chest_i_razym (chest_i_razym) wrote,
chest_i_razym
chest_i_razym

Categories:
  • Mood:

Реванш. Глава 3. Немного о реалиях межзвездных путешествий.

Давайте теперь рассмотрим такое явление как межзвездные путешествия. Предположим, что и вправду во Вселенной множество разумных миров, есть и опережающие нас в технологиях. Как будет осуществлять межзвездные перелеты передовая цивилизация? Основной проблемой будут огромные расстояния и время. До звезд нужно будет лететь сотни и тысячи лет. По современным оптимистичным расчетам до ближайшей от Солнца звезды лететь придется не менее 130 лет только в одну сторону. Теперь представьте, какой надежностью должен обладать корабль? А как поддержать жизнеспособность корабля и останавливать технологическую деградацию экипажа? Человечество еще не сталкивалось с ситуацией, когда некоторая часть высокотехнологичной популяции отрезана от остального человечества. Насколько пострадает технологический уровень? Не ясно. Допустим, экипаж вылетает в 30-летнем возрасте, в среднем до возраста 60 лет он должен быть дееспособен (в условиях отсутствия мятежей, конфликтов). Получается в одну сторону можно уверенно лететь на расстояние не более 15 лет, а это едва хватит для границ Солнечной системы. А если путешествие продлится все 150 лет, то на борту должно смениться 3-5 поколений. И что это будут за поколения, как они будут относиться друг к другу и к своей миссии, мы предсказать не можем.
Сторонникам кораблей - консервных банок как контраргумент можно привести реальный эксперимент по выживанию замкнутой биосистемы в течение 2 лет.

В местечке Оракл на юге Аризоны было куплено около 16 гектаров земли. Для постройки системы куполов пригласили знаменитых инженеров и архитекторов, для проектирования бионических модулей (океана, джунглей, саванны, пустыни и болота) позвали работников лучших ботанических садов мира и специалистов-океанологов. Сельскохозяйственный блок разрабатывался с учетом самых современных технологий интенсивного земледелия, а также с использованием некоторых специфических приемов древних цивилизаций. Например, система рыбных прудов, интегрированная в болотистую часть «Биосферы», была сделана по древнекитайскому образцу. Земледелие предполагалось полностью органическое, без использования пестицидов и даже искусственных удобрений. Ведь система ирригации грядок, переработка органических отходов и процесс получения питьевой воды были полностью взаимосвязаны, так что вся химия очень быстро оказалась бы на столе у жителей «Биосферы».
3
Особое внимание уделили полной герметичности куполов. При этом был учтен такой технический момент, как расширение воздуха во время дневного повышения температуры. Чтобы «запаянная капсула» «Биосферы» не взорвалась, были сконструированы так называемые «легкие» – огромные выгибающиеся мембраны, разнесенные по разным концам системы, которые днем становились выпуклыми, а ночью сдувались.
Единственный ресурс, который этот огромный парник, стоящий посреди пустыни, должен был брать извне, – это электричество, в первую очередь использовавшееся для охлаждения циркуляции воды.
4
Поначалу все было именно так, как мечтали авторы эксперимента. Колонисты с энтузиазмом работали на полях фермы, проверяли работу всех систем, следили за бурной жизнью джунглей, ловили рыбу, сидели на своем маленьком пляже.
Примерно через неделю главный техник «Биосферы» Ван Тилло пришел на завтрак очень взволнованным.

Он объявил, что у него есть странные и неприятные новости. Ежедневные измерения состояния воздуха показали, что проектировщики купола ошиблись в расчетах. В атмосфере постепенно сокращается количество кислорода и увеличивается процент углекислого газа. Пока это совершенно незаметно, однако, если тенденция продолжится, примерно через год существование на станции станет невозможным. С этого дня райская жизнь бионавтов закончилась, началась напряженная борьба за воздух, которым они дышали.

Во-первых, было решено как можно интенсивнее наращивать зеленую биомассу. Все свободное время колонисты посвящали посадкам и уходу за растениями. Во-вторых, они запустили на полную мощность резервный поглотитель углекислого газа, с которого постоянно нужно было соскребать осадок. В-третьих, неожиданным помощником стал океан, где оседало некоторое количество CO, превращаясь в уксусную кислоту. Правда, кислотность океана от этого постоянно росла, и приходилось использовать добавки, понижающие ее. Ничто не помогало. Воздух под куполом становился все более разреженным.

Вскоре перед бионавтами возникла еще одна глобальная проблема. Выяснилось, что ферма в 20 соток при всех современных технологиях обработки земли способна обеспечить лишь 80% потребностей колонистов в пище. Их ежедневный рацион (одинаковый для женщин и мужчин) составлял 1700 калорий, что нормально для сидячей офисной жизни, но катастрофически мало при том количестве физической работы, которую должен был выполнять каждый житель «Биосферы». Поначалу ужин сервировали в виде шведского стола, однако вскоре из-за этого начали возникать серьезные конфликты, и еду стали накладывать каждому в тарелку, отмеряя буквально до грамма. Люди вставали из-за стола голодными и постоянно мечтали о лакомствах большого мира. Вечерние философские дискуссии заменили фантазии о том, что они съедят, когда выйдут на свободу. Кладовую, где хранилось главное лакомство бионавтов – бананы, после отвратительного эпизода с анонимным разграблением пришлось запирать на ключ. Перед тем как отдавать очистки свиньям, люди тщательно выбирали все, что можно было съесть самим. Банановые шкурки и ореховая шелуха шли за деликатес.

Лето стало для колонистов особенно сложным. Посевы риса были уничтожены вредителями, так что их рацион на протяжении нескольких месяцев почти полностью состоял из фасоли, батата и моркови. Из-за избытка бета-каротина их кожа стала оранжевой.

К этой беде добавился особенно сильный эль-ниньо, из-за которого небо над «Биосферой-2» почти всю зиму было затянуто облаками. Это ослабило фотосинтез джунглей (значит, и выработку драгоценного кислорода), а также снизило и без того скудные урожаи.

В «пустыне» из-за конденсации на потолке регулярно выпадали дожди, так что многие растения сгнили. Огромные пятиметровые деревья в джунглях неожиданно стали хрупкими, некоторые упали, сломав все вокруг. (Впоследствии, исследуя этот феномен, ученые пришли к выводу, что его причина крылась в отсутствии ветра под куполом, который укрепляет стволы деревьев в природе.) Стоки в рыбных прудах забились, и рыбы становилось все меньше. Все труднее было бороться с кислотностью океана, из-за которой гибли кораллы. Животный мир джунглей и саванны тоже неумолимо сокращался. Прекрасно себя чувствовали только тараканы и муравьи, которые заполнили все биологические ниши. Биосфера постепенно умирала.

Хозяева рая чувствовали себя ничуть не лучше. Количество кислорода в атмосфере постоянно снижалось и достигло 16% (при норме в 20%). Это сравнимо с разреженным воздухом гор, и обыкновенно человеческий организм быстро приспосабливается к этому состоянию. Однако из-за общего истощения колонистов горная болезнь не отпускала их. Бионавты начали быстро уставать, постоянно кружилась голова, они не могли уже выполнять работу в прежнем объеме. Но самым радикальным образом кислородное голодание сказалось на их моральном состоянии. Все чувствовали себя угнетенными, грустными, раздраженными. Каждый день под куполом происходили скандалы.
Осенью содержание кислорода под куполом опустилось до 14%. Доктор Валфорд объявил, что снимает с себя свои обязанности, поскольку более не в состоянии сложить в уме даже двухзначные числа. По ночам бионавты постоянно просыпались, так как активный фотосинтез растений прекращался, уровень кислорода резко падал, и они начинали задыхаться. К этому моменту все позвоночные животные биосферы погибли.

Спустя год после начала эксперимента Аллен и Басс приняли решение разгерметизировать капсулу и добавить в атмосферу «Биосферы» кислород. Также они разрешили бионавтам использовать неприкосновенные запасы зерна и овощей из семенного хранилища. Это значительно улучшило общее состояние колонистов. Однако две враждующие группы так и остались в состоянии перманентной войны, стараясь даже не разговаривать друг с другом.

По истечении запланированных двух лет, 26 сентября 1993 года шлюз был торжественно разгерметизирован, и люди вышли наружу. Биосфера оказалась непригодной для жизни.

Так в чем же состояла эта таинственная проблема с кислородом? Когда ученые внимательно осмотрели плачевное состояние разоренных куполов, они пришли к выводу, что роковую роль сыграли цементные перекрытия. Кислород вступал в реакцию с цементом и оседал в виде окислов на стенах. Еще одним активным потребителем кислорода оказались бактерии в почве. Для «Биосферы» выбрали самый плодородный чернозем, чтобы естественных микроэлементов в нем хватило на долгие годы, однако в такой земле было очень много микроорганизмов, которые точно так же дышат кислородом, как и позвоночные животные. Научные журналы признали эти открытия главными и единственными достижениями «Биосферы».

Исправив ошибки, Аллен запланировал и запустил вторую миссию в 1994 году. Однако она не продлилась и полугода. Басс в конце концов тоже разочаровался в своем гуру и неожиданно прекратил финансирование, из-за чего эксперимент был свернут в самом начале.

Бесценный опыт этого эксперимента указывает нам, что предусмотреть все проблемы даже на 2-3 года вперед практически невозможно. А уменьшенная в масштабе биосистема неудержимо деградирует. Поэтому разумнее всего не морочить голову над созданием искусственной биосистемы, а бороздить просторы вселенной на полноценной планете. На ней будет и ветер, и защита от радиации и полноценная биосистема, которую не надо поддерживать, под боком множество ресурсов, огромное население. А если пойти путем построения устойчивой искусственной биосферы в космосе, то проект будет наращиваться и масштабироваться, и в конце концов достигнет размеров небольшой планеты.

Другой проблемой звездолета является непереносимость человеческим организмом больших перегрузок. При перегрузках 9 g большинство людей потеряет сознание, если же корабль будет ускоряться в автоматическом режиме все равно будет предел ускорению, связанный с уязвимостью человеческого организма. Да и полностью в автоматическом режиме ускоряться годами рискованно, так как в случае нештатной ситуации помочь автоматике будет некому.

Да и зачем лететь к чужой звезде с ограниченными ресурсами на борту, и потом сразу улетать обратно. Да и что сможет сделать 10-20 человек экипажа? Поставить флажок и лететь обратно? Не слишком ли затратное и бессмысленное мероприятие получается? В научной фантастике рассматриваются волшебные способы преодоления гигантских расстояний: гиперпространство, чёрные дыры, червоточины, звездные врата, порталы. Огромные расстояния не по зубам фантастам, поэтому они запихивают корабли в другие измерения, ведь если этого не сделать, то какой сюжет можно построить о межзвездных странствиях, если каждое такое странствие будет занимать от сотни до нескольких тысяч лет?
Но мы сейчас не пишем фантастический роман, а разбираемся логически в этой проблеме.
Во-первых, нужно отказаться от парадигмы космического корабля колонистов - консервной банки. Никакой корабль колонистов не сможет долететь до цели через тысячу лет, сохраняя свою работоспособность, а если и долетит, то толку от него там будет мало. А представляете, какой запас еды и прочих ресурсов нужно будет брать в этот звездолет? Если экипаж усыпить и замедлить его старение, то кто будет следить за кораблем? А если в звездолете экипаж не спит, то сколько поколений сменится до тех пор, пока звездолет не долетит до конечной цели? Все эти казалось бы не решаемые вопросы имеют одно простое и красивое решение. Звездолетом должна стать планета или планетоид, а не «корабль поколений».
А ведь действительно, решаются практически все проблемы. Ресурсы есть, население хоть миллиардами. Энергетический вопрос решается с помощью красного карлика. Небольшой звезды, которая и будет энергетической установкой для обитателей планеты-звездолета. Предположим, что высокоразвитая цивилизация выходит на такой уровень развития, что ей открываются практически бесконечные источники энергии. Если она изобретает технологию предания импульса планетам и даже карликовым звездам, то она вполне может создать межпланетный корабль, который будет состоять из обитаемой планеты и небольшого светила (если в нем есть необходимость). Даже если цивилизация на подобной странствующей планете придет в упадок, у жителей планеты будут шансы восстановить технологический уровень, ведь однажды вышедшая на курс такая мини звездная система может стабильно существовать тысячи лет.

Одним из гипотетических способов передвижения красного карлика - управление его излучением. Светилом нужно так манипулировать, чтобы оно в сторону движения излучало как можно меньше энергии и частиц. То есть Светило должно регулярно менять яркость и активность его должна быть управляемой. За тысячи лет такой манипуляции звезда приобретет существенную скорость. Также можно ставить крупную планету по направлению предполагаемого движения и мощными двигателями удерживать её на постоянном расстоянии от светила. Таким образом центр масс все время будет смещаться вперед и двигатели по сути будут толкать не только планету буксир, но и саму звезду.

Возьмем например небольшой коричневый карлик
http://ru.wikipedia.org/wiki/OTS_44

Толкать его будем с помощью гравитационного притяжения Земли. Которую придется поместить на расстояние в 44 раза ближе, чем она сейчас находится от Солнца. Именно там количество энергии получаемое землей сейчас будет равно количеству энергии получаемому от карлика.

Тогда при условии удерживания Земли на одинаковом расстоянии от карлика и в одном направлении от него получим за год наш карлик увеличит свою скорость в нужном нам направлении всего лишь на 1.12 км/c

За сто лет скорость будет равна уже 112 км/c что уже сравнимо с собственным движением некоторых звезд, а если двигаться 1000 лет, то можно развить скорость 1000 км в сек. Таким образом первый световой год мы пролетим всего за 720 лет, второй за 320.

Мощность затрачиваемая на удержание планеты
1,89E+19 Вт

в наше время только электростанции дают
2,10E+12 Вт

То есть нужно будет в 10 млн раз больше энергии, чем вырабатывается на Земле. Но если в качестве тягача использовать другую безжизненную планету, то на ней можно устанавливать двигатели и с еще большей мощностью, не боясь разогрева планеты.

Соответственно удаляясь и приближаясь к звезде можно регулировать величину её ускорения

Оглавление

Map

Tags: Нибиру
Subscribe

  • Путин и рыночек

    "Торговые сети уже больше недели не могут закупить сахарный песок у производителей по фиксированным ценам, сообщила газета «Известия» со ссылкой на…

  • Про обнуление через биткоин и прочие акции шмакции

    Все понимают, что грядет кризис, другое дело даты и механика кризиса. По датам я пока склоняюсь на ноябрь-декабрь этого года и рецессия потом на 5…

  • Завершение аферы с фальшивомонетничеством

    ЕЦБ рассматривает возможность списания суверенных долгов со своего баланса. Первый акт аферы. Мы отвязываем деньги от золотого стандарта. Второй…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 13 comments

  • Путин и рыночек

    "Торговые сети уже больше недели не могут закупить сахарный песок у производителей по фиксированным ценам, сообщила газета «Известия» со ссылкой на…

  • Про обнуление через биткоин и прочие акции шмакции

    Все понимают, что грядет кризис, другое дело даты и механика кризиса. По датам я пока склоняюсь на ноябрь-декабрь этого года и рецессия потом на 5…

  • Завершение аферы с фальшивомонетничеством

    ЕЦБ рассматривает возможность списания суверенных долгов со своего баланса. Первый акт аферы. Мы отвязываем деньги от золотого стандарта. Второй…