Михаил Лапиков - Освоение Солнечной: логистика будущего

Весной 2019 года солнечный зонд Паркера сумел приблизиться к Солнцу на дальность 0,25 а. е. – при запланированном предельном сближении 0,04 а. е. То есть, крайне эффективное решение доступно человечеству уже сейчас – и дальше станет лучше.

Глубокое погружение

Добиться лучшего погружения можно комбинацией двух эффективных способов. Во-первых, брать зеркало получше, с более высокими коэффициентами отражения энергии в основных диапазонах. Добиться предельно близкого к 100% отражения в одном диапазоне в лабораторных условиях смогли уже сейчас. Во многих диапазонах отражение получается разное, но повышать эффективность за счёт лучшего подбора материала на заказ можно и там.

Во-вторых, использовать активный теплоотвод. Зеркало теплового щита прекрасно обеспечивает излучение радиаторов из его тени. Чем ближе к Солнцу, тем больше конструкция похожа на гриб с большой шляпкой и короткой ножкой, потому что энергия Солнца начинает попадать в систему условно с боков конструкции. Но поначалу она только понижает эффективность теплоотвода до меньших эффективных значений.

Материальный носитель

В какой-то момент к фотонам добавятся и другие носители тепла. В короне реально угодить под выброс разреженной плазмы температурой в пару миллионов градусов Кельвина.

Столь же интересным воздействием обладает и электромагнитное поле Солнца. Оно может вызвать сильный индукционный нагрев.

Активная защита

К счастью, ионизированные частицы можно отражать активной электромагнитной защитой. Она даёт заметный выигрыш по массе и выгодна для практически любого освоения космоса на всём протяжении Солнечной.

Разумеется, питание активной защиты повышает количество мусорного тепла в системе, но конечная эффективность – вопрос баланса мусора и полезного эффекта.

Реальная возможность

Зеркальный щит, электромагнитный кокон и эффективные излучающие радиаторы для нырка в ближние окрестности Солнца целиком находятся в границах известной физики.

В чисто количественном отношении эффективное решение такого рода может защищать даже большой космический город.

Кольцо вокруг Солнца

На удалении в примерно три миллиона километров от Солнца его сила тяжести падает до земного 1g. В этих условиях реально построить защищённое от солнечного излучения кольцо вокруг Солнца и получить исполинское высокотехнологичное рабочее пространство, которое при этом находится внутри солнечной короны.

В чём его главная выгода?

Контора глубинного бурения

Добыча солнечной материи требует огромного количества энергии. У любой мегаструктуры в ближнем солнечном пространстве – что цельного кольца, что ожерелья больших космических городов, с энергией всё хорошо.

Следующий этап – мощное искусственное магнитное поле!

Электромагнитный насос

Опыты с электромагнитными насосами без движущихся частей – привычное для учёных дело. Переход от лабораторных опытов к промышленному использованию – больше вопрос практики и финансирования.

Откачка солнечной материи электромагнитным насосом вполне реальна и требует больше масштабного строительства, чем масштабного исследования. Ну и минимум двадцати миллиардов джоулей на килограмм материи, разумеется.

Важное примечание

Многие звёзды галактики сильно различаются с нашим Солнцем. Красные гиганты куда менее плотные и гораздо холоднее. Там строительство эффективной солнечной шахты решается проще и дешевле.

Впрочем, до их освоения ещё нужно дожить.

Система колец

Как и в любом другом случае масштабной добычи материала из мощного гравитационного колодца, сложная и большая система колец вокруг Солнца заметно выигрывает по эффективности.

У неё появляется и крупное достоинство – эффективная доставка холодного теплоносителя с внешних колец на внутренние. При грамотном дизайне внешнего излучающего кольца оно становится мощным холодильником.

Пикантный момент

Итак, хотя человечеству понадобится много новых инженерных решений только в силу масштаба задачи промышленного освоения Солнца, процесс этот вполне обойдётся без анекдотической «новой физики».

Сами по себе технологии подобного освоения находятся целиком в рамках действующей теоретической модели.

Что это даёт?

Заселение ради присутствия

Ближние окрестности Солнца – удивительно суровая для технических систем жизнеобеспечения среда. Но там, где техник СЖО видит головную боль, экономисты и логистики видят прибыль.

Выгоды от промышленно освоенного Солнца многократно и навсегда превосходят любые проблемы этого освоения.

Гравитационная праща

Манёвр Оберта в ближних окрестностях Солнца заметно упрощает космическую логистику, что по срокам доставки, что по доступности транспортных окон. Анекдотический бильярдный удар «в лузу рикошетом от Солнца» в космосе прекрасно работает.

Активный доразгон местными солнечными лазерами даёт крайне выгодные транспортные карты любому инвестору подобной транспортной системы. Политическим и экономическим сообществам внешних орбит Солнечной окажется выгодно инвестировать в ближнюю околосолнечную инфраструктуру, либо напрямую там присутствовать, даже при больших поначалу сроках полёта своих карманных специалистов.

Пожилой строитель мудрый...

Для работы высокотехнологичной автоматики нужно сравнительно мало людей, в основном – специалистов и наладчиков. Большой сегмент кольца около Солнца может работать под управлением сравнительно маленькой команды.

Но даже эти люди в сумме потребуют массовое строительство космических городов и на поздних стадиях освоения превратятся в безумные на современный взгляд триллионы постоянно занятых работников – без учёта семей и живого окружения.

Главная кладовая системы

Единственное, чего у Солнца меньше, чем в остальной Солнечной – это пустого места и промышленного холода. Всего остального заведомо больше.

Безумные гигаватты солнечной энергии можно излучать на огромные расстояния. Даже с низким КПД больших солнечных лазеров они всё равно остаются самыми большими и самыми дешёвыми транспортными лазерами.

Соларпанк

Даже в маловероятном случае чрезмерно долгих задержек технологии контролируемого термоядерного синтеза, вопрос освоения дальних границ солнечной можно решить достаточным количеством грубой силы: передать солнечную энергию лазером на межпланетное расстояние!

Да, это заметно поменяет ресурсную экономику внешних планет в сторону преимущественной добычи азота, фосфора и углеводородов, но даже настолько маразматическая на первый взгляд химера окажется состоятельной и жизнеспособной.