Наткнулся в телеграме на ссылку на футурологическую книгу, в которой вроде бы убедительно доказывается, что никаких проблем с заселением ближнего/дальнего космоса нет. Многое можно сделать даже на существующих технологиях. Автор, на мой поверхностный взгляд, в физике и математике разбирается неплохо, так что читать довольно интересно.
Споткнулся я вот на этом абзаце:
Искусственное космическое жилое сооружение с имитацией земных условий по умолчанию последние лет пятьдесят видят «зелёным пригородом» с идеальным климатом средней полосы. Но климатическую зону можно выбрать любую, от суровой тундры заполярья до экваториальных джунглей. Идеальное подобие заповедника строится в космосе.
Беда в том, что никакого "заповедника" и просто воспроизведения в космосе какой-либо экосистемы невозможно, и люди это доказали, создав весьма известный проект "Биосфера-2".
Цитата из Вики:
Спустя несколько недель жизнь людей, живших натуральным хозяйством, нарушилась. Микроорганизмы и насекомые стали размножаться в неожиданно больших количествах, вызывая непредвиденное потребление кислорода и уничтожение сельскохозяйственных культур... Обитатели проекта стали терять в весе и задыхаться. Учёным пришлось пойти на нарушение условий эксперимента и начать поставку внутрь кислорода (23 тонны) и продуктов... Первый эксперимент закончился неудачей: люди сильно потеряли в весе, количество кислорода снизилось до 15 %.
То есть как только какой-то значимый кусок биосферы оказывается изолирован от её основной части, этот кусок становится отдельной биосферой, живущим по своим законам. Которые (сюрприз-сюрприз!) отнюдь не вертятся вокруг человека. Если сейчас любая отдельная станция, хоть арктическая, хоть космическая - это всего лишь вынесенный вовне кусок биосферы, то разделённая с основной Биосфера-2, -3, -N быстро становится человеку враждебной, или, как минимум, крайне некомфортной для жизни.
По сравнению с этим, текущие проблемы с микрометеоритами и космическим мусором, отводом тепла, необходимостью постоянно маневрировать, кратким сроком службы солнечных батарей и элементов конструкции космической станции - просто мелкие неприятности.
Правда, всё так же не имеющие простого решения и требующие прямой помощи с Земли.
Комментарии
Две главные проблемы - невозможность длительного существования и размножения мешков с костями в условиях микрогравитации. Даже два года в невесомости - с большим трудом. А зародыш на ранних сроках в принципе не может правильно развиваться в невесомости, доказано на мышах.
Автор об этом пишет, и говорит о необходимости вращающихся станций, типа "звёзды кэц".
И тут встаёт во весь рост кориолисово ускорение и неизвестно, как оно будет влиять на жизнедеятельность. Опытов нет.
Но это хотя бы технически достижимо, хоть и усложняет стыковку.
Стыкуйтесь к узлу, находящемуся на оси вращения.
Это требует создания сложной механики для транспортировки грузов, если делать тоннель - то будет "шахта" с нарастающей гравитацией.
Т.е. что-то типа МКС не получится, сразу надо проектировать и строить сложное и крупное сооружение.
При диаметре то ли 200, то ли 300 метров кориолисово ускорение не ощущается.
Точно не помню, врать не буду. Но метров - много.
Только крыша у людей едет, так как голова и ноги разное ускорение испытывают. Плюс что-то было про вращение проводника=человека в магнитном поле (Земли), неблагоприятное.
Но это не точно, слышал звон.
Это именно на малых станциях, с малым диаметром.
Точнее с малым диаметров вращения.
https://www.artificial-gravity.com/sw/SpinCalc/
Можете самостоятельно прикидывать какая требуется частота вращения и диаметр, для комфортного пребывания человека в такой среде. Защита тоже решаемый вопрос. Особенно если есть реактор и корпус.
Это пока предположение. Реального опыта нет. Хотя поставить его хотели ещё по программе Восход, с помощью тросовой системы.
https://engineering-ru.livejournal.com/306708.html
Нет. Американы в конце 80х вполне ставили эксперимент. Там "бублик" был надувной метров 80 в диаметре. На Земле, естественно.
ЗЫ с Восходом - молодцы, жаль, поставить эксперимент не удалось.
Вот. Ключевое слово - на Земле.
Законы физики везде одинаковые )))))
На Луне можно бублик закрутить. На магнитном подвесе
Я думаю, что эксперименты на нашей орбите поставят. Ближе немного, на 3,5 км/сек дельта вЭ ))))
Эксперименты это хорошо, но искусственная гравитация - это дело дорогое. Думаю, что быстрее уж Луну освоят. И если начнут ее заселять, то тут встанет вопрос - либо выводить фактически новую расу людей, либо делать земные условия хотя бы для сна и тренировок. Вот тогда такой вариант спального вагона вполне реалистичен, имхо
Это же американский эксперимент! А они ту-у-у-пые!!!
Сравните с экспериментами, которые проводились в советских институтах Биофизики.
Первое попавшееся из опубликованного в той же вики
Оно незамкнутое.
Эмуляция очередной станции, а не биосферы.
Насколько я помню из статьи в журнале ЮТ затертого года, американцы ошиблись с материалом первой замкнутой экосистемы, жахнув туда не изолированный железобетон, который жрал СО2 из атмосферы, потом переставал и т.д., потом они его изолировали, переворошив органику, и вот тут-то все недоокисленное стало окисляться к чертовой матери. Ребятам даже подводный аппарат на 10 часов ходу не стоило давать проектировать в плане газообмена.
Еще у них все поливало конденсатом с паршивых стекол, потому что придурки выбрали для размещения Аризону, то есть местность с большими суточными перепадами. Воткнули зачем-то деревья вместо легко контролируемых и оздоравливаемых водорослей и гидропоники. Как туда попали тараканы еще можно предположить и посочувствовать, хорошо, что не вши, Америка же! Но как туда попали самки муравьев? Аквариум на 10 л я бы им тоже не доверил в общем.
это не баг, это - фича!
Чистейший баг, естественная инсоляция нигде не актуальна, кроме Земли, значит не нужны стекла, зато легко реализуется отличная теплоизоляция и контролируется конвекция, локальная влажность и т.д.
Это если рассматривать с тз. что кто-то куда-то собирался лететь. Суть эксперимента была в другом - проверить возможность выживания на земле при измененённых условиях окружающей среды.
Самое интересное, что никто в упор не видит, что результатом эксперимента стала проблема СО2 и насекомых и было это в 90х. Сейчас на дворе 2020е и это внезапно основные проблемы бытия: победить СО2 в воздухе и научиться жрать насекомых. А ещё там всплыло, что калорий такая система производит маловато, а значит надо двигаться поменьше и вуаля: средства индивидуальной мобильности на невыжигающих кислород электродвижках и перевод половины социальной жизни в виртуал без жоподвигания, т.е. с минимальными затратами калорий.
И ведь никто не скрывается ёлы-палы, ибо а нафига?...
Да ну, это предположение уровня задорновских словесных ассоциаций )
Это просто показалось
Так они СО2 победили :) прямо с гарантией.
СО2 из внутренней атмосферы изымался прямо быстрее, чем туда попадал.
Насекомые - влажность. А с такой конструкцией, контролировать влажность конструкторы и не пытались.
Площади огородиков взяты от балды.
Нормативку по еде никто не считал.
Короче, вся БС2 - сплошная лажа с понтами.
Знатока сразу видно, как надо ставить такие эксперименты. Ещё б цели кто знал
Надо просто напомнить некоторые нюансы, а то все уже забыли походу:
Так что СО2 это побочная проблема дефицита кислорода, с которым впоследствии и начали работать. Впрочем там массу проблем выявили, которых в теории предсказать было сложно/нельзя, так что эксперимент очень успешный, если помнить для чего эксперименты вообще проводят.
Первая проблема - влажность.
И это не сказать что бы неожиданность, так как это выплывает практически во всех теплицах.
А ещё, нежданчик, флора умеет и любит поглощать кислород :)
Мало того, что незамкнутое, так ещё и не соответствует земным условиям. Где болота, почему воды меньше суши, нет смены времён года и т.д.
Никакая "экспансия" в космос невозможна. Ибо внятных целей, обосновывающих необходимость экспансии - нет. Термин "внятные цели" - это достижимое, устойчивое состояние системы в которое она должна перейти в результате решения "задач" основанное на комплексе "методов". "Космос" - имеет значение только в военном и "фундаментально-научном" приложении. Все остальное - это ненаучная фантастика и блажь.
Я склонен с Вами согласиться, но какая-то часть ополонаучного сообщества считает по другому.
эту "околонаучную часть" можно условно разделить на:
1. людей имеющих "корыстные интересы" в данной области - т.е. люди связанные прямо или косвенно с космической отраслью и, соответственно, зависящие от финансирования космических и связанных с ними программ.
2. "мечтатели" - люди которые выросли на идеях освоения космоса, но которые не обладают необходимыми знаниями и, как следствие, не способные критически(рационально) осмыслить различные взаимосвязанные аспекты проблемы "экспансии" и зачем она нужна.
Орбитальная станция лет 100 назад тоже была полноценной фантастикой и равнялась по фантастичности станции на Луне. Время прошло, выяснилось, что МКС абсолютно реальна и подъёмна, а вот лунная станция раньше, чем лет через 50-100 не появится. В том числе по причине полной ненужности на нынешнем уровне технологий. Но их стоит развивать. Проект Биосфера повторять в различных видах, осваивая технику выживания вне Земли.
И новые ракетные движки, разрабатываемые ради уничтожения соседей, тоже могут оказаться востребованными в будущем. Его оказалось трудно предсказать.
Вы путаете техническую возможность и экономическую целесообразность. МКС- технически возможна. А вот экономически целесообразность ее существования- ну очень сомнительная, однако, МКС- это исследовательский проект. Она поставляет какие-никакие научные данные. Из этих научных данных возможно когда-то будет экономически годный выхлоп. А возможно- и не будет. Да, есть мнения о том, что сама разработка МКС и космической программы дала человечеству кучу новых технологий- вроде как что-то там было разработано для космоса, но потом пошло в бытовую практику. Только это на дурака рассказ- мы перемололи в труху цельное дерево и с него получили тонну трухи и два коробка зубочисток- зубочистки оказались полезные. Мы бы могли просто взять одну ветку, и сделать из нее три коробка зубочисток, не надо было для этого сжигать весь ствол. Так и с космосом- все его гражданские плюшки могли быть получены гораздо дешевле и эффективнее без всей этой дорогущей космической программы (кроме ядерного зонтика и космической разведки- тут да, но тут- военное дело- в нем экономическая выгода на вторых ролях всегда будет).
Проблема не в уровне развития технологий- проблема в физической оправданности вложений. Сейчас запуск на орбиту килограмма массы стоит 20кбаксов. спуск- еще столько же. Что такого ценного можно производить на орбите, чтобы окупить затраты этих 20 кбаксов за кг "спайса"? ничего, кроме научных данных и фоточек спутниковой разведки. И даже если мы все "косты" запуска обнулим- все страховки, обслуживание космодромов и прочее, у нас все равно останется формула Циолковского и энергозатраты на вывод на НОО. Формула Циолковского + химия + физика ограничивают нам нижний предел затрат массы топлива на запуск 1кг полезного груза примерно 30ю кг топлива. 30 кг бензина сейчас стоят 1500 рублей. за запуск туда. за спуск обратно- кратно больше. то есть, на НОО килограмм яблок не может стоить меньше 1.5к рублей. на Земле килограмм космических яблок не может стоить меньше 3000р. это нижняя оценка. сильно-сильно заниженная. А эта оценка ставит крест на любых экономических перспективах добычи или производства чего-бы то ни было в космосе. жду опровергающих расчетов :-).
Я ничего не путаю. А Вы путаете, т.к. хотите от меня расчётов для ситуации через тысячу лет на базе нынешних цен и технологий.
:-) Я так понимаю, что Вы сторонник теории безостановочного и неограниченного развития технологий. Искренне верите, что через тысячу лет человечество отменит закон сохранения энергии, научится передвигаться без отдачи импульса и сможет летать к далеким звездам в "далекую далекую галактику"? Но обратите внимание на странный факт- сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы со времен Пифагора. Человечество совершило огромное количество прорывов в математике, а вот эта вот беда с квадратами- так и сохраняется. Есть очень большое подозрение, что закон сохранение энергии и формула Циолковского продержатся не меньше, и потому даже через тысячи лет технологии никак через них не перепрыгнут.
Второе замечание- я не про цены нынешние Вам говорил, а про физические затраты- доставка килограмма яблок на орбиту никогда ни при каких технологиях не будет стоить дешевле 30 кг бензина. А у нас в мире очень мало ресурсов, которые стоят в производстве 1/30 с бензином- поэтому нам нечего возить из космоса на Землю ценного с таким расходом топлива. А расход топлива не технологией определяется, а физикой, и другой физики у нас нет и не будет ни через сто, ни через тыщу лет. А если будет- то нам опять же исчезнет экономический смысл осваивать космос! любопытство- да, военный смысл- да, научный- может быть, экономический- нет. определенно нет. у нас Земля под ногами, и в космосе нет ничего вообще такого, чего нет в Земле, а энергозатраты на доступ к этому вкусному в космосе на порядки выше энергозатрат на доступ к этому вкусному в земной коре. Еще раз повторю мысль- вопрос не в ценах, вопрос в расходе вещества и энергии. Космическая добыча ресурсов нерентабельна именно в энергосмысле! ценовой вопрос- всего лишь следствие энергозатрат и расхода материалов.
Возможное исключение- гелий-3. он есть на Луне, но нет на Земле, и если буде стартанет токамак- то может быть окажется рентабельным сбор гелия-3 автономными роботами на Луне (или неавтономными роботами- но не человеками!).
Я так понимаю, что Вы не верите, что ракеты 200 летней давности менее совершенны, чем нынешние. Возможно, развитие остановится и Вы окажетесь правы. Я надеюсь на лучшее.
Ракеты конечно более совершенны, чем 200 лет назад. Но конечная скорость их всё равно считается по формуле Циолковского.
а Вы поищите в литературе, как менялся удельный импульс ракетных двигателей. Какие ракетные топлива были изобретены за последние, скажем, 50 лет? Я верю и знаю, что современные ракеты намного более совершенны, чем ракеты двухсотлетней давности. Но вот современные ракеты не намного совершеннее ракет семидесятилетней давности. и очень незначительно совершеннее ракет сорокалетней давности. А ракеты через сорок лет будут вообще нисколько не совершеннее ракет современных. представления о строении вещества времен Аристотеля и Демокрита очень отличаются от представлений о строении вещества времен Менделеева и Релея. А вот наши представления от Менделеева и Релея отличаются совсем чуть-чуть. А от представлений Капицы или там Ландау- так вообще не отличаются- только в мелких частностях. Как фотка Лизы в плохом разрешении и в 8к- да, деталей больше, но черты лица и количество перьев на шляпе совершенно не отличаются. И не будут дальше отличаться.
Могу только повторить классика, под которого Вы косите:
Электричество навсегда останется игрушкой для салонных опытов, развлекать дам искрами в темноте. То ли Ампер, то ли Вольт.
Удельный импульс сейчас может быть практически любой, это следствие доступной мощности. У ионников - десятки-сотни кс/с, сейчас вовсю разрабатываются плазменные двигатели с целью снизить удельный импульс (и повысить тягу на киловатт, соотвественно).
Да и проблема освоения космоса сейчас - это вовсе даже не УИ, а тупо гравиколодец Земли и её атмосфера. С орбиты можно разгоняться медленно и плавно, и там доступны масса существующих решений, с обычного ядерного двигателя начиная (который тоже не нечто фантастическое, а разработка 1950-х годов, лишь по причине земной экологии не пошедшая в дело).
В варпе сумма квадратов катетов может равняться чему угодно, если не находится в поле Геллера...
Мало ли чего за 10 тыс лет наоткрывают и наизобретают. Покажи 300 лет назад фонарик или смартфон жителю Европы, и тебя с вероятностью 100%, как колдуна на костре сожгут. А чуть больше 100 лет назад, не то что про космос, про просто летать не особо задумывались.
Жаль мы этого не увидим.
Не подскажете, сколько сейчас на Митинском радиорынке стоит килограмм Пентиумов-III, мегагерц эдак на 866? Более свежее ещё дороже будет.
Вы отличаете слово "ресурсов" от "изделий" и от "предметов роскоши и антиквариата"? В космосе нет залежей Пентиумов-III, нет антиквариата и нет изделий. Там есть только ресурсы. И все эти ресурсы на земле добывать дешевле и энергетически выгоднее, чем в космосе. И изделия из них делать тут дешевле и энергетически выгоднее. А так да- яйца Фаберже за грамм весьма дороги. Или мелкие рисунки Рембрандта- там ваще ценник адовый может быть. Только вот эти штуки не встречаются за пределами НОО.
Навскидку:
1) гелий-3 - весьма ценный ресурс, на Земле почти не добывается, только нарабатывается. Возможно, станет основным энергоносителем, если термоядерный синтез доведут до индустриально-промышленной технологичности.
2) ближний пояс - металлические астероиды с большим содержанием разного рода редких металлов типа иридия. Просто нужны для промки. Возможно, начнется добыча таковых, если удастся разработать двигатели с УИ ионников и тягой хотя бы в 10% химических. А вот золото там добывать смысла нет, не той ценности ресурс.
3) пояс Койпера - газовые астероиды. Запасы ископаемых топлив, которые на Земле возможно добывать, все-таки ограничены. Метан - вполне себе экологичный и хорошо освоенный как энергетиками, так и химиками ресурс. Возможно, будет налажена добыча методом "приволочь астероид на геостационарку и оттуда пулять в покупателей на поверхности глыбами замороженного метана", если удастся создать высокоточных роботов, способных в автономе смонтировать на астероиде двигло и точно рассчитать импульсы для смены его орбиты.
Это что касается ресурсов.
По изделиям картинка более "мифична", скажем так. Бродят слухи про литье в условиях микрогравитации, вроде как там рост микрокристаллов в металлах отличается от того, который на поверхности Земли получается. Ценность пока лично мне неясна, поскольку про какие-то необычные свойства толком ничего нет.
Снова же, слухи. Про графен. Пролетала информация, что выращивание графеновых пленок в условиях НОО значительно проще, а сами пленки получатся больше и более равномерными. Правда, графен пока не нашел массового применения, так что фиг знает.
В общем, много разных идей обсуждается.
1. Вы первый за десять лет дискуссий в интернете, кто предложил внятные варианты.
2. Про гелий-3 я тут уже где-то отметил выше- что если Токамак заведется, и если он окажется стабильным и рабочим- то тогда может быть окажется выгодным в энергетическом смысле добывать гелий3 на Луне. Автоматическими роботами. че там делать живым людям- решительно не понятно. но, впрочем, может и людям там окажется экономически оправдано быть. ВСЕ!
металлические астероиды- не выдерживает критики- это обычная порода с низким содержанием иридия. Его надо нам не так чтобы много, и его в коре- больше, чем достаточно, а добывать иридиевую руду в астероидах, там же обогощать, а потом еще и лететь туда за готовым иридием и обратно с ним- это гораздо дороже чисто даже в энергозатратах на перелеты туда-обратно, чем производить его здесь методами ядерного синтеза. Остальные металлы- их в Земле еще больше, чем там.
Газовые астероиды- совсем не канает. Энергия, выделяемая при сжигании тонны газа на пару порядков меньше энергии, необходимой для доставки тонны газа с орбиты Койпера до орбиты Земли. А на спуск на Землю- надо еще больше энергии. Это принципиально убыточная затея. На 1 тонну топлива нам надо затратить не меньше 30 тонн топлива! если бы нам на запуск тонны надо было 100кг топлива- тогда да, это было бы оправдано, но у нас наоборот, не 10/1, а 1/30.
Литье в микрогравитации- да, но а- она есть на НОО, б- а много нам надо изделий с такими вот исключительными свойствами микрокристаллов? а они нам вообще нафиг не нужны- ни за какие деньги, ни за бесплатно.
Графен- то же самое. Там их выращивать проще? за морем телушка полушка, да рубль перевоз. Графен сейчас стоит 20к рублей за кг. а доставка в космос- 20к долларов за кг. а туда надо доставить целый челнок, а потом на этом челноке спустить 1 кг графена. И наша технология предполагает пока, что вес челонока с топливом для спуска будет на порядок превышать вес спускаемого груза-графена, а это значит, что спускаемый графен будет не по 20килобаксов, а по мегабаксу за кг. и даже снизив цену в сто раз все равно он нерентабелен по сравнению с земным. и графен никому опять же нафиг не нужен в таких количествах, чтобы было смысл городить там в космосе завод по его производству.
да- я когда говорю "наша технология"- то это я имею в виду химические источники энергии для двигателей и движение с отбросом массы вообще, а не ТТХ РД180 или Мерлина, то есть, физику движения на сжигаемом топливе саму по себе, как таковую. которая упирается в энергию связи молекул, в температуру диссоциации химических соединений и в особенности истечения реактивных струй высокой мощности.
Какая-какая скорость истечения в уже имеющихся ионных моторах????
30км/с. А какой расход мощности на 1 ньютон тяги? Какая мощность реактора нужна, чтобы на ионном двигателе 1тонну груза скатать в пояс Койпера и обратно за, скажем, 5 лет? И умеют ли ионники выводить нагрузку на НОО? Я немного подкован и в теории, и в инженерной практике, чтоб так вот легко одним вопросом от моих отмахнуться.
У фотонного двигателя, кстати, скорость истечения еще выше.
Страницы