Мы все еще очень далеки от тех времен, когда сможем ступить своими ногами на поверхность другого небесного тела. Однако это не мешает мечтателям и фантастам уже сегодня обдумывать возможные решения, которые позволят нам жить в космосе. Ведь рано или поздно нам придется его колонизировать. И, к счастью, у нас уже есть несколько идей о том, какими могут быть космические колонии будущего.
Космические колонии неизбежны
У человека, при всех его ужасных и иногда даже отвратительных качествах есть одна черта, которая все же оставляет некую надежду нашему виду – это жажда открытий. Дух искателя, исследователя, первооткрывателя живет почти в каждом из нас. Если прибавить к этому необходимость гарантировать выживание нашей цивилизации, нам, рано или поздно, придется строить космические колонии. В них мы сможем разместить миллионы людей. Да, работы такого масштаба создадут много проблем. И многие из них при нынешнем уровне технологий нам пока не преодолеть. Нам еще только предстоит освоить искусство строительства в космосе. Мы должны научиться создавать искусственную атмосферу и искусственную гравитацию. Нам нужно разобраться, что делать с мусором, где брать еду и воду многое многое другое…
Итак, давайте постараемся понять, что мы имеем в этом направлении на сегодняшний день.
В 1976 году американский физик Джерард О’Нил предположил, что в 21 веке люди будут колонизировать космос, используя материалы, полученные на Луне (первоначально) и в поясе астероидов (на более поздней стадии). С помощью своих студентов (ученый преподавал физику в Принстонском университете) этот любитель космоса сформулировал три решения, которые могут позволить людям строить постоянно обитаемые космические колонии.
Преимущества космической колонии
Наша планета не сможет прокормить бесконечное количество людей. А ведь их становится все больше и больше. Поэтому концепция пригодного для жизни места в космосе неизбежно будет становиться все более привлекательной. И это лишь вопрос времени. Возможно эта тема станет очень актуальной всего через каких-то пару столетий…
К счастью, в Солнечной системе много всякого полезного материала. И, в теории, нам ничего не мешает создавать космические колонии, в которых можно разместить миллионы (и даже миллиарды) людей. По сути, у нас есть практически неограниченное пространство для расширения, а также для выращивания еды (и создания ферм). А в качестве источника энергии можно использовать практически вечное Солнце. Ведь к тому моменту, когда оно начнет гаснуть, мы уже, скорее всего, покинем эту звездную систему.
Со временем мы получим доступ ко всем ресурсам, которыми располагает Солнечная система. Например астероиды содержат почти все стабильные элементы, которые мы можем найти в периодической таблице. Да, включая драгоценные металлы, такие как золото, платина и другие. Транспортировка и извлечение этих ресурсов были бы легким делом. Ведь там практически нет гравитации. Проявив немного терпения, мы могли бы начать с тактической хитрости. Первые технологии можно было бы отработать, если бы удалось убедить самых алчных богачей планеты, что космическая колония – это то, что нам нужно. Чтобы добывать золото.
Хм. Так что там про О’Нила и его три проекта космической колонии? Да, вернемся к ним. Эти колонии физик назвал островами. Когда дело дошло до их конкретного наименования, он не стал ломать голову. И назвал их просто Остров Один, Два и Три. Незамысловато. Однако простим человека, который весьма преуспел в области физики высоких энергий и участвовал в создании первых ускорителей элементарных частиц…😚
Остров Один. Сфера Бернала
Остров Один на самом деле является модификацией более ранней концепции. Сегодня мы называем ее сферой Бернала. Эта идея была предложена ученым Джоном Берналом в 1929 году. Первоначально проект Бернала предполагал создание полой сферы (заполненной воздухом) диаметром 16 километров. В ней могло бы разместиться население до 20 – 30 тысяч человек. Эта концепция была доработана О’Нилом, в результате чего сфера стала намного меньше. В пересмотренной версии предлагалось создать сферу диаметром всего 500 метров, которая делала бы 1,9 оборота в минуту (для имитации силы тяжести Земли) на экваторе сферы. Однако на полюсах при этом ощущение гравитации было бы практически нулевым.
Внутренний ландшафт такого сооружения трудно представить. Но, скорее всего, это будет огромная долина, которая тянется вдоль экватора сферы. Такая концепция могла бы обеспечить жилое пространство примерно для 10 000 человек. Включая участок, отведенный под сельское хозяйство. Солнечный свет должен попадать внутрь с помощью внешних зеркал, которые перенаправляют его через гигантские окна возле полюсов.
Остров Два
Предложенный О’Нилом второй остров был не чем иным, как увеличенной версией Острова Один. В этом случае сфера имела бы диаметр 1800 метров, что дало бы окружность около 6.5 километров. Такой размер был выбран не случайно. Он был определен на основе экономических выкладок. Он достаточно мал, чтобы обеспечить эффективную транспортировку внутри колонии. И достаточно велик, чтобы поддерживать промышленную базу.
Остров Три. Цилиндр О’Нила
Но по-настоящему интересным является то, что О’Нил назвал «Остров Три». На самом деле это не цилиндр, а два цилиндра, вращающихся в противоположные стороны. Каждый цилиндр должен иметь длину 32 километра и иметь 8 километров в диаметре. Внутри каждого цилиндра должно быть 6 полос – 3 окна и 3 обитаемые поверхности. Промышленные процессы и зоны отдыха будут находиться в центральной оси конструкции, в которая будет невесомость.
Как и в случае со сферой Бернала, здесь тоже нужно как-то создать искусственную гравитацию. И именно для этого происходит вращение цилиндров. Центростремительная сила и создает ощущение гравитации. Цилиндр должен будет вращаться всего 28 раз в час, чтобы имитировать силу, аналогичную силе тяжести на нашей планеты. Такая скорость вращения достаточно мала, чтобы вызывать у людей серьезный дискомфорт.
Кроме того планировалось, что в колонии будет атмосферное давление, равное половине того, что мы имеем на уровне моря на нашей планете. И что количество газов в атмосфере будет тщательно контролироваться. Эта разница давлений заставит жителей колонии дышать несколько иначе. Однако даст серьезные преимущества. Одно из них состоит в том, что потребуется гораздо меньше газа. Другое – не будет необходимости строить очень толстые стены. И, поскольку объем воздуха внутри цилиндра будет просто огромным, он сможет обеспечивать, к тому же, защиту от космических лучей.
Как вы, возможно, уже заметили, цилиндры О’Нила очень популярны в научной фантастике. Где они неоднократно фигурируют (с разным дизайном, но с очень похожей концепцией) как возможное место проживания человеческой популяции в космосе. (Привет, Интерстеллар!😉). Однако в реальности на данный момент нет никакого среднесрочного или долгосрочного плана строительства космической колонии. Да и технологий таких у нас тоже пока нет.
Но кто знает… Может быть, однажды (по всей видимости, через несколько столетий) первой космической колонией, которую построит человечество, будет именно цилиндр О’Нила.