Михаил Лапиков - Освоение Солнечной: логистика будущего

Уточнение астронома

Возраст этих звёзд – аргумент скорей в пользу того, что кроме нас тут пока никого. Заселённая галактика вероятного далёкого космического будущего с очень большой вероятностью окажется нашим и только нашим детищем.

Впрочем, до этого ещё нужно дожить. Вернёмся до поры к земным окрестностям – и попробуем добавить в них раннюю мега-конструкцию из тех, что реально построить на космических ресурсах без крупных технических прорывов.

Кольцо вокруг Земли

В какой-то момент даже в ближнем околоземном пространстве станет выгодно перейти на поддержание орбиты по цене электричества, без расходов любого рабочего тела.

Решение эта задача имеет. Чисто количественное решение, без научных и технических прорывов.

Вжж-виу!

Достаточно сильные электромагниты разгоняют поток дроби с достаточной скоростью, чтобы тот двигался по орбите нужной высоты. Тонкостенные герметичные трубы защищают его от торможения следовыми количествами земной атмосферы. Каждая труба по вращению Земли уравновешивается трубой против вращения.

Кольцо парит вокруг Земли на одном и том же месте. Рабочее тело снова и снова ходит по кругу. Сильные электромагниты сохраняют его орбитальную скорость и держат на себе навесные конструкции. Чем больше труб в основании кольца, тем оно шире, и тем больше его полезная нагрузка.

Какая именно?

К-к-колечко

Мы говорим о постройке длиной порядка 41-42 тысяч километров. Солнечные электростанции, заводы, города с земной силой тяжести (ну, почти земной, разница с тяготением на экваторе приборами обнаружима), сверхскоростные железные дороги, внеатмосферные космодромы... при достаточной ширине опоры по центру жилого пространства можно хоть сплошную реку налить, пусть и явно искусственную.

Прекрасная иллюстрация, что даже в пределах околоземной низкой орбиты можно отгрохать такой экзотический, но полностью достоверный хотя бы в первом из приближений фантастический сеттинг, какой пока что осмеливались делать крайне редко даже в героической приключенческой фантастике. Протянуть к основанию кольца с Земли башни с активной поддержкой теми же самыми потоками дроби в электромагнитном поле, и в космос можно ездить на поезде.

Буквально!

Экономическое значение

Кольцо эффективно отводит с Земли мусорное тепло, экспортирует на Землю огромные количества дешёвой энергии, позволяет высокоэффективное наблюдение за поверхностью и корректирование огня или обстрел поверхности и космоса в реальном времени.

Разумеется, его появление бессмысленно ждать раньше, чем это позволит космическая инфраструктура. Но прелесть ситуации в том, что местных ресурсов системы Земля-Луна на такое достаточно, а выгода от кольца, даже самого раннего и очень маленького, намного перевешивает цену его постройки.

Значит пора обратиться к Луне.

За ресурсами!

Ближе некуда

Луна – самое большое космическое тело рядом с Землёй. И, разумеется, одно из самых богатых. Да, на Земле есть всё, что есть на Луне, и гораздо больше. Но главное достоинство Луны перевешивает этот факт с лихвой. Луна находится в космосе. Рядом с Землёй и в космосе одновременно. В этом смысле Луна уникальна.

Гравитационный колодец Луны резко слабее земного. Поднять из него что-то ценное в разы легче и дешевле, чем тащить с Земли. И при этом Луна удивительно богата ключевыми ресурсами космического строительства и легкодоступна.

Это лучшая ступень для рывка человечества в космос.

Доступность Луны

На поверхности Луны тяготение вшестеро меньше земного. Ускорение свободного падения там – 1,62 м/с. К тому же, у Луны отсутствует атмосфера. Долой ещё одну помеху ракетным полётам. Для понимания масштаба – на Земле атмосферная помеха накидывает ракетам в суммарную цену взлёта заметно больше километра в секунду. На Луне за два с половиной километра в секунду можно взлететь или мягко сесть.

Между точками Лагранжа ракету можно гонять за единичные километры в секунду характеристической скорости. Или стрелять в них из огромной электромагнитной катапульты с поверхности Луны без любых ракет вообще – по цене электричества.

Внутренняя транспортная связность

Лунный космический лифт строится на современных земных материалах, без любых прорывов материаловедения. Он тоже работает по цене электричества, обладает большой грузоподъёмностью и позволяет достаточно эффективно запускать полезную нагрузку в космос сразу на разные орбиты, в зависимости от высоты запуска.

Эффективный химический двигатель Луна-космос-Луна для ближнего окололунного пространства можно топить исключительно местными ресурсами, причём с немалой вероятностью при космическом избытке энергии процесс этот окажется настолько же возобновляемым, как и земной цикл углеводородного топлива.

Подлётное время

Для главных обитаемых центров в окололунном пространстве на дешёвых массовых двигателях всё ещё измеряется в считанных днях, вместо месяцев и лет. Энергетическая цена перелёта к поясу астероидов или спутникам Марса в километрах в секунду характеристической скорости примерно та же самая. Но до Луны добраться можно куда быстрее.

На одном g постоянного ускорения в космосе полёт с орбиты Земли до Луны займёт считанные часы. Правда, это невероятный, фантастически эффективный и мощный двигатель, который в реальных прогнозах развития космической техники задержится мягко говоря надолго.

Реализуемость проекта

Сама по себе долговременная лунная база уже больше полувека находится в рамках наших фактических технических возможностей. Просто она слишком дорогая. Но и эта цена с развитием науки и техники неумолимо падает.

Как только человечество всерьёз выберется до Луны – оно уже на полпути куда угодно.

Но что же на Луне можно взять?

Безопасный полигон

Любая технология по освоению космоса может сбоить, причём совершенно внезапным для стадии проектирования на бумаге образом. Испытать что-то на Луне, где за считанные дни можно дождаться прибытия материальной помощи или транспорта для эвакуации значительно проще, чем узнать о фатальном отказе систем жизнеобеспечения где-нибудь в районе Цереры, куда даже с постоянным ускорением двигателей очень высокой по нашим современным понятиям мощности лететь на выручку придётся дольше месяца.

Работа автоматических строителей, шахтёров, заводов, самораспаковывающихся многофункциональных комплексов и другой космической техники на Луне имеет все достоинства работы в космической среде и непрерывное телеприсутствие разработчика в реальном времени.