500 000 тонн, а строить её будут 2 000 человек.
В фильме «Интерстеллар» представлена крупномасштабная космическая станция, соответствующая идее цилиндра О’Нилла.
Ниже — обложка журнала «Техника — молодёжи» за 1965 год. На этом рисунке мы видим некое подобие разработанного через несколько лет проекта О’Нилла. В книге Артура Кларка «Свидание с Рамой» 1973 года автор описывает космический объект, внутри которого люди находят кислород, воду и все необходимые для обитания человека условия.
Студенты Стэнфордского университета в 1975 году предложили НАСА проект космического поселения в виде тора. Его так и назвали — Стэнфордский тор. В основе этого проекта — идеи Германа Поточника. Центром основания было неподвижное зеркало для отражения солнечного света на вращающееся кольцо из вторичных зеркал, которые обеспечивают светом живущих внутри вращающегося тора людей и оранжереи.
Вращение тора должно обеспечить искусственную гравитацию величиной в 0,9-1g, что позволит избежать медицинских проблем, связанных с микрогравитацией. Учитывая диаметр такого кольца, можно будет не беспокоиться о силе Кориолиса, из-за которой космонавтов будет укачивать при движении по направлению вращения подобного объекта. «Спицы» этого огромного колеса будут использоваться для движения людей и грузов до оси и обратно. «Ступица» будет идеальна для стыковочного узла приёма космических кораблей, так как здесь не будет искусственной гравитации, это неподвижный модуль.
Такая станция согласно проекту студентов должна вмещать десять тысяч человек при диаметре тора 1,8 километра. На станции можно будет разместить фермы и лесопарковые зоны, то есть создать искусственную экосистему, подходящую для долговременного обитания людей.
В художественных и анимационных фильмах можно встретить множество примеров космических станций, в которых воссоздана гравитация с помощью центробежной силы. В серии романов Артура Кларка «Космическая Одиссея» описывался «Discovery One», внутри сферы которого находится «карусель» диаметром 11 метров, вращающаяся о скоростью около пяти оборотов в минуту. В аниме-сериале Planetes космическая станция ISPV-7 имеет огромные помещения с привычной земной гравитацией. Жилая зона и зона для растениеводства размещены в двух торах, вращающихся в разных направлениях. В фильме «Марсианин» корабль «Гермес» имеет в центре вращающийся тор.
Но стоимость таких решений на данный момент остаётся космической. Энтузиасты просчитали, сколько будет стоить отправка в космос компонентов для корабля «Элизиум» из одноимённого фильма. Чтобы вывести на орбиту миллион тонна груза, нужно сделать 18 382 запуска SpaceX Falcon, что обойдётся в 1 триллион 650 миллиардов долларов США — это сто годовых бюджетов НАСА.
Впервые космонавтов отправили для длительного пребывания в космосе в 1971 году на долговременную орбитальную станцию «Салют». Станция находилась на орбите 176 суток, после чего 11 октября 1971 года по команде ЦУПа сошла с орбиты и была затоплена в Тихом океане.
Космонавты на орбитальной станции «Салют-1» жили и работали в основном в рабочем отсеке, представляющем собой цилиндр диаметром 2,9 метра и длиной 3,5 метров, соединённый с цилиндром диаметром 4,15 метра и длиной 2,7 метра. Внутри этих цилиндров была установлена рама, образующая внутренним сечением квадрат. Рама была закрыта панелями, раскрашенными в разные цвета, чтобы космонавты распознавали условные пол, стены и потолок.
В цилиндре малого диаметра разместили пост управления, зону отдыха, места для хранения и приёма пищи и спальные места. В цилиндре большого диаметра было научное оборудование, тренажёры для занятий спортом, душ. В отдельном отсеке был космический туалет.
Станция была предназначена для пребывания трёх космонавтов. К сожалению, работа станции была сопряжена с трагедией: из 176 суток дней только 23 дня на ней были люди, и они погибли при спуске на корабле «Союз-11». Оставшуюся часть времени станция работала в беспилотном режиме.
Станция продемонстрировала узкие места проекта, которые в дальнейшем исправили в последующих «Салютах». Вторая ДОС в 1973 году не эксплуатировалась в пилотируемом режиме, но на станциях от «Салют-3» до «Салют-7» до 1991 года работали советские и иностранные космонавты, при этом последняя станция находилась на орбите 3216 дней, из которых 816 дней — с космонавтами на борту. Эта серия станций послужила основой для орбитального комплекса «Мир» и для российского сегмента Международной космической станции.
Орбитальный комплекс ”Мир” работал уже не около девяти, а пятнадцать лет. При этом изначально запланированное время службы составляло пять лет. На станции побывали сто четыре космонавта из двенадцати стран.
Хотя орбитальные станции нельзя назвать космическими колониями, они необходимы для разработки будущих поселений, в том числе — для создания и доработки систем жизнеобеспечения. Станции позволяют учёным выявлять лучшие практики космической архитектуры. Один из важнейших приёмов — модульность станций.
На корпусе станции «Салют-1» красовалось название «Заря». Станцию назвали по-другому, узнав, что название занято китайским спутником
Сейчас вокруг Земли движется Международная космическая станция. Для неё разрабатывали надувной модуль с искусственной гравитацией, но так и не реализовали его на практике. Одна из причин этого — подобный модуль лишил бы МКС смысла, потому что станция является микрогравитационной лабораторией. Модуль при его воплощении стал бы демонстрационным прототипом корабля Nautilus-X.
Nautilus-X представили в 2011 году в качестве аппарата для длительного пребывания команды из шести человек в экзосфере. Разработчики предполагали, что строительство корабля обойдётся в 3,7 миллиардов долларов и займёт 64 месяца.
Концепт надувного модуля с микрогравитацией для МКС.
Концепт Nautilus-X
Сегодня разработка космических жилищ уже вошла в программы некоторых вузов. Международный центр космической архитектуры Сасакава на базе Хьюстонского университета предлагает магистерскую программу по специальности «Космическая архитектура». Международный космический университет в Европе исследует архитектуру космических аппаратов. На базе Американского института аэронавтики и астронавтики работает Технический комитет по вопросам космической архитектуры.
В ближайшей перспективе нас ждут космические поселения, далёкие от показанных в научно-фантастических фильмах. На Международной космической станции может появиться коммерческий модуль. Возможно, он будет надувным, и использовать его будут для научных исследований и космического туризма. Речи о создании искусственной гравитации не идёт, это будет просто ещё один модуль, отличающийся от существующих только предназначением и надувательством.
Один надувной модуль на МКС уже развёрнут, его разработала компания Bigelow Aerospace. Такой модуль в девять раз легче обычного алюминиевого модуля. Вывести на орбиту его проще, чем стандартный, который выводится в космос по частям. Сейчас тестируется способность модуля BEAM выдержать условия открытого космоса и поддерживать комфортную для человека среду внутри.
Роберт Бигелоу, основатель Bigelow Aerospace, сколотил состояние на гостиничном бизнесе и начал грезить орбитальным отелем. 12 июля 2006 года компания запустила модуль Genesis I, который успешно увеличился вдвое на орбите высотой 500 км. Ещё через год вслед за ним отправили Genesis II с 22 видеокамерами и различными предметами по программе «Fly your stuff», в рамках которой любой человек мог поместить на борт модуля небольшой предмет за 295 долларов США. И уже после этого, в 2016 году, надувной модуль развернули на МКС. 6 июня 2016 года в модуль вошли российский космонавт Олег Скрипочка и американский астронавт Джеффри Уильямс и разместили в нём аппаратуру для замера параметров. Лишь на несколько часов в год люди будут заходить в надувной модуль, всё остальное время за его состоянием будет следить аппаратура.
В 2016 году российская компания «Орбитальные технологии» планировала начать эксплуатацию космического отеля — Коммерческой космической станции, на которой будет запрещён алкоголь. Судя по отсутствию новостей на эту тему за последние пару лет, пока программа остаётся в проекте.
Похожая судьба и у американской Excalibur Almaz. В 2012 году частная компания провела презентацию перед Британским Королевским обществом аэронавтики и объявила, что уже в 2015 году начнет туристические космические полеты с облётом вокруг Луны. В планах было предложить клиентам недельный полёт на станции, собранной из списанных советских модулей. Пока не получилось.
Наиболее приближенный к фантастике проект предлагает американская компания, возглавляемая Майком Саффредини — бывшим сотрудником НАСА, отвечавшим за работу астронавтов на Международной космической станции. Фирма Stinger Ghaffarian Technologies планирует установить коммерческий модуль на МКС. Этот модуль станет основой для новой космической станции в будущем. Для реализации проекта в январе 2016 года зарегистрировали компанию Axiom Space LLC. Модуль планируют запустить в 2020-2021 году. Но самое интересное, что новая космическая станция к 2040-2050 годам будет представлять собой тор. Вот только пока неясно, будет ли он обеспечивать искусственную гравитацию, и насколько проект изменится к тому времени.
Чтобы создать настоящее космическое поселение, необходимо разработать внутренние системы обеспечения и защиту от радиации и инородных объектов, создать искусственную силу тяжести. На нынешнем уровне развития технологий это будет стоить огромного количества ресурсов.
Давайте рассмотрим, как учёные и фантасты прошлого представляли себе такие поселения, и какие проекты в ближайшем будущем человечество может реализовать.
Кадр из фильма «Интерстеллар»
Фантастика
В 1869 году американский писатель Эдвард Эверетт Хэйл впервые в литературе описал космическое поселение. В истории, публиковавшейся в ежемесячном журнале The Atlantic, он рассказывал об отправленном на околоземную орбиту космическом аппарате в виде кирпичной сферы диаметром в шестьдесят метров. Случайно этот искусственный спутник Земли, созданный для помощи мореплавателям в навигации, отправили в космос вместе с людьми. И эти люди выжили, образовав первую космическую колонию. Произведение называется «Кирпичная Луна».
Спустя пятьдесят лет Константин Циолковский издал книгу «Вне Земли» о космических колонистах. Он первым говорил о необходимости растениеводства в космосе и на других планетах, описывал способ создания искусственной гравитации и говорил, что она решит большинство медицинских проблем космических путешественников.
Циолковский использовал понятие «эфирных поселений». Он считал, что население новых планет будет жить на самих планетах только частью, а вокруг будет образован пояс из машин, аппаратов и строений — движущийся рой в форме кольца. Для строительства поселений он предлагал использовать материал планет и астероидов. Поселения будут состоять из станций-модулей, постепенно связываемых вместе, как ожерелье из бусин. На Земле модули будут строить и тестировать, а затем отправлять на орбиту. «Ракеты были устроены и снаряжены по описанному уже образцу. Тысячи их летели с Земли одна за другой — с гулом, громом, выбрасывая снопы света и вызывая восторг толпы. Сначала были в них отправлены только учёные, техники, инженеры и мастера: народ отменно здоровый, молодой и энергичный, — все строители,» — писал Циолковский. Подумал Циолковский и про космическое сельское хозяйство. Оранжереи в «Целях звездоплавания» он описывал так: «Вообразим себе длинную коническую поверхность или воронку, основание или широкое отверстие которой прикрыто прозрачной шаровой поверхностью. Она прямо обращена к Солнцу, а воронка вращается вокруг своей длинной оси (высоты). На непрозрачных внутренних стенках конуса — слой влажной почвы с насаженными в ней растениями».
Рукопись К.Э. Циолковского «Альбом космических путешествий», 1933 год. Источник
Австриец Герман Поточник опубликовал в конце 1928 года под псевдонимом Ноордунг книгу «Проблема путешествия в мировое пространство». Поточник подробно описывал орбитальную станцию с искусственной гравитацией, её узлы, оборудование, включая водоочистительную систему, описывал строение скафандра, его термоизоляцию, установку жизнеобеспечения, дыхание и радиосвязь. Стоит сказать, что в 1920-е годы миниатюрный радиопередатчик был фантастикой.
Ниже — иллюстрация из книги Поточника, космическая станция «Wohnrad», название которой на русский в 1935 году перевели как «Колесо для жилья». Модуль в форме тора диаметром 20 метров благодаря вращению имитирует гравитацию. Станция оснащена зеркалом-теплообменником энергетической установки. По мнению Ноордунга, на этой станции можно будет заниматься картографией труднодоступных участков Земли, наблюдать за возможными катастрофами и опасностями. Также станция будет обеспечивать связь.
Для получения энергии станция использует параболическое зеркало, которое концентрирует солнечную энергию и превращает её в электрическую. Это же оборудование используется для связи с Землёй с помощью световых и радио сигналов.
Удивительно, насколько точно Поточник описывал быт будущих космонавтов. Он писал, что им придётся отказаться от умывания, что будет возможно только обтирание влажными губками или полотенцами. Кроме того, он считал, что важные группы мускулов вследствие их продолжительного неиспользования ослабнут и перестанут служить, но «этому можно было бы с успехом противодействовать систематическими упражнениями мускульной системы».
В 1929 году Джон Десмонд Бернал разработал проект станции, в которой люди жили бы в наполненной воздухом сфере диаметром 500 метров. На станции могли жить до тридцати тысяч человек.
Крутящаяся со скоростью 1,9 оборота в минуту сфера обеспечивала бы гравитацию в 1g.
Американский физик Джерард О’Нилл описал колонизацию космоса в книге «Высокий Рубеж» 1975 года. Его станция состояла из двух цилиндров по 8 километров в диаметре и 32 километра длиной, связанных системой подшипников. Вращаясь в противоположные стороны, цилиндры внутри себя создавали искусственную гравитацию — снова с помощью центробежной силы. Эту станцию он назвал «Остров III». Кроме этого проекта он описал «Остров I», вращающуюся сферу полукилометрового диаметра, где люди могли жить в экваториальной области — это была модернизированная версия сферы Бернала. Проект «Остров II» представлял собой сферу 1600 метров в диаметре.
Строительство станции такого размера потребовало бы огромного количества запусков космических кораблей. В 1970-е, с учётом имеющегося опыта космической отрасли, это уже можно было просчитать. Поэтому О’Нилл предлагал использовать материалы, транспортируемые из космоса — в том числе с Луны. Отправлять грузы на место строительства он предлагал с помощью электромагнитной катапульты.
На внутренней поверхности цилиндра можно будет разместить леса, животных и птиц, озёра и реки. Сначала в течение трёх лет нужно будет раскручивать цилиндры, понадобится постоянная мощность в 360 МВт. В цилиндрах можно будет управлять временами года, контролировать температуру климат. Профессор подсчитал, что масса станции составит 500 000 тонн, а строить её будут 2 000 человек.
В фильме «Интерстеллар» представлена крупномасштабная космическая станция, соответствующая идее цилиндра О’Нилла.
Ниже — обложка журнала «Техника — молодёжи» за 1965 год. На этом рисунке мы видим некое подобие разработанного через несколько лет проекта О’Нилла. В книге Артура Кларка «Свидание с Рамой» 1973 года автор описывает космический объект, внутри которого люди находят кислород, воду и все необходимые для обитания человека условия.
Студенты Стэнфордского университета в 1975 году предложили НАСА проект космического поселения в виде тора. Его так и назвали — Стэнфордский тор. В основе этого проекта — идеи Германа Поточника. Центром основания было неподвижное зеркало для отражения солнечного света на вращающееся кольцо из вторичных зеркал, которые обеспечивают светом живущих внутри вращающегося тора людей и оранжереи.
Вращение тора должно обеспечить искусственную гравитацию величиной в 0,9-1g, что позволит избежать медицинских проблем, связанных с микрогравитацией. Учитывая диаметр такого кольца, можно будет не беспокоиться о силе Кориолиса, из-за которой космонавтов будет укачивать при движении по направлению вращения подобного объекта. «Спицы» этого огромного колеса будут использоваться для движения людей и грузов до оси и обратно. «Ступица» будет идеальна для стыковочного узла приёма космических кораблей, так как здесь не будет искусственной гравитации, это неподвижный модуль.
Такая станция согласно проекту студентов должна вмещать десять тысяч человек при диаметре тора 1,8 километра. На станции можно будет разместить фермы и лесопарковые зоны, то есть создать искусственную экосистему, подходящую для долговременного обитания людей.
В художественных и анимационных фильмах можно встретить множество примеров космических станций, в которых воссоздана гравитация с помощью центробежной силы. В серии романов Артура Кларка «Космическая Одиссея» описывался «Discovery One», внутри сферы которого находится «карусель» диаметром 11 метров, вращающаяся о скоростью около пяти оборотов в минуту. В аниме-сериале Planetes космическая станция ISPV-7 имеет огромные помещения с привычной земной гравитацией. Жилая зона и зона для растениеводства размещены в двух торах, вращающихся в разных направлениях. В фильме «Марсианин» корабль «Гермес» имеет в центре вращающийся тор.
Но стоимость таких решений на данный момент остаётся космической. Энтузиасты просчитали, сколько будет стоить отправка в космос компонентов для корабля «Элизиум» из одноимённого фильма. Чтобы вывести на орбиту миллион тонна груза, нужно сделать 18 382 запуска SpaceX Falcon, что обойдётся в 1 триллион 650 миллиардов долларов США — это сто годовых бюджетов НАСА.
Реальность
Впервые космонавтов отправили для длительного пребывания в космосе в 1971 году на долговременную орбитальную станцию «Салют». Станция находилась на орбите 176 суток, после чего 11 октября 1971 года по команде ЦУПа сошла с орбиты и была затоплена в Тихом океане.
Космонавты на орбитальной станции «Салют-1» жили и работали в основном в рабочем отсеке, представляющем собой цилиндр диаметром 2,9 метра и длиной 3,5 метров, соединённый с цилиндром диаметром 4,15 метра и длиной 2,7 метра. Внутри этих цилиндров была установлена рама, образующая внутренним сечением квадрат. Рама была закрыта панелями, раскрашенными в разные цвета, чтобы космонавты распознавали условные пол, стены и потолок.
В цилиндре малого диаметра разместили пост управления, зону отдыха, места для хранения и приёма пищи и спальные места. В цилиндре большого диаметра было научное оборудование, тренажёры для занятий спортом, душ. В отдельном отсеке был космический туалет.
Станция была предназначена для пребывания трёх космонавтов. К сожалению, работа станции была сопряжена с трагедией: из 176 суток дней только 23 дня на ней были люди, и они погибли при спуске на корабле «Союз-11». Оставшуюся часть времени станция работала в беспилотном режиме.
Станция продемонстрировала узкие места проекта, которые в дальнейшем исправили в последующих «Салютах». Вторая ДОС в 1973 году не эксплуатировалась в пилотируемом режиме, но на станциях от «Салют-3» до «Салют-7» до 1991 года работали советские и иностранные космонавты, при этом последняя станция находилась на орбите 3216 дней, из которых 816 дней — с космонавтами на борту. Эта серия станций послужила основой для орбитального комплекса «Мир» и для российского сегмента Международной космической станции.
Орбитальный комплекс ”Мир” работал уже не около девяти, а пятнадцать лет. При этом изначально запланированное время службы составляло пять лет. На станции побывали сто четыре космонавта из двенадцати стран.
Хотя орбитальные станции нельзя назвать космическими колониями, они необходимы для разработки будущих поселений, в том числе — для создания и доработки систем жизнеобеспечения. Станции позволяют учёным выявлять лучшие практики космической архитектуры. Один из важнейших приёмов — модульность станций.
На корпусе станции «Салют-1» красовалось название «Заря». Станцию назвали по-другому, узнав, что название занято китайским спутником
Сейчас вокруг Земли движется Международная космическая станция. Для неё разрабатывали надувной модуль с искусственной гравитацией, но так и не реализовали его на практике. Одна из причин этого — подобный модуль лишил бы МКС смысла, потому что станция является микрогравитационной лабораторией. Модуль при его воплощении стал бы демонстрационным прототипом корабля Nautilus-X.
Nautilus-X представили в 2011 году в качестве аппарата для длительного пребывания команды из шести человек в экзосфере. Разработчики предполагали, что строительство корабля обойдётся в 3,7 миллиардов долларов и займёт 64 месяца.
Концепт надувного модуля с микрогравитацией для МКС.
Концепт Nautilus-X
Сегодня разработка космических жилищ уже вошла в программы некоторых вузов. Международный центр космической архитектуры Сасакава на базе Хьюстонского университета предлагает магистерскую программу по специальности «Космическая архитектура». Международный космический университет в Европе исследует архитектуру космических аппаратов. На базе Американского института аэронавтики и астронавтики работает Технический комитет по вопросам космической архитектуры.
В ближайшей перспективе нас ждут космические поселения, далёкие от показанных в научно-фантастических фильмах. На Международной космической станции может появиться коммерческий модуль. Возможно, он будет надувным, и использовать его будут для научных исследований и космического туризма. Речи о создании искусственной гравитации не идёт, это будет просто ещё один модуль, отличающийся от существующих только предназначением и надувательством.
Один надувной модуль на МКС уже развёрнут, его разработала компания Bigelow Aerospace. Такой модуль в девять раз легче обычного алюминиевого модуля. Вывести на орбиту его проще, чем стандартный, который выводится в космос по частям. Сейчас тестируется способность модуля BEAM выдержать условия открытого космоса и поддерживать комфортную для человека среду внутри.
Роберт Бигелоу, основатель Bigelow Aerospace, сколотил состояние на гостиничном бизнесе и начал грезить орбитальным отелем. 12 июля 2006 года компания запустила модуль Genesis I, который успешно увеличился вдвое на орбите высотой 500 км. Ещё через год вслед за ним отправили Genesis II с 22 видеокамерами и различными предметами по программе «Fly your stuff», в рамках которой любой человек мог поместить на борт модуля небольшой предмет за 295 долларов США. И уже после этого, в 2016 году, надувной модуль развернули на МКС. 6 июня 2016 года в модуль вошли российский космонавт Олег Скрипочка и американский астронавт Джеффри Уильямс и разместили в нём аппаратуру для замера параметров. Лишь на несколько часов в год люди будут заходить в надувной модуль, всё остальное время за его состоянием будет следить аппаратура.
В 2016 году российская компания «Орбитальные технологии» планировала начать эксплуатацию космического отеля — Коммерческой космической станции, на которой будет запрещён алкоголь. Судя по отсутствию новостей на эту тему за последние пару лет, пока программа остаётся в проекте.
Похожая судьба и у американской Excalibur Almaz. В 2012 году частная компания провела презентацию перед Британским Королевским обществом аэронавтики и объявила, что уже в 2015 году начнет туристические космические полеты с облётом вокруг Луны. В планах было предложить клиентам недельный полёт на станции, собранной из списанных советских модулей. Пока не получилось.
Наиболее приближенный к фантастике проект предлагает американская компания, возглавляемая Майком Саффредини — бывшим сотрудником НАСА, отвечавшим за работу астронавтов на Международной космической станции. Фирма Stinger Ghaffarian Technologies планирует установить коммерческий модуль на МКС. Этот модуль станет основой для новой космической станции в будущем. Для реализации проекта в январе 2016 года зарегистрировали компанию Axiom Space LLC. Модуль планируют запустить в 2020-2021 году. Но самое интересное, что новая космическая станция к 2040-2050 годам будет представлять собой тор. Вот только пока неясно, будет ли он обеспечивать искусственную гравитацию, и насколько проект изменится к тому времени.
Поделиться с друзьями
worldmind
Расчёт стоимости исходит из доставки материалов с Земли, а надо на Луне постараться добыть всё что возможно, а может и из орбитального мусора собрать сырьё.
Alex_Hannibal
я так полагаю, что надо не просто добыть, но и переработать… а эта задача выльется еще в большие деньги
worldmind
добыча — это в первую очередь вопрос энергии, возможно энергии солнца хватит, или термоядерный реактор на Луне нужно строить.
ababich
но сперва на Луне надо будет создать инфраструктуру для добычи и переработки, а это выльется…
мама дорогая :)
Kolyagrozamorey
Но если задаться целью построить не одну станцию, а несколько и колонии на других планетах, то затраты окупятся
Kasatich
Для того чтобы добыть, сделать из этих материалов детали и затем детали собрать — нужны добывающие установки, станки, целые производственные линии. Сдается мне что доставка целых фабрик на Луну будет не меньшей проблемой)
worldmind
Делать это всё равно надо, ну и возможен такой вариант: оправляем один условный 3D принтер с некоторым запасом металлического порошка, он печатает бур, измельчительк и горн, добываем руду, плавим, делаем порошок — цикл замыкается
Alex_Hannibal
Я посмотрю на работу Вашего 3д принтера в условиях пониженной гравитации ;)
А потом с удовольствием посмотрю на процесс измельчения, плавки и т.д.
После всего этого пойду все делать по старинке с отправкой деталей с Земли, т.к. предложенный Вами метод неоправданно затратен.
Garbus
Эмм, а кто мешает разместить печатающие модули в торе и точно так же раскрутить? К тому же, не неизменные 1g, а столько, сколько является оптимальным для работы? Проблема только в доставке сырья, но например построив ЭМ катапульту на луне, можно забрасывать материалы на нужную орбиту с минимальными затратами топлива на маневры. А уж удачно пойманный астероид может вообще обеспечить невиданным по нынешним меркам изобилием материала.
Правда с двигателями пока напряженка, но еще сложнее момент с источником энергии для них, кроме ядерного реактора выбора сейчас особого нет.
ivansychev
Печатающим модулям может помешать сила Кориолиса, но, думаю, этот параметр смогут просчитать.
Alex_Hannibal
Но чтобы построить первый тор, в котором будет расположен 3д принтер, нужно доставить материалы/разработать технологии.
И полный цикл это не только печать, но и многие другие технологически и энергоемкие процессы, которые придется адаптировать
rPman
Гравитация нужна только некоторым технологиям 3d-печати, а именно те что рисуют лазером на порошке, и как у же заметили, решается микрогравитацией.
Platon_msk
Вас проклянут космонавты за такое оборудование.
В космосе очень тяжело избавляться от тепла. А эта машина даёт его в нормальном количестве.
Это на Земле мы можем лишний теплоприток просто сбросить в атмосферу.
rPman
Это инженерная проблема, решаема, в тупом виде — деньгами либо временем (дольше печать), так что проблем особых нет.
Alex_Hannibal
Эк вы замахнулись :) решаемая деньгами или временем… но о том то и речь, что порой проще не связываться с этой проблемой, чем вбухать в нее кучу времени и денег
Platon_msk
Интересно, интересно. Деньгами либо временем.
Представьте себе эту машину в космосе. Там нет гравитации, а значит её либо придётся создавать, либо придумывать другой способ устранять раскалённые кусочки металла (на видео они падают вниз), не давая им разлетаться во все стороны и забивать рабочий отсек.
Там очень дорогой ресурс — чистый воздух. Тратить его на то, чтобы деталь остывала, как на видео — весьма накладно. При этом машина ещё и выжигает кислород и насыщает воздух продуктами окисления.
Плохая это машина для космических условий. Затраты на её эксплуатацию могут перевесить всё удобство от возможности изготовления произвольной детали бесстаночным способом.
rPman
Удаление мусора — обычными насосами, гравитация никоим образом не нужна, и в данном случае ничем кроме как инертным газом — нельзя, так что аргоновая атмосфера, он же теплоноситель. Но как и всегда, для космоса такие мелочи фигня, все равно стоимость подъема на орбиту выше стоимости самой конструкции.
Отвод тепла в масштабах станции уже давно отработанная конструкция — огромные фермы теплоизлучателей. Недавний пиар-проект роскосмоса ядерного реактора замахнулся на капельные охладители, но даже в идеальном случае по расчетам дает только бонус в экономии на массе конструкции в разы но не на порядок. Так что отвод тепла — да, только он и источники энергии являются основной строкой в расходах.
p.s. мы обсуждаем технологии (3d-принтеры по металлу), которые на земле то считаются новейшими из эксперементальных, смело добавляйте 15-20 лет чтобы поднять это в космос… слишком политика закостенела в этих вопросах.
Bronx
При такой температуре основной канал сброса тепла — это излучение, его мощность пропорциональна четвёртой степени температуры. Газы и конвекция тут вообще роли не играют.
Ловить капли металла, разлетающиеся в невесомости во все стороны, сравнительно просто — достаточно окружить рабочую зону вращающейся оболочкой.
saboteur_kiev
На луну нужно еще приземлиться, затем там все добыть, затем взлететь. И если что, то на луне СТО, воздуха, воды и продуктов нет.
А нужные материалы лопатой вряд ли можно будет собрать.
Уверен, что вариант добычи материалов с Луны рассматривали и отбросили, как нереализумый в данное время. Вот если бы на луне была масштабная обжитая станция…
worldmind
> Вот если бы на луне была масштабная обжитая станция…
конечно так и должно быть, как правильно заметили выше не ради одной станции всё делается, а ради освоения космоса
DaveDee
или чуть меньше трех военных…
Nizametdinov
Или 0,1 часть госдолга...
DaveDee
Ну это уже совсем ненаучная фантастика. Информация попавшая за горизонт событий Госдолга теряется безвозвратно.
swelf
Когда речь идет о 20000 запусков spaceX нет смысла вобще оценивать это в деньгах, ибо ограничение совсем не в них, как быдто если скинуться толпой, то сразу построим станцию. К томуже триллион баксов выглядит не таким уж и большим, стоимость пары тройки корпораций всегото, продадим майкрософт, эпл и фейсбук и сразу построим станцию
CrazyRoot
Вы не в том меряете триллион. Не в корпорациях нужно мереть триллион баксов, а всего лишь в человеко часах ФРС.
k102
Кхм, кому продадим?)
edd_k
Китайцам!
k102
Не, тут надо кому-то не с этого шарика)
swelf
Да примерно о том и речь, что триллионы триллионами, но не в них затык, это просто числа на бумаге. Ведь абстрактные деньги на земле есть, а возможностей все равно нету.
frog
Когда вы начнёте продавать эти три компании, их стоимость сразу упадёт во много раз
creedfooz
да, вроде цифры кажутся огромные вроде, но вот например стоимость военных компаний Ирак + Афанистан была около 4 триллионов. Даже у частных компаний на «руках» только у гугла + эпла более 400 миллиардов.
lion-sochi
И всего лишь около 2% планетарного ВВП за год.
boblenin
А зачем делать тор или цилиндр? Можно ведь сделать что-то попроще. Например парочку вращающихся навстречу друг-другу гантелей с обитаемыми модулями в шариках.
General_Failure
Может и проще, но полезного пространства меньше
Плюс в цилиндре или торе будет бесконечная поверхность, как на планете (бесконечная в смысле без границ, а не бесконечно большая)
Ну и искривлённость в другую сторону
ihouser
Плюс в цилиндре или торе будет бесконечная поверхность, как на планете (бесконечная в смысле без границ, а не бесконечно большая)
Такой проект будет международный. А это значит, что Китаю понадобится фаирвол (без границ неимеет смысла), США и Мексика отгородится забором, Великобритания будет изображать остров, а Россия отяпает кусок территории, чтобы никто несомневался в нужности границ.
edd_k
Заборы можно вдоль «трубы» ставить. В смысле, тор на сектора поделить.
boblenin
Вы безусловно правы. Только построить гантелю с маленьким полезным пространством но большим радиусом вращения будет дешевле чем построить тор с таким же радиусом.
rPman
Не просто дешевле но и на основе готовых технологий — просто два обычных модуля разместить на канатном (или обычная сборная ферма) креплении и раскручивать двигателями ориентации или тем же солнечным парусом.
Bronx
Можно строить прогрессивно: вначале гантель из пары отсеков, затем крестовина из четырёх отсеков, затем восемь, затем они смыкаются в тор — внутренние перегородки убираются. Затем строится второй тор, примыкающий к первому, третий, десятый — и вот уже цилиндрический тор. Остаётся построить торцы и убрать перегородки — и выйдет цилиндр.
Ещё одно преимущество цилиндра О'Нила — оборудование (а может и слой почвы) на стенках будет играть роль дополнительной противометеоритной и противорадиационной защиты.
Fedcomp
Боюсь от метеорита не спасет и слой почвы.
Bronx
Какого размера метеорит? Мелких много, но они будут испаряться при ударе. Крупный может навредить, но их много меньше. Кроме того, в силу закруглённости, бОльшая часть соударений будет под углом к «броне», что увеличивает её эффективную толщину.
Platon_msk
На данный момент самый часто используемый и отработанный способ автономного длительного существования человека в агрессивной внешней среде — цилиндр. МКС и подводные лодки, например.
hokum13
Цилиндр для искусственной гравитации должен быть как в MassEffect-е или хотя бы как в Интерстелларе. При меньших размерах — неэффективно. Но при таких размерах строить надо на месте, а не ракетой тягать. Так что тор из цилиндров. Заодно и безопасность отсеками обеспечим.
Гантель уж больно маленькой получается, смысла в гравитации тогда нету.
boblenin
Почему же нету? Обитаемый модуль на несколько человек для многомесячной или даже многолетней экспедицией без негативного влияния отсутствия гравитации.
Platon_msk
В любом случае строить нужно на месте. При стационарной деятельности, человеку необходимо намного больше пространства, чем даже при перелёте на другую планету. Вот как доставить конструктивные элементы и собрать из них пригодное для проживания по защитным свойствам от температурных воздействий, радиации, ветра, пыли и удобству профессионального использования, а также отдыха, модули, вот это для меня вопрос более интересный. Если на МКС вон надули тестовый отсек, то в надувной купол на Марсе я верю с трудом. Среда более агрессивная.
boblenin
На луне предлагают закапываться в грунт. Почему не проделать то же самое на марсе?
Platon_msk
Легко. Только копать кто-то должен. Либо машины, которые необходимо доставить на Марс, либо люди, оснащённые шанцевым инструментом. А это выемка грунта в размере огромного количества кубометров.
Экскаватор, он большой. А другого устройства, кроме двух солдат из стройбата, заменяющих его, пока не придумали.
Но чтобы люди могли копать сами или при помощи механизированного устройства, им нужно жить. В куполах или жилых отсеках или на орбите Марса.
Я читал фантастику, там обустройство базы делают роботы. Но их тоже нужно доставить, потом управлять ими.
Но всё это время, пока база готовится, людям нужно хоть иногда сбрасывать скафандры. Иначе памперс не только переполнится, он взорвётся. Физиология.
rPman
Если закрыть глаза на 'эффективность по времени', то миниатюрное устройство на 'колесиках', измельчитель и шланг, по которому с забортным воздухом перемещается измельченный в песок грунт умножить на их количество и стоимость долговечной фрезы. Выкопает что угодно в условиях сухого грунта марса.
trapwalker
Нужно сцепить тросом станцию с астероидом и придать системе вращение. Время от времени по тросу ползаем на астероид добывать ресурсы для измельчителей и делать порошок для 3d-принтера для строительства новых ячеек жилого модуля.
boblenin
Вот! Отличная мысль. Только станцию придется или балансировать такой же станцией на другой стороне или астеройд и станция начнут вращаться относительно общего центра масс. Если астеройд очень большой — то центр масс будет близко к нему, но тогда его закручивать замучаемся.
trapwalker
По-любому вращение вокруг общего центра масс. Астероид закручивать не трудно. Нужно прицепиться к нему, собрать на поверхности вещщества (например воду) и пулять ею вдоль поверхности создавая момент вращения.
Когда скорость вращения будет достаточной, можно начинать постепенно стравливать трос привязи гондолы к астероиду. Важно соблюдать баланс и не допускать накручивания троса на астероид. Чем быстрее раскручиваемся, тем длинее выпускаем трос. Если изобретем компактный генератор углеродного волокна, то производить его можно на ходу прямо при раскрутке прямо на астероиде из местного сырья.
Bronx
Только зачем мудрить с тросом? Астероид уже наверняка вращается и имеет нехилый момент импульса, почему не начать возводить стены станции прямо с его поверхности, на полюсах вращения?
trapwalker
Потому, что в таком малом радиусе от центра масс эффект кориолиса будет носить чудовищный характер. Из-ат такого резкого градиента даже ноги и голова будут подвергаться заметно разному ускорению свободного падения. Кроме того мы будем сильно ограничены в этажности. Это связано и с тем же градиентом искусственной гравитации и с размерами астероида: максимально комфортен только самый дальний от центра слой. Строительство «наружу» будет сопряжено с бОльшим количеством возводимых стен и с нагрузкой на них на отрыв.
Трос и рытьё туннелей в толще астероида мне видится более простым решением. Кстати, в оригинальной идее про это не было, но трос можно использовать как космический лифт. При необходимости пришвартоваться к этим «нунчакам» корабль может зацепиться за трос в центре масс системы, а потом, синхронизировав момент вращения, поехать прямо по нему вниз к обжитому астероиду. То же и с покиданием системы, но в обратном порядке.
Bronx
> в таком малом радиусе от центра масс эффект кориолиса будет носить чудовищный характер.
Откуда малый радиус? Типичный астероид имеет размеры порядка километра, поэтому диаметр конструкции можно делать большим, вплоть до диаметра астероида (если закладывать строительство первого пояса вдоль экватора).
> Строительство «наружу» будет сопряжено с бОльшим количеством возводимых стен и с нагрузкой на них на отрыв.
После того, как первый пояс будет замкнут в кольцо, нагрузку центробежных сил будет нести сама оболочка, дополнительные конструкции будут нести лишь вспомогательные нагрузки, типа поддержки центровки.
OtshelnikFm
Громадные проекты футурологов упускают одну вещь — все они выполнены единым отсеком. А это может быть проблемой как на Титанике.
Нужны герметичные блоки. Так сейчас системы пожаротушения в торговых центрах строят — отсекают проблемный участок в случае пожара.
Alexsandr_SE
Герметичные блоки, способные выдержать резкую декомпрессию, это насколько цена поднимется и вес?
Нужно значить учиться делать защитные поля.
OtshelnikFm
Вы хотели сказать «атмосферу»?
25080205
Кстати, нагрузки считали??? На каждый сантиметр давит 1 килограмм сила (внутри же атмосферное давление) — это вроде бы немного, но… Диаметр цилиндра 8 (восемь) км. — если представить срез цилиндра как кольцо сантиметровой толщины, мы получим силу в 2.5 тысячи тонн, стремящуюся разорвать нашу сантиметровую полоску. Я могу заблуждаться, но из чего ее делать, из мифрила? Это без учета центробежной силы, которая тоже стремится разорвать конструкцию. При диаметре 1.6 км. тоже получается нагруженность более 500 тонн на сантиметр — сколько там у нас нанотрубки держат, сдюжат ли?
SilverHorse
Эм… F=pS=0,02*pпR=0,02*10^5*3,14*4000=2,512*10^7 Н — 2563 тонны, да (при толщине среза сантиметр), но эти 2,5к тонн на _всю_ площадь кольца, длина которого, на секунду, 8000*3,14=25120 метров, в итоге имеем _удельную_ нагрузку в… 1000 Н/м. 100 с копейками кило на погонный метр. Без учета центробежной силы оболочку можно из досок сколачивать, пустая она выдержит атмосферное давление с лихвой. А вот с центробежной силой все становится немного веселее. Пусть в нашей модели масса всего среза сосредоточена в его границе (простейший экстремальный случай, но недалекий от истины). Человек на границе должен испытывать 1g. F=mg=mRw^2=mv^2/R. g=v^2/R, v=sqrt(gR)=sqrt(9,8*4000)=198 м/с — линейная скорость точек кольца радиусом 4 километра, вращающегося для обеспечения 1g. Возьмем квадрат поверхности метр на метр. Пусть вся хренотень непосредственно на поверхности на этом квадратном метре весит 10 тонн (считаем это массой самой оболочки, вполне реально, если там металлоконструкции, плюс слой почвы, плюс что-то еще). Над этой поверхностью 4 километра воздуха, объемом 4000 кубометров, пускай давление и плотность постоянны с высотой (что совсем не так, но нам пофиг, мы все равно берем намного более экстремальные параметры). Википедия нам подсказывает, что "… при 20 °C, 101,325 кПа и сухом воздухе плотность атмосферы составляет 1,2041 кг/м^3". Ок, еще плюс 5 тонн. Хренотень массой 15 тонн на одном квадратном местре движется по кругу со скоростью, округляя, 200 метров в секунду. F=mv^2/R=15000*200^2/4000=150 кН, или 15 тонн… wait, WHAT? А, ну да, мы только что получили доказательство того, что мы могли это и не считать, ведь несколькими строчками выше мы сами же и написали, что F=mg=mRw^2=mv^2/R, иными словами, конструкция должна выдерживать только и исключительно свой собственный земной вес. Материалов, способных выдержать 15 тонн+100 кило атмосферного давления на квадратный метр у нас прямо сейчас хоть завались.
Итого: статические нагрузки цилиндр не разорвут, даже если очень сильно постараться. А вот динамические — БОЛЬШОЙ вопрос…
SilverHorse
Упс, пардон, не 100 кило, 10 тонн давления же. То есть 25 тонн на квадратный метр. Но нам все равно относительно пофиг, первый найденный в гугле бетон выдерживает 1500 тонн.
GreenGoblin
Неправильно считаете. Давление внутри стремится увеличить радиус кольца, а когда увеличивается радиус, пропорционально увеличивается и длина окружности(с коэффициентом 2*pi). Так что если «распирающая» сила равна 2500 тонн, то сила, стремящаяся разорвать кольцо, равна 2500/(2pi) = 400 тонн. Нужна стальная оболочка метровой толщины(прочность стали на разрыв 40 кг/мм^2).
lion-sochi
Центробежная сила в данном случае является статической нагрузкой
https://ru.wikipedia.org/wik/Динамические_нагрузки
SilverHorse
Эм… вы мой коммент вообще прочитали? Я статические нагрузки (самые очевидные) и считал. И что такое динамические нагрузки, я прекрасно в курсе. И они как раз и могут разрушить полый цилиндр очень легко.
Вообще у вращающегося цилиндра такого размера главная проблема — невероятно точная синхронизация вращения всех точек поверхности. В противном случае при движении точек соседних срезов с разной скоростью возникнут колоссальные напряжения, стремящиеся скрутить цилиндр в жгут и закономерно разорвать его. Про прочие очевидные вещи типа метеоритов молчим.
PaulAtreides
Станция Джона Бернала на этой иллюстрации очень похожа на Вавилон-5. :)
GreenGoblin
Мне кажется, проще подыскать какой-нибудь классный астероид, накопать в нем тоннелей, раскрутить его и поселиться внутри.
Хотя все равно не понятно, зачем это нужно. Вместо бесполезной МКС можно было бы запустить на те же средства сотню марсоходов и других классных штуковин по всей солнечной системе.
worldmind
Надо конечно считать, но скорее всего это более реальный сценарий запасного человеческого поселения чем колонизация соседних планет.
joger
самый реальный сценарий — герметическая коробка(купол, подземный/подводный город) на матушке Земле. что у нас там из глобальных убийц? мегавулканы, километровые астероиды, потепления, похолодания, изменение состава атмосферы, епидемии — да даже если всё случится одновременно, Земля остаётся гораздо более дружелюбным вариантом, чём всё остальное
worldmind
Согласен, но это скорее всего реализовано ещё в период холодной войны и обладает одним недостатком — человеки которые не поместились в эту коробку будут прилагать все усилия что её взломать.
ihouser
Ну да. Сделать пустую полость внутри, раскрутить, чтоб 1g получился. И тогда это все разорвет в клочя.
Это лучше чем покрасит зеленым и выбросить, наглядней.
GreenGoblin
Не надо делать внутри полость и не надо 1g. Я думаю, 0.3-0.4 было бы идеально.
ihouser
А есть какое нибудь научное обоснование сколько g достаточно?
GreenGoblin
Я не физиолог, но то, что космонавты выживают на мкс, косвенно нам говорит, что достаточно 0g.
Конечно, какая-то гравитация для нормальной жизни нужна, хотя бы чтоб не приходилось есть борщ из тюбика, но 1g кажется перебором. Мы не очень хорошо это переносим с тех пор, как перестали ходить на четырех конечностях.
pnetmon
На МКС не 0g
Platon_msk
И компенсируют они недостаток притяжения занятием на тренажёрах.
EnderWiggin
Астероид — это не обычный булыжник, а грубо говоря куча камней и пыли собранной вместе. При попытке раскрутить, все это хозяйство просто рассыпется.
GreenGoblin
Да неужели не найдется в солнечной системе ни одной подходящей каменюги? Не верю!
А если и так, все равно астероид можно использовать как источник сырья для строительства жилого модуля и противес, дабы не заморачиваться с тороидальной фигней.
Mad__Max
Это с кометами путаете — там да, куча камней, пыли и льда слипшихся вместе.
А большая часть астероидов вполне приличные каменюки. Не совсем монолитные, но на уровне земных горных пород. А часть вообще металлические — по свойствам ближе к огромному слитку из нержавеющей стали.
trapwalker
У Ибатуллина в Черве и Розе было поселение на астероиде Рианон. Астероид был привязан к другому поменьше и системе придано вращение. В книге одробно описывается как «привязывали» и как делали в астероиде полости для жилья. Конечно там было не 1g, но не факт, что нужно, вот, прямо точно столько. Гравитация на Рианоне нужна была чтобы рожать детей. Кроме гравитации этому способствовала довольно развитая медицина, которая, конено, тоже скакнула вперед, раз уж мы научились ловить и привязывать астероиды.
k102
А насколько такая псевдогравитация применима в реальности? Сила Кориолиса же будет мешать
trapwalker
да что только ни будет мешать-то. Все будет мешать. Но человек — скотинка такая, что ко всему приспособится, а к чему не приспособится, то приспособит под себя. Со временем. А если угроза какая, то… оно ж как… жить захочешь — не так раскорячишься.
ARD8S
А почему не упомянут «Ringworld» Ларри Нивена (интерпретация идеи известна по вселенной «HALO»)? Как возможный вариант, пусть построенный и населённый «другими цивилизациями»?
potan
Заманчиво разработать человека, устойчивого к радиации, невесомости, перегрузкам, перепадам давления и тп. А может быть и проще, так как биологические объекты часто могут само расти.
trapwalker
Ага. Разработать новый вид и начать с ним конкурировать? Сомневаюсь я, что так вот с наскоку можно сбацать единомоментно без ужасных бесчеловесных опытов, евгеники и душегубства. Нет, приспосабливаться — это удел незаметной эволюции. Она и так работает непрестанно. А люди — существа изобретательные, подходят творчески и оригинально. Ежли прижмет или затрендится, то будут модификации и себя и окружающего мира. Но постепенные. Мода — штука консервативная, но настырная.
potan
Зачем новый? Доработать старый, в том числе разработать процедуру доработки унаследованных экземпляров.
trapwalker
Вот эта вот «доработка» как раз и видится мне, пока что, нереалистичной фантастикой. Наверно к тому времени, как мы сможем и решимся делать такие радикальные адаптации для человека, у нас технология уже будет на высоте и мы будем делать в лабораториях таких живых «покемонов», что, может статься, человека трогать и не придется. Будут симбионты, снабжающие нас кислородом как жабры под водой и обтягивающие нас пленкой в космосе. Футурологам тяжело заглядывать в такое отдаленное будущее и не выглядеть потом глупо со своими «реактивными ранцами для почтальонов». Это я к тому, что мы сейчас воображаем, как будем решать сегодняшние проблемы. А будущее, скорее всего, сделает их неактуальными, зато принесет другие проблемы, которых мы сейчас даже представить себе не можем.
Rembo123
Вращающийся тор (цилиндр, шар) на столько популярен на сколько очевиден. Вращение — центробежная сила — это конечно основа, без вращения никуда. А вот на счет тороидальной формы станции конечно можно поспорить. Нам кажется, что тор оптимален, но признаемся, что это прямое следствие, того что мы живем на земле в атмосфере, а колесо (шар, цилиндр) меньше всего сопротивляется вращению во внешней среде. Уберите среду и получите любую форму, например, два тела, связанные между собой тросом и закрученные вокруг центра масс. Предположим в одном теле будет двигатель и прочее техническое хозяйство, а во втором всё что касается экипажа.
qwerty135
«на которой будет запрещён алкоголь» — главное в теме о космосе )))
artemspitsyn
Я конечно понимаю, что вероятность столкновения с метеоритом или еще каким куском космической пыли ничтожна мала на просторах вселенной, но эта мысль всегда приходит первой, когда вижу подобные конструкции… Скорее всего от прямого попадания не защитят ни перегородки, ни какие-либо супер прочные материалы (с защитой от радиации и т.д.). Наверно необходима активная защита с постоянным сканированием пространства. Возможно сеть спутников-радаров-защитников, способных вовремя детектировать и пресечь угрозу.
heathen
Для серьёзной катастрофы может оказаться достаточно мельчайшего камешка в пару сантиметров диаметром — всё зависит от скорости и места попадания. Обнаружить и держать под контролем все такие объекты может быть очень сложно. Подход в любом случае нужен комплексный. И как вы предлагаете бороться с обнаруженным?
artemspitsyn
Пока ничего лучше а ум не приходит, кроме как активной защиты, Мощная лазаретная пушка для крупных объектов и соответствующая для более мелких.
Вот например на танках что то подобное.
Но с космическими скоростями конечно поражать нужно будет лазером.
Да, даже мельчайший предмет способен нанести невосполнимый урон, поэтому нужна высокая точность сканирующих радаров.
Как ранее предложил точность и масштабность можно достичь большей группировкой спутников, рассеяных равномерно в требуемом объеме пространства.
На них же можно возложить и перехват мелких частиц, а более крупные объекты будут перехвачены у "сторожевыми" пушками, так же закрепленными за определенными секторами.
black_semargl
Пока лучший метод — разнесённая броня.
Камушек хоть её и пробивает — но при этом сам испаряется. И до следующего слоя долетает только облачко газа.
saboteur_kiev
Достаточно мощные лазеры, на текущий момент вроде как плохенько сбивают легкие беспилотники.
Что сможет сделать лазер в космосе какой-нибудь глыбе камня, весом в 10-100 кг? Откуда взять столько энергии, чтобы палить лазером достаточно, чтобы хотя бы расплавить?
hokum13
Не надо расплавлять. Надо вызвать серию маломощных взрывов, чтобы создать реактивную тягу для уклонение от станцией. Если озаботится этим заранее (тысячи — миллионы километров), то хватит и маленького пинка.
Энергии и правда надо много. :(
Mad__Max
Уже существующих сейчас лазеров (правда наземных вариантов — для космоса пока не делали) хватает чтобы на поверхности камня вызвать бурное кипение породы с образованием реактивной струи(от испаряющихся газов). Которая и отклонит булыжник с его траектории и он пролетит мимо.
Система питания — солнечные батареи уровня МКС + накопитель энергии-буфер(попросту аккумулятор). Т.е. это уже доступный прямо сейчас уровень технологий, не говоря о том, какие будут когда до строительства подобных станций для постоянно проживания дело дойдет на практике.
artemspitsyn
Абсолютно согласен. Как-то статья была про Boeing YAL-1. Эксперементальный боевой самолет для перехвата ракет. Во время испытаний мощность лазера разогнали до мегаватта.
black_semargl
Только не надо забывать про эффект Джанибекова.
Жителям тора может не понравится.
hokum13
А он разве не только для «гантели» действует?
https://www.youtube.com/watch?v=LzVItPwiQyI вроде адекватно объясняет происходящее. И для тора (показывает на примере тушенки — цилиндра) вроде не работает.
black_semargl
Не, там суть в разнице моментов.
Если момент по текущей оси вращения будет находиться между моментами по перпендикулярным — будем иметь переворот.
Т.е. если у тороидальной станции будет достаточно сильная ассимметрия масс внутри самого тора — запросто можем огрести.
Изначально этот эффект проявился на гайке с «крылышками»