Рой Светлячков и Рейдеры Кольца
Продолжая разговор о будущей колонизации космоса, я сделаю определённое допущение.
Как я уже сказал в первой части рассказа и о чём я уже неоднократно упоминал в прошлых статьях - текущее человечество с трудом формулирует свои перспективные задачи в освоении космического пространства. Что показывает, скорее, не кризис космонавтики, как таковой - а кризис того подхода, который оперирует категориями «прибыли», «престижа», «первенства» или даже некоей ещё более абстрактной «выгоды».
Если, опять-таки, вернуться к живой природе, то создание половых клеток организмом с точки зрения его самого - категорически невыгодный процесс. Миллиарды соматических клеток тратят строительные белки, энеретические жиры и углеводы на создание по сути дела чуждого для организма типа клеток. Которые, строго говоря, не являются копиями его самого и которые ещё внутри тела приходится защищать специальными защитными системами от имунных агентов самого организма, производящего половые клетки.
Скорее всего, такой «гемато-тестикулярный» (а, скорее «терро-космический») барьер возникнет и в земном обществе: будущая космическая цивилизация будет настолько отличаться от породившей её земной, что переходные процессы в обществе вполне могут разорвать нарождающуюся космическую расу, если она не будет защищена специализированными имунными системами земных обществ, развившихся в социальном плане до уровня организации колонизации космоса.
Ну а если мы не созреем до космоса до неких неприятных моментов в будущем и вытянем таки «чёрный шар» Великого Фильтра из парадокса Ферми - то что ж, добро пожаловать в реальный мир нашей Галактики. А может быть - и всей Вселенной.
Эту статью я хочу посвятить некоей «промежуточной остановке», которую человечество неизбежно сделает на своём пути к звёздам, если у нас всех всё-таки получится сначала пробить массу физических и технологических барьеров для создания космической цивилизации, а потом и создать с помощью неких социальных технологий тот самый «терро-космический» барьер, который позволит запустить на Земле и начать первичную экспансию в космос.
Как я уже описывал, пока что такой барьер в виде замкнутых и способных к космической экспансии сообществ ещё не создан (этап «Основание» плана экспансии) и, более того, все подходы к созданию такого рода организаций пока что неясны и весьма схематичны.
Хотя ситуация с такими инновационными социальными технологиями обычно возникает именно во времена кризиса и коллапса прошлых социальных систем, как например, крушение устойчивого Рима в итоге, через тёмные века Средневековья привело к экспансии западной цивилизации на половину земного шара.
В общем, не расстраивайтесь. Мы пока что только на первом томе и всё самое интересное у нас ещё впереди:
Гиббон, если что.
Поэтому описывать ситуацию трудного выбора между очередным витком земной цивилизации или же переходом к космической экспансии я не буду, а сразу перейду к окончанию «седьмого тома» и к той самой «промежуточной остановке».
Эта промежуточная остановка - наша с вами собственная Солнечная система.
Вот на ней я и хочу остановиться чуть подробнее.
Во-первых, понятно, что сама Солнечная система - наиболее удобный объект для начальной колонизации.
Расстояния внутри Солнечной системы позволяют, при наличии энергии, реактивной массы и технологии соответствующего уровня, в принципе достижимого даже сейчас, обеспечить время полёта из точки в точку, исчисляемое меяцами или максимум годами.
Я сейчас не хочу снова вступать в дискуссию «кремний vs углерод» (aka «автоматы vs человеки»), так как, с точки зрения энергии, вещества и расстояний что там у нас летает или живёт между планетами или спутниками - уже вопрос третий если не десятый.
Важно то, что оно там живёт, а не работает вахтовым методом или же приезжает в отпуск. Хотя и такие варианты, понятное дело, тоже не исключены.
Но, скорее всего, это будет дорого-неудобно-бесполезно, так как большую часть физических действий всё равно можно будет проделать специально созданными для космоса системами, а знание, опыт или же генетический код вполне можно передать куда-либо и с помощью старого доброго электромагнитного излучения. Благо летит информация со скоростью света, что всё равно быстрее перемещения любых тушек или корпусов.
Итак, условия задачи:
1) Нам нужна энергия;
2) Нам необходимо вещество как для постройки своих космических систем и для реактивной массы;
3) Нам желательно иметь всё это на доступных между собой расстояниях.
Под «расстояниями» мы, конечно же, подразумеваем не только физические метры или миллионы километров между небесными телами, но и то самое Δv, о котором я уже как-то писал и объяснял, что в параметрах Δv поверхность нашей Земли гораздо дальше от поверхности Луны, нежели внешняя орбита Плутона от внешней орбиты Урана или Юпитера. Есть и ещё одна старая статья с интересной инфографикой, если вам надо наглядности и образности.
Где в рамках Солнечной системы есть такого рода скопления материи и энергии, да ещё и организованные более-менее в компактные с точки зрения Δv и реальных физических расстояний конгломераты и кластеры?
Конечно же, много энергии можно найти возле нашего Солнца. Солнечная постоянная на орбите Меркурия уже где-то в десять раз превосходит такую же солнечную постоянную на орбите Земли. Дальше, ещё ближе к центру нашей системы, энергии ещё больше, но желание организовывать что-либо в непосредственной близости от Солнца упирается в две неприятные особенности:
1) там достаточно мало вещества и особенно необходимой для существования «углерода» воды;
2) там очень глубокий гравитационный колодец.
Вот наглядная иллюстрация глубины околосолнечного гравитационного колодца:
Проблема околосолнечного пространства состоит ещё и в том, что туда надо что-то принудительно сбрасывать (тормозить в космосе не о что, при полёте к Солнцу в любом случае надо будет тратить на перемещение предметов на околосолнечные орбиты то самое Δv и драгоценную в открытом космосе, бедном на вещество, реактивную массу).
Найти строительный материал или реактивную массу в околосолнечном пространстве можно только на Меркурии, но и там будет критическая нехватка большого количества необходимых для «углерода» элементов: всё более-менее лёгкое оттуда выдуло солнечным ветром ещё на стадии формирования протозвезды.
По-поводу воды есть, конечно, надежда на глубокие, находящиеся возле полюсов Меркурия ударные кратеры, в которые совсем не попадает солнечный свет, но это скорее некие местные ресурсы, а не глобальное решение колонизационной проблемы при освоении «углеродом» ближайших окресностей Солнца.
С другой стороны, околосолнечное пространство даёт будущим колонизатором массу доступной и дешёвой солнечной энергии - которую можно легко использовать и для целей обмена её на что-то более важное в «пустыне вещества» возле Солнца, так и для целей космической навигации, не зависящей от реактивной массы.
Это - достаточно старая концепция солнечного паруса, которая в позднейшее время была дополнена концепцией лазерного (или микроволнового) паруса:
Преимуществом солнечного парусника является отсутствие топлива или реактивной массы на его борту, что позволяет увеличить полезную нагрузку по сравнению с космическим кораблём на реактивном движении. Однако концепция солнечного паруса требует легкого по массе и одновременно большого по диаметру паруса: для достижения сколь-либо значимых величин силы тяги необходимо иметь размеры солнечного паруса, исчисляемые квадратными километрами. Справочно, на земной орбите давление солнечного света составляет 9·10−6 Н/м2, на орбите Меркурия, понятное дело, будет где-то в десять раз больше, но даже с силой тяги в 0,0001 Н, которую даст там метровый парус, сдвигать 1000-тонный парусник можно, понятное дело, годами а то и десятилетиями.
Отсюда и желание либо увеличить размеры паруса, либо же уплотнить мощность солнечного света.
Логичным выводом представляется в этом случае размещение поближе к Солнцу автоматических концентраторов солнечной энергии (побольше «кремния» и как можно меньше «углерода» - ему всё равно возле центрального светила неуютно), которые будут помогать в разгоне солнечного парусника своими лазерными установками, запитанными от каких-то преобразователей лучистой энергии звезды. Пока что данные проекты сталкиваются с проблемой точного наведения лазеров на сверхдальних расстояниях и создания лазерных генераторов соответствующей мощности и долговечности, но, в целом - это лишь технические и технологические проблемы, отнюдь не безнадёжные по физике происходящего возле Солнца.
«Солнечная бабочка» в полёте.
Понятное дело, использование солнечного паруса не исключает использоание и других технологий для передвижения возле Солнца. По-прежнему будет актуален плазменный двигатель VASIMR (ему тут вполне будет достаточно сравнительно небольших солнечных батарей для своего питания), с поверхности паруса можно испарять абляционное покрытие, как в случае лазерного старта с Земли, а запитывать те же VASIMRы или другие ионные двигатели можно по тому же лазерному лучу - для резких манёвров вблизи гравитирующих тел одного солнечного паруса может оказаться и недостаточно.
Однако, понятное дело, использование реактивного принципа движения (будь-то с абляционным покрытием, будь-то с плазменными или ионными движками) всё-таки требует наличия на борту парусника реактивной массы. Хотя на топливе можно и сэкономить и в этом случае, передавая энергию на парусник извне, из поля солнечных концентраторов.
Понятное дело, любое высокоэнергетическое устройство в космосе сразу же является и потенциальным оружием. Условный «Рой Светлячков» (масса солнечных концентраторов, снабжённых лазерными излучателями) может как разгонять кинетические снаряды, так и напрямую бить концентрированным потоком лазерного излучения в выбранную точку Сол-системы:
"Правительства трёх великих держав - Индокеании, Амеропы и Пацифики - оставили распри и срочно договорились о создании Объединённого Космофлота. Его руководство получило почти диктаторскую власть над Землёй. И вскоре стратеги Космофлота представили детальный план отражения атаки.
Первым делом планировалось построить пункты управления и промышленные базы на Луне, ближних планетах и астероидах. Затем нужно было приступить к созданию главного оружия Земли - «Роя Светлячков». Так назвали гигантское облако лазерных излучателей, расположенных внутри орбиты Меркурия. Каждый отдельный «светлячок» не обладал большой мощностью, но, работая синхронно, они были способны разогнать кинетические снаряды на световых парусах до огромной скорости."
В шутливой форме это диалектическое единство энергии и оружия в космосе было сформулировано в виде выдуманного «закона Джонса» (John's Law):
"Любая интересная и эффективная конструкция космического двигателя одновременно - и мощнейшее оружие массового уничтожения. Вопрос состоит лишь в том, как быстро вы сможете доставить энергию вашего двигателя в нужное место."
Именно а таком ракурсе, кстати, надо смотреть, например, на вымышленный флагман земного Космофлота, снабжённый термоядерным двигателем на гелии-3, который я уже достаточно полно рассмотрел в цикле статей о такого рода автономных космических кораблях ( раз, два и три):
Если в вашем распоряжении на борту есть несколько тераватт тепловой мощности и под несколько сотен гигаватт электроэнергии - то устроить вашим противникам локальный экстерминатус вам уже ничего не стоит.
Из полезного и весёлого, конечно, к термоядерному приводу на гелии-3 прилагается бесплатная возможность долететь с Земли до Марса за 15-20 дней, а вот всё остальное, конечно - страх и ужас.
Начиная от того, что корабль с термоядерным двигателем может совершенно не напрягаясь буквально «распилить» надвое своим выхлопом конструкции космопорта на юлижайшем к нему астероиде и заканчивая тем, что любая авария в термоядерном шнуре вызовет высвобождение многих гигаджоулей и даже тераджоулей энергии.
То же предуведомление касается и гипотетического «Роя Светлячков». Это не только источник дешёвой энергии для всей будущей цивилизации Сол-системы, но и мощнейщее оружие, которое, в принципе, может быстро привести к повиновению любую колонию или планету, особенно - во внутренней части системы. Достаточно точно знать местоположение мятежников, пиратов или просто отморозков:
"Ультрафиолет. Это Рой. По Фламмариону ударили Роем. Помертвевшая Танит Лавалле неотрывно смотрела на то, как гибнет её родина.
Ловушка. Всё-таки это была ловушка.
Её обманули, спровоцировали на войну - и ответили всей чудовищной мощью Роя. Закатное свечение плазменного облака разгоралось всё ярче. Оно вставало и вытягивалось языком пламени. Давление невидимых лучей Роя клонило его к востоку и колебало, как ветерок. Тень лифтовой башни уже утонула в нём... а может быть, башня рухнула?
Танит пыталась представить себе, что творится там, внизу, в адском пекле невидимого света, болезненно-оранжевом сиянии ионизированных паров... Как раскаляются докрасна и рушатся металлические конструкции, искрят закороченные цепи... Как внутри Колонии воют тревожные сирены, с грохотом запираются гермодвери внешних отсеков... Как люди разбегаются надевать скафандры, будто скафандры спасут после того, как «светлячки» испарят первые метры грунта, и воздух хлынет наружу, а убийственный ультрафиолет попадёт внутрь..."
А значит - кто-то из будущего человечества выберет другой путь, в сторону от центрального светила. Просто потому что эти области будет труднее затронуть вездесущей рукой Роя Светлячков. Кто-то остановится на далёких астероидах, но кто-то заберётся и куда подальше, в сторону холодных и далёких планет-гигантов, в зону, где карающая длань Роя будет лишь приятной добавкой к свечению центрального светила, а не смертельным оружием.
На другом конце системы, противоположном от Роя Светлячков с их лазерами и солнечными парусами, вполне может возникнуть иной мир - мир энергии из гелия-3, мир льда и модифицированного «углерода», приспособленного к удивительным условиям спутников планет-гигантов, их атмосфер и громадных колец.
Вот вам наглядность гравитационных колодцев этих планет-гигантов:
Самый неудобный, наверное, гравитационный колодец Юпитера.
Но в нём есть свои преимущества - масса вещества, четыре крупных и удобных спутника, плазменный тор в районе Ио и вообще мощнейшая магнитосфера Юпитера, которая может обеспечить будущим колонистам практически неограниченный источник бесплатной и вечной электрической энергии, сумей они собрать генератор размером с внутреннюю систему самого Юпитера.
Кроме того, магнитосфера Юпитера обеспечит для будущего космического «углерода» естественную радиационную защиту: два из четырых галилеевских спутников Юпитера и большинство его мелких, астероидоподобных спутников буквально плавают в громадной магнитосфере этой планеты-гиганта, не испытывая на себе прямого влияния солнечного ветра или разрушительного действия собственных радиационных поясов Юпитера
В общем, здравствуй, Пандора!
Колонизируем Каллисто и Ганимед, ставим электростанции на Ио, ныряем в океаны Европы.
Юпитер и другие газовые гиганты - прекрасная основа для экспансии ради экспансии. Если родина-Терра хочет на чём-то зарабатывать, продавая что-либо колонистам - то она может продавать снаряжение, высокие технологии или же транспортные услуги. Колонисты же будущих планет-гигантов, как и колонисты, создающие Рой Светлячков, могут просто искать лучшей жизни, если не для себя, то для своих детей - точно. С хелицерами или руками - роли уже не играет.
Отсюда следует и простой факт - нет ровным счётом никакой потребности в экономической целесообразности транспортировки на Землю чего бы то ни было, за исключением совсем уж высококонцентрированных вещей, вроде гелия-3, редких и редкоземельных металлов
Намного удобнее гравитационный колодец более далкого от Солнца и меньшего по массе и размеру Сатурна - он сам по себе мельче, а на его дне, кроме самого Сатурна, лежат ещё и его кольца, которые дают возможность практически бесплатного использования их, как строительного материала или же реактивной массы для будущих космических кораблей.
Именно тут, скорее всего, возникнет цивилизация, которую можно условно назвать Рейдерами Кольца:
Кроме того, что лёд из колец Сатурна будет использовать сама колония на Сатурне - он вполне может стать и предметом экспорта. Так, например, приведение в более-менее земной вид Марса, согласно всем рассчётам, потребует немалых количеств водяного льда, который надо будет сбрасывать на планету по баллистическим траекториям. Откуда его брать? Облако Оорта далеко, а вот до колец Сатурна в категориях Δv - практически «рукой подать».
Кроме того, небольшая глубина гравитационного колодца Сатурна уже делает рентабельной добычу гелия-3 в верхних слоях его атмосферы: для его подъёма из гравитационной ямы уже достаточно обычной ракеты с твердотельным ядерным двигателем, который уже даже испытывали на Земле в 1960-х годах и доказали его работоспособность. А перемещаться между внешними спутниками Сатурна за считаные дни можно и вообще с использованием ракет на химической тяге, не говоря уже об ионных или плазменных двигателях.
Добыча гелия-3 из верхних слоёв атмосферы Сатурна.
И, наконец, Уран и Нептун.
Тут уже о солнечной энергии, конечно, надо забыть - последняя солнечная остановка у нас была возле Юпитера. Но зато у этих планет-гигантов самые мелкие гравитационные колодцы и, исходя из этого - самая лёгкая ситуация по добыче гелия-3 из их атмосфер:
Впрочем, о гелии-3 на далёком Уране я уже тоже писал. Как и о шахтёрах астероидов.
Рой Светлячков, Шахтёры Астероидов, Рейдеры Кольца, Бурильщики Гелия, Пионеры Марса..
Ну и, конечно же, «цивилизация 1.0» всё ещё живущая на удобной, старой Терре.