Цивилизация
С каждым годом человечество все чаще задумывается о том, где и когда будут созданы первые поселения людей за пределами Земли. Илон Маск уже не предлагает, а обещает построить первые колонии на Марсе, США планируют строить базы на Луне, вернув туда своих астронавтов не ранее 2024 года, существуют также проекты космических станций, где отсутствие естественной гравитации будет компенсироваться их вращением.
Каждый из проектов имеет свои недостатки – низкая гравитация, отсутствие необходимых химических элементов, энергетические затраты на строительство и другие.
Неожиданное решение проблемы предложил Пекка Янхунен из Финского метеорологического института, опубликовавший статью в архиве электронных препринтов и пока не прошедшую процедуру рецензирования.
Он считает, что человечество может построить огромную колонию на искусственно созданном «мегаспутнике» Цереры – карликовой планеты, самом крупном объекте Главного пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
Жители этой колонии будут жить в тысячах цилиндрических объемов, закрепленных в диске на орбите Цереры. Каждый такой цилиндр сможет вмещать до 50 тыс. жителей, иметь искусственную атмосферу и имитировать земную гравитацию за счет центробежной силы при вращении.
Идея вращающихся цилиндров для жизни в космосе не нова – впервые подобную концепцию («Цилиндров О'Нилла») в 1970-е годы предложил физик Джерард О'Нилл в книге «Высокий Рубеж».
Однако почему выбрана именно Церера? Она удалена от Земли примерно как Марс, что делает путешествие к ней относительно несложным. Кроме того, ученого привлек ее химический состав.
«Цилиндры обеспечивают земное ускорение свободного падения 1 g, необходимое для человеческого здоровья, в частности, детям для полноценного роста и развития мышц и костей. На Церере есть азот для наполнения искусственной атмосферы и она довольно большая, чтобы обеспечить почти неограниченными ресурсами. И в то же время он достаточно мала, чтобы подъем материалов с ее поверхности обходился дешево», — пояснил физик-теоретик изданию Universe Today.
При этом проблеме искусственной гравитации ученый уделяет повышенное внимание. «Я уверен, что в марсианском поселении дети не смогут вырастать в здоровых взрослых (в плане мышц и костей) из-за слишком низкой гравитации, — считает Янхунен. – Поэтому я стал искать альтернативу, которая обеспечит земное притяжение на привязанном мире».
По проекту каждый цилиндр будет иметь в длину 10 километров, радиус 1 километр и совершать полный оборот за 66 секунд для имитации земного притяжения. Все цилиндры смогут вращаться внутри общего диска и удерживаться в нем мощными магнитами.
Такой тип колонии, считает ученый, дает одно неоспоримое преимущество – число цилиндров можно постоянно наращивать.
Помимо огромных цилиндров и их массивной дисковой основы другим важным элементом конструкции служат два гигантских зеркала, наклоненных к диску под углом 45 градусов. Они будут направлять на колонию достаточно солнечного света.
Часть каждого цилиндра будет отведена под выращивание урожая и посадки деревьев, которые будут расти в почве глубиной 1,5 метра, доставленной с самой Цереры. Растения будут обеспечивать людей продуктами, давать кислород и усваивать излишки углекислого газа.
По расчетам ученого, плотность населения внутри каждого цилиндра будет составлять до 500 человек на квадратный километр (в Манхэттене она составляет 27 500 человек на кв.км).
Небольшая масса Цереры (3% земной) и низкая скорость собственного вращения позволит доставлять грузы и ресурсы планеты с помощью космического лифта на тросах.
«Церера богата водой, поэтому там возможно получение водорода и кислорода для ракетного топлива. Но мы предпочитаем космический лифт, требующий меньше энергии для подъема грузов», — говорится в исследовании. Несмотря на то, что предложенный проект имеет массу заманчивых преимуществ перед проектами терраформирования Луны и Марса, к нему остается и много вопросов.
«Я бы сказал, есть три основных неопределенности», — считает Манасви Лингам, профессор астробиологии из Технологического института Флориды, не участвовавший в исследовании.
Первое – химические элементы, не упомянутые в исследовании. Среди них фосфор, который необходим человеческому организму для строительства молекул ДНК и РНК – про него в проекте ни слова.
Второе – технологии, которых нет, и которые необходимы для добычи на Церере металлов и других полезных ископаемых. Для этого должны использоваться автономные машины, и спутники для указания наиболее богатых минералами районов. Идея реализуемая, но, учитывая недавнюю неудачу при попытке лендера InSight пробурить Марс на 5 метров, мы крайне далеки от этого, считает критик.
Наконец, финский ученый считает, что первое поселение на орбите может появиться спустя 22 года после начала добычи сырья на Церере. «22 года может быть нижней границей при оптимальных условиях, но я бы сказал, что реальные сроки будут куда дальше», — считает Лингам.