Михаил Лапиков - Освоение Солнечной: логистика будущего

Планетарная инженерия

Одна из диких, и, на первый взгляд, чисто космооперных идей о перелети-планете на самом деле – чисто количественное решение. Достаточно развитая космическая цивилизация может позволить себе привести в движение массивное космическое тело. Что вполне естественно для тех, кто помнит о физической возможности сравнительно просто и легко привести в движение свою звезду, но бытовой шаблон рвёт попросту в клочья.

В зависимости от заселённости планеты и того, насколько важно сохранить её без серьёзных повреждений, методов на выбор отыщется довольно много. В целом реально говорить даже о запуске плутоноподобных космических снежков в самостоятельный межзвёздный полёт. На выходе – эффективный гибрид самодостаточного жилого сообщества и эффективного живучего космического транспорта с постоянным населением хоть в сотни миллиардов жителей. Настоящий ковчег на миллион лет, которому по силам облететь регион галактики и положить начало его масштабному освоению.

Антиматерия

Дальние границы теоретически возможного, на смычке хрендостаниума и кларктеха, позволяют создание антиматерии в промышленных объёмах.

Конечно, для этого нужно застроить окрестности Солнца выделенными только для этой цели промышленными комплексами буквально космических размеров. Но и выгода более чем наглядная. Гипотетический двигатель на антиматерии позволяет скоростной полёт за пределы освоенных межзвёздных лазерных трасс, на сопоставимых космических скоростях во многие десятки процентов световой и с удивительно выгодным соотношением массы рабочего тела и массы ракеты.

Ну и с военной мыслью всё крайне пикантно становится, чего уж греха таить.

Искусственные чёрные дыры

Вот это, пожалуй, звучит наиболее дико, но лежит в границах возможного для освоившей хотя бы одну другую звезду космической цивилизации. Лазерная трасса межзвёздной протяжённости дозволяет разогнать и спрессовать рабочее тело в искусственную чёрную дыру малых размеров и массы.

В результате получается один из самых эффективных и стабильных космических двигателей и мощных источников энергии, что можно предсказать в рамках современной науки. Срок его службы ограничен только поставками нового рабочего тела в систему – и нужно этого рабочего тела удивительно мало.

Ну что, посмотрим, насколько глубока чёрная дыра?

Загадка дыры

Стремление утрировать что ни попадя ради пущего художественного эффекта сыграло дурную шутку с кучей народу. Чёрная дыра превратилась в какое-то хтоническое лавкрафтианское чудовище, бессмысленное и беспощадное.

В научно-достоверной реальности она же – невероятно мощный и полезный многотопливный источник энергии, а значит и хороший космический двигатель. И её вполне можно создать на заказ.

Глубина дыры

Одно из главных заблуждений – типичная глубина дыры. Массивная чёрная дыра на месте звезды обладает гораздо меньшей опасной зоной. Её радиус значительно меньше радиуса Солнца той же массы. Да, она гораздо более цепкая. Но и опасное расстояние стремительно убывает на очень малой дальности.

Откуда пошёл миф о чрезмерной опасности?

Корни заблуждения

Человечеству известны строго естественные чёрные дыры. Ранняя астрономия могла эффективно обнаружить лишь очень большой и массивный объект. Совершенство нынешних компьютеров и средств наблюдения достаточно, чтобы обнаружить их даже на очень большом расстоянии.

Благодаря наблюдениям, современные математика и физика позволили обосновать, что для чёрной дыры требуется скорее высокая плотность материи в сверхмалом объёме, чем сверхбольшая масса.

Это породило интереснейшие следствия.

Горизонт событий

Земной горизонт скрывает объекты за ним. Горизонт событий чёрной дыры скрывает всё ещё эффективнее. Сила на его границе настолько велика, что для того, чтобы вырваться изнутри, требуется двигаться быстрее света.

Обычно силу притяжения вычисляют от массы объекта, но в основном потому, что это самая частая основа большой силы притяжения в космосе. Плотно упакованная энергия справляется настолько же хорошо – «Е равно эм цэ квадрат» – помните?

Ну и насколько плотно можно упаковать массу?

Последствия сжатия

Принудительная компактификация в чёрную дыру ужмёт Юпитер примерно до размеров жилой комнаты. Землю – до размеров шарика от подшипника.

Правда, есть и проблема. Такое принудительное сжатие повышает энергию материи. Та начинает выделять огромные количества тепла. Поскольку многие очень массивные тела состоят в основном из гелия и водорода, мы получаем искусственную термоядерную реакцию. И да, один из проектов рабочих термоядерных реакторов подразумевал именно что лазерное сжатие рабочего тела подобным образом.

Можно ли это обойти?

Замена материала

Допустим, сжатию подвергается материал, который достаточно стабилен даже в таких условиях. Например, железо. Проблема в том, что достаточно перегретое железо тоже прекрасно меняет свою форму до раскалённой газообразной.

Попытка создать искусственную чёрную дыру просто завозом в одну точку пространства огромных количеств материала превратится в очень долгое занятие – с перерывами на излучение тепла между добавлением новой материи.

Железные звёзды

На закате времён допускается существование железных звёзд, которые медленно остывают перед своим окончательным коллапсом в чёрную дыру. Случится это через бессмысленные с человеческой точки зрения промежутки времени.

Принудительное формирование их аналога с целью «родить» чёрную дыру можно осуществить чуть быстрее, хотя разница с человеческой точки зрения останется слишком большой.

Впрочем, любой процесс формирования естественной чёрной дыры требует благоприятных условий.

Чёрные дыры в природе

Естественные чёрные дыры могут сформироваться примерно из одной звезды на тысячу. Достаточно массивные звёзды вообще штука удивительно редкая даже в галактических масштабах.

В силу естественного формирования они ещё и находятся сравнительно далеко от нас, в регионах скопления большой звёздной массы. Но даже там ими вполне можно пользоваться.

Как?

Посыпьте дыру мелом

Или любой другой материей. В ходе падения за горизонт событий та наберёт энергию, в процессе чего излучит порядка 6% наружу. Кажется, что мало, но если умножать каждый грамм на «цэ квадрат» – получается вполне приличная цифра. Из эргосферы вращающейся чёрной дыры можно снимать и того больше – до 40% энергии. Практически любая естественная чёрная дыра вращается очень быстро и теряет скорость вращения очень медленно.