Что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли

04.09.2018 18:56 0

Что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли

Уже несколько лет ведутся разработки по созданию первых прототипов космических орбитальных городов. Основная проблема для жизни в космосе — отсутствие земной гравитации — решена учеными-теоретиками, но пока все еще далека от практической реализации. И главными ограничителями по-прежнему являются деньги и мощности носителей. «Хайтек» изучил последние космические проекты в области создания орбитальных городов, трудности их реализации и кейсы будущего применения.

Разделенные веками и тысячами километров цивилизации заселяли небо демиургами, героями и иногда красавицами. Над викингами в небесах парил Асгард — обитель богов, славных воинов и валькирий. Над Японией располагалась «равнина высокого неба» — синтоистская Такамагахара. Древнеиндийский эпос Махабхарата резервировал поднебесье для летающих городов с труднопроизносимыми названиями, населенных божествами. Воздушное пространство над христианами независимо от места проживания занимало Царство небесное с апостолом Петром у ворот рая. Над мусульманами — сад Джаннат с гуриями и безалкогольным нектаром.

Научные открытия и технологические прорывы последних веков поставили крест на доктрине «Земля для людей, небо для богов». Сегодня населенный людьми небесный город — не утопическая фантазия в духе летающего острова Джонатана Свифта, а подкрепленный теоретическими обоснованиями и практическими достижениями проект, который еще только будет реализован.

Разработка концепции орбитального города EFIR и поиск технологических решений, позволяющих обеспечить постоянное проживание в космосе нескольких десятков тысяч человек, ведутся уже несколько лет. И сейчас, если апеллировать к достижениям ученых по всему миру, можно сказать, что на пути к созданию космического города нет нерешаемых проблем. Есть нерешенные.

Главным требованием к искусственному космическому объекту, где человек мог бы находиться на постоянной основе, была и остается гравитация. Опыт МКС доказал, что длительное пребывание в состоянии невесомости крайне пагубно отражается и на физическом, и на психологическом состоянии организма. Чтобы перешагнуть грань между кратковременными визитами и полноценным проживанием в космическом пространстве, необходимо создать станцию с постоянной искусственной гравитацией, равной или хотя бы сопоставимой с земным притяжением.

В теории уже давно известно, как решить эту проблему: за счет центробежной силы. О космических поселениях будущего — вращающихся в космическом пространстве городах-бубликах — почти столетие назад писал Циолковский. Более серьезный научный базис под эту идею подвел пионер практического ракетостроения Вернер фон Браун. Все наиболее заметные проектыкосмических городов, разработанные за последние десятилетия — сфера Бернала, Стэнфордский тор, цилиндры О’Нила — основываются именно на вращении вокруг реальной или воображаемой оси, за счет которого создается постоянная центробежная сила, аналогичная земной гравитации.

Центробежная теория строительства обитаемой космической станции хотя и выглядит наиболее реальной из существующих, но не лишена ограничений и недостатков. Во-первых, такая станция должна быть не просто большой, а очень большой. Дело в том, что при малом радиусе ускорение силы тяжести на разном расстоянии условного пола будет различаться. И если ниже пояса оно будет равняться g, а выше — 0,9 g, это приведет к полному рассинхрону вестибулярного аппарата обитателей станции. Чтобы избежать этого, минимальный диаметр космического бублика/цилиндра/диска должен исчисляться сотнями метров, а в идеале — километрами. Понятно, что ресурсов и технологий для создания космического объекта такого масштаба, равно как и мощности носителей для вывода в заданную точку его модулей, человечеству пока явно недостаточно.

Габариты создают для проектировщиков другую проблему: большому вращающемуся объекту будет чрезвычайно сложно целенаправленно перемещаться в космическом пространстве. Чем больше размер, тем больше масса, тем больше момент импульса, затрудняющий движение в заданном направлении. Эта проблема решается в проекте О’Нила: его космический город — это два одинаковых цилиндра, соединенных вдоль оси и вращающихся в разные стороны, за счет чего момент импульса обнуляется.

После устранения центробежных нестыковок остается еще ряд вопросов, которые необходимо решить:

Каждая из этих задач — серьезный вызов, но ни одна из них не выглядит нерешаемой.

Что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами ЗемлиЧто осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами ЗемлиЧто осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами ЗемлиЧто осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли

Первые космические города с искусственной гравитацией расположатся неподалеку от Земли и будут по аналогии с МКС использоваться для решения широкого спектра прикладных задач:

Со временем их функционал и ареал радикально расширятся.

Появятся города-фабрики, специализирующиеся на переработке полезных ископаемых, добытых на астероидах. Пит-стоп-станции, где будут проходить дозаправку, ремонт и дооснащение корабли дальних космических миссий. Колониальные армады, которые сначала доставят на осваиваемую планету грузы и персонал для создания стационарных баз, а затем обеспечат орбитальную поддержку поселений и сообщение с внешним миром.

Еще одна сфера, где искусственная гравитация будет иметь решающее значение, — космический туризм. Вполне вероятно, что уже через несколько десятилетий на booking.com можно будет заказать номер в пятизвездочном орбитальном отеле с экскурсией в открытый космос. В чуть более отдаленной перспективе появятся космические аналоги круизных лайнеров — многопалубные туристические корабли, курсирующие по Солнечной системе с заходом в космопорты Марса, Венеры и других планет.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Софосбувир (Индия) Современные условия грузоперевозок по России и за рубежом Помощь русскоговорящим туристам в Италии Издательство «Просвещение» модернизирует образование в России Выбираем вакуумный упаковщик для продуктов

Последние новости