Вывернутые наизнанку астероиды могут превратиться в космические города
-
Так может выглядеть будущий космический город, построенный внутри астероида.
Всё чаще частные организации, включая SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса, заявляют о цели "сделать космос доступным для всех". Правда, результаты их работы пока чаще напоминают парк аттракционов для миллиардеров.
Да, они берут с собой в полёты и пару-тройку "простых смертных". Но бизнесмены-новаторы не рассказывают о том, удастся ли им взять с собой в светлое космическое будущее больше людей разных социальных групп.
Однако есть исследователи, которые разрабатывают относительно недорогие способы переселить в космос действительно всех, а не только сверхбогатых жителей планеты.
Для реализации такой амбициозной цели — будущей жизни людей за пределами Земли — понадобится место для размещения домов, обслуживающих помещений и прочих сооружений, которые обеспечат миллионам людей возможность жить и работать, не покидая такую станцию.
Научная работа в этой области сейчас заключается в создании теоретической базы.
Учёные из Рочестерского университета в США поставили перед собой задачу: объяснить, как именно можно создать не просто космическую базу, а целую среду обитания размером с город.
В таком "городе" люди могли бы жить постоянно, не отправляясь постоянно в межпланетные путешествия. Кроме того, учёные всеми способами стараются избежать отправки строительных материалов с Земли. Хотя бы большей их части.
Поэтому исследователи решили взглянуть на астероиды как на летающие горы стройматериалов. Такой подход позволит основывать космические города гораздо быстрее и дешевле, чем строить их с нуля из завезённых с Земли материалов.
Но есть проблема: астероиды не настолько велики, чтобы обеспечить необходимую для человеческого организма гравитацию. Это серьёзное ограничение: ведь длительное пребывание в условиях низкой гравитации вредит здоровью космонавтов.
Однако и у этой проблемы есть решение. Во всяком случае в теории. Астероид приличного размера можно разобрать на составляющие и раскрутить его, придав ему форму кольца. Затем можно будет использовать полученную центробежную силу для создания минимальной гравитации.
Затем уже можно строить город внутри такого вращающегося пустотелого астероида. Там, конечно, будет почти всегда темно, но зато горная порода защитит людей от вредной космической радиации.
Но большинство астероидов Солнечной системы состоят не из твёрдой породы. Большинство из них представляют собой гигантские груды щебня, скопления больших и маленьких камней, которые удерживаются вместе их собственной гравитацией.
Если разбить и раскрутить одну из таких "куч щебня", она просто улетит в космос и рассеется в межзвёздном пространстве.
Поэтому исследователи предлагают… поместить астероид в гигантский мешок. Учёные даже описали вариант устройства такого мешка: "сумка" цилиндрической формы, немного больше самого астероида, сделанная из гибкой, сверхлёгкой и сверхпрочной сетки из углеродных нановолокон. Сетка изначально сложена "гармошкой", чтобы в нужный момент она могла расшириться.
Команда даже смоделировала процесс "терраформирования" небольшого астероида диаметром 300 метров. Если обернуть его в мешок из нановолокна примерно того же диаметра, то в ходе последующего расширения диаметр такой "сумки" достигнет примерно трёх километров.
Затем нужно начать раскручивать астероид и "выворачивать его наизнанку". Исследователи предлагают использовать для этого пушки на солнечных батареях.
Они будут прикреплены к внешней поверхности защитной сети, захватывать куски астероида и запускать их по касательной в космос. Так "космическая праща" начнёт постепенно раскручиваться.
Через несколько месяцев такой работы астероид будет вращаться достаточно быстро, чтобы его поверхность под действием центробежной силы облепила мешок из нановолокна изнутри, оставив в центре пустое пространство для будущей застройки.
Толщина каменистой "скорлупы" будущего города будет составлять около двух метров — этого будет достаточно, чтобы защитить внутреннюю часть от космического излучения.
По расчётам учёных астероид диаметром 300 метров (всего несколько футбольных полей) можно расширить, создав внутри жилую площадь около 56,9 квадратных километра. Это чуть меньше, чем центр Москвы (66 км²).
Однако материалы, необходимые для строительства зданий и систем жизнеобеспечения, всё равно придётся доставлять с Земли.
Очевидно, что в ближайшее время никто не будет строить города на астероидах, добавляют авторы работы. Но технологии, необходимые для создания такого рода инженерных сооружений, не нарушают никаких законов физики — а значит, такой план вполне жизнеспособен.
"Космические города сейчас могут показаться фантастикой, но история показывает, что примерно столетие технического прогресса может сделать невозможное возможным", ‒ отмечает соавтор исследования астрофизик Адам Франк из Рочестерского университета.
Ведь ещё в 1900 году такой же фантастикой казались общедоступные полёты на самолётах. А сегодня никого не удивляет, что махины весом в сотни тонн ежедневно поднимают миллионы пассажиров на 10 километров в воздух. И с комфортом доставляют их хоть на другой конец Земли.
Статья авторов интересной идеи была опубликована в открытом доступе в научном журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Ранее мы также рассказывали о возможности создания магнитного поля на Марсе и планах Китая построить базу, скрытую под поверхностью Луны.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
