Новости

Город внутри астероида — физики предложили экономный способ создания среды для жизни в космосе

Город внутри астероида — физики предложили экономный способ создания среды для жизни в космосе

Физики из Рочестерского университета поставили перед собой задачу разработать практический метод создания пространства в космосе, в котором могли бы спокойно проживать люди без затратного запуска необходимых материалов с Земли. В статье в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences, которую исследователи назвали «дико теоретической», рассматривается научно-фантастическая идея, похожая на ту, которую изобразили в сериале «Пространство»/The Expanse от Amazon — использование астероида для построения города.

Вращающийся космический мегаполис

В 1972 году NASA поручило физику Джерарду О’Нилу спроектировать космическую среду для жизни людей — так появилась так называемая «колония О’Нила». Космический мегаполис в соответствии с концепцией должен был состоять из двух вращающихся в противоположных направлениях цилиндров со стержнем, соединяющим их на концах. Они вращаются на скорости, достаточной для создания искусственной гравитации и комфортной для пребывания там людей.

С тех пор фильмы (включая «Звездный путь») и книги (такие, как роман Орсона Скотта Карда 1985 «Игра Эндера») изображали цилиндрические пространства О’Нила, населенные людьми. Джефф Безос ссылался на концепцию в своих представлениях о будущем пространстве в космосе, а Илон Маск называл ее «бессмысленной».

Хотя цилиндры О’Нила и предлагают решение проблемы отсутствия гравитации в космосе, поставка необходимых строительных материалов с Земли в космос для их создания была бы сложной и непомерно дорогой задачей.

Курс
МЕНЕДЖЕР ПО РОБОТІ З КЛІЄНТАМИ
Ставайте затребуваним фахівцем та отримуйте свій офер мрії.
РЕЄСТРУЙТЕСЯ!
manager

Летающая гора материала

Астероиды — это твердые тела, вращающиеся вокруг Солнца и оставшиеся после образования Солнечной системы примерно 4,6 миллиарда лет назад. По оценкам ученых, в нашей Солнечной системе путешествует около 1000 астероидов диаметром более километра.

Команда из Рочестера уверена, что астероиды — это «летающие горы с огромной кучей материала, которые могут предоставить более быстрый, более дешевый и эффективный путь к строительству космических городов». И предлагают способ, как этим воспользоваться.

Проблема в том, что астероиды не настолько велики, чтобы обеспечить необходимую силу тяготения (длительные периоды пребывания в условиях нулевой или низкой гравитации вызывают ряд проблем со здоровьем астронавтов), поэтому команда выбрала минимальную — 0,3 g — примерно на треть меньше, чем при жизни, например на Марсе

Чтобы обеспечить гравитацию, физики предлагают «раздолбать» астероид большого размера, раскрутить его (используя центробежную силу для создания 0,3 g) и построить город, скрытый слоем камней от космического излучения.

Этот способ мог бы сработать, если бы астероид состоял из твердой крепкой породы. Но большинство из них не такие — физики изучали состав некоторых, ближайших к нам, и обнаружили, что те в большинстве своем являются гигантскими грудами обломков больших и маленьких камней, слабо держащихся собственной гравитацией (пробейте дыру в одном из них, раскрутите и «город», который вы пытаетесь создать, просто улетит в космос и исчезнет).

Сумка из нановолокна

В таком случае, считают ученые, может помочь «защитный мешок» — цилиндрическая сумка, чуть больше самого астероида, сделанная из гибкой, сверхлегкой и сверхпрочной сетки из углеродного нановолокна, которая смогла бы удерживать эту среду.

Для моделирования процесса команда выбрала небольшой астероид, похожий на БеннуГород внутри астероида — физики предложили экономный способ создания среды для жизни в космосеГород внутри астероида — физики предложили экономный способ создания среды для жизни в космосе101955 Бенну — околоземный астероид, входящий в группу Аполлона. Астероид имеет радиус около 262 м. Это один из тех космических объектов, для которых вероятность столкновения с Землей достаточно высока. В 2135 году он окажется на расстоянии около 300 тысяч километров от Земли, радиусом 300 м. Его завернули в мешок из нановолокна соответствующего размера, но со способностью растягиваться до 3 км (похоже работает система в гармошке).

Теоретически процесс может проходить примерно так:

  • Астероид будет вращаться для создания искусственной гравитации – процесс, который неизбежно приведет к его распаду;
  • Обломки астероида разлетаются и расширяют мешок из нановолокна до максимально допустимого размера;
  • Нановолокно натягивается, захватывая обломки;
  • Камни в дальнейшем формируют достаточно толстый слой (примерно 2 метра) — достаточный для защиты от радиации всех, кто находится внутри. Вращение цилиндра вызывает искусственную гравитацию на внутренней поверхности.
Циліндр, що обертається, вкритий сонячними батареями. Усередині знаходиться товстий шар астероїдного щебеню та реголіту, що захищає простір від радіації.
Вращающийся цилиндр покрыт солнечными батареями. Внутри находится толстый слой астероидного щебня и реголита, защищающий пространство от радиации.

«Исходя из наших расчетов, астероид диаметром 300 метров, площадью всего в несколько футбольных полей, можно расширить до цилиндрической космической среды площадью около 56,9 кв. км. Это приблизительный размер Манхеттена», — говорят ученые.

Даже если взять астероид радиусом 500 метров и раскрутить его — понадобится не слишком много времени, чтобы получить искусственную гравитацию 1 g, эквивалентную земной.

«Очевидно, что в ближайшее время никто не будет строить города-астероиды, но технологии, необходимые для создания такого рода инженерии, не нарушают никаких законов физики. Идея может казаться слишком далекой, пока вы не поймете, что в 1900 году никто никогда не летал на самолете, но именно в эту минуту тысячи людей удобно сидят в креслах и мчатся со скоростью сотни километров в час над землей. Сейчас космические города могут казаться фантастикой, но история показывает, что примерно столетие технического прогресса может сделать невозможное возможным», — заключают исследователи.

Источник: Рочестерский университет


Завантаження коментарів...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: