Михаил Лапиков - Освоение Солнечной: логистика будущего

Теслу на свалку

Взрывоопасные, тяжёлые, зачастую токсичные, большие аккумуляторные батареи электродвигателей вдрызг проигрывают метану по безопасности в быту и соотношению массы двигателя к его эффективности (Хотя космическое изобилие редкоземельных металлов их с заметной вероятностью удешевит).

Как у ракетного топлива, у метана тоже есть огромное достоинства. Стабильность и экологичность.

Выбор топлива ракеты

Кислород-водородная топливная пара обладает высокой энергетикой. Она хороша там, где надо сравнительно быстро что-то разогнать для перегона космос-космос. Но есть у неё и крупный изъян.

Жидкий водород – сверхтекуч. Дорого замораживается. Быстро испаряется. Плохо хранится. В системе Земля-Луна срок выкипания ещё приемлем. В перегоне между орбитами планет Солнечной цена хранения и по массе, и по технической сложности топливной системы, возрастает чрезмерно.

Кислород-метановая пара лишена таких проблем целиком. На перегоне длиной в месяцы, а то и годы, это химическое горючее космического происхождения беспрекословно пробулькает в баке сколько потребуется, и столь же беспрекословно отправится в ракетные двигатели.

Станция полпути

Сравнительно маленькая автоматическая заправочная станция в околомарсианском пространстве уже станет логистической точкой высокой ценности как для системы Земля-Марс, так и для любой более сложной. Для начала в список добавятся крупные тела пояса астероидов.

Важно, что ценность заселённой и освоенной высокой околомарсианской орбиты сама по себе сохранится очень надолго. Практически навсегда. Даже с началом перехода к высокоэнергетическим транспортным схемам.

Ценные материалы

Фобос и Деймос – такие же сокровищницы полезных строительных материалов, что и земная Луна, пусть и маленькие. В них столь же изобильно содержатся кислород, достаточно много кремния, железа и алюминия, чтобы начать эффективное космическое строительство на местных ресурсах.

Транспортная связность в местной системе очень высокая. Поверхность Фобоса или Деймоса можно напрямую соединить тросами или арматурой из труб с большим космическим городом. Он комфортно разместит первые рабочие смены и примет на себя обслуживание местного транспортного узла и любого дальнейшего строительства.

Катапульты дальнего космоса

Достаточно мощная электромагнитная катапульта, вроде лунной, может отправлять контейнеры с грузом на достаточно высокой первоначальной скорости. Это позволит заметно сократить запас рабочего тела для внутрисистемного строительства.

Разгонное сооружение длиной в относительно скромные 30 километров запросто выкинет самоходный контейнер в космос на скорости повыше, чем изрядно сэкономит рабочее тело для его разгона. Дальше контейнер можно разгонять и того интереснее.

Лазерный парус

Современный массив из большого количества относительно слабых лазерных излучателей с компьютерным управлением в космосе можно наращивать примерно настолько же хорошо, что и питающую его электростанцию.

После разгона катапультой, достаточно развитая транспортная система запросто может подсветить лазером раскладной алюминиевый парус транспортного контейнера – и придать ему постоянное ускорение.

За и против

Да, у лазерной схемы низкая тяга. Речь идёт о сантиметрах в секунду за секунду, или, в лучшем случае, первых десятках сантиметров. Но в очередной раз напоминаю, что в сутках этих секунд – 86400 штук. То есть, лазерный разгон на протяжении нескольких часов уже достаточен, чтобы вывести контейнер на маршрут до системы «Земля-Луна» или к любому телу в поясе астероидов.

Вывести по цене электричества, без трат рабочего тела. А в точке прибытия ещё и затормозить тем же способом!

Порог реализации

Конечно, транспортная система постоянного ускорения, пусть и слабого, но по цене электричества и уровнем настолько лучше химического двигателя – принципиальная смена правил игры в освоении космоса.

Быстро реализовать подобную систему дорого и сложно. Другой вопрос, что она, скорей всего, окажется реализована, едва лишь фактическое индустриальное развитие конкретной области космоса вообще это позволит. Слишком уж велики фактические выгоды, которые она сулит.

Дорого. Очень дорого. Но столь же выгодно с момента окончания ввода системы в строй!

Порог заселения

Действующая лазерная система доставки принципиально меняет правила игры для снабжения местного строительства любыми высокотехнологичными системами. Те начинают прибывать быстрее и в куда больших объёмах.

Что важнее, настолько же быстро в систему получается вбрасывать и население. Полётный срок около месяца означает, что ради строительства можно отправить даже ценных специалистов, и точно знать, что вернутся те сравнительно быстро – здоровыми.

Я твой пуск окно шатал!

Двигатель постоянного ускорения значительно понижает значимость «пускового окна» дешёвых гомановских орбит. На орбите Марса начнут расти первые космические города.

Крайне вероятно, что в их садах даже посадят яблони.

Терраформирование бессмысленно

Застройка околомарсианского пространства космическими городами – единственный способ дать местной системе большое количество дешёвого и качественного защищённого жизненного пространства.

Да, им понадобятся большие поля космических электростанций, но в пределах зелёного пояса Солнечной всё прекрасно заселяется на достаточно примитивных технологиях. Любые прорывные, конечно, тоже пригодятся. Но для начала можно и без них.

Орбита – Марс – орбита

С хотя бы первыми сотнями тысяч жителей постоянного населения в окрестностях красной планеты можно поднять вопрос массового ресурсного освоения Марса. Это как место для жизни планета бесполезна. А вот как сокровищница – пригодится.

На поверхности Марса в изобилии находится водяной лёд, углеводороды, привычный уже набор из связанного кислорода, вездесущего кремния, железа и алюминия. Это всё чуть различается с Луной, потому что на Марсе когда-то давно присутствовало и довольно много кислорода в атмосфере, и вода жидкой фазы. Дотошный геолог отыщет и серу, и богатые залежи медной руды, и редкоземельные элементы, и массу других ресурсных ништяков.

Цена доступности

Марсианские ресурсы сравнительно дорого и сложно добывать на основе только химических ракетных паромов большой мощности, как это планировали в любых обзорах масштабного освоения Марса в конце второго тысячелетия.

В нынешнем же тысячелетии есть все шансы, что ресурсное освоение Марса начнётся из ближнего околомарсианского пространства. И да, по строительство космического лифта или космического фонтана включительно. Это для начала. Потом и на марсианское орбитальное кольцо можно заморочиться.