background image
среда
k
51, 30 апреля 2014 г.
C
M
Y
K
Выпуск 96
Марс, как и Луна, обладает больши
ми достоинствами для его освоения,
многие из которых более значимы, чем
лунные. Это, прежде всего, большая
масса планеты (около 0,610
24
кг) и
соответственно ускорение силы тяже
сти (3,72 мс
2
); наличие атмосферы,
хотя и весьма слабой (давление у по
верхности 0,005 атм, СО
2
95%, масса
около 1014 кг; для сравнения масса
атмосферы Земли 3,810
17
кг); предпо
лагается большое количество воды в
виде льда и снега под покровом песка
и пыли; высокая скорость вращения,
сравнимая с земной (на 57
m
23
s
сутки
Марса длиннее земных).
Есть схожие с Луной характеристи
ки: относительно ровная поверхность,
слабая сейсмика, практическое отсут
ствие дипольного магнитного поля.
Основной недостаток Марса с рас
сматриваемой точки зрения это
большая удалнность его практически
круговой орбиты (эксцентриситет =
0,0934) от земной (Rм = 2,27910
11
м,
Rз = 1,510
11
м), что в настоящее время
создат трудности для средств транс
порта с точки зрения энергетических
затрат, навигации и связи, и самое глав
ное для средств защиты экипажа от
радиации открытого космоса при дли
тельности экспедиции больше года.
По мере развития гравитационной
технологии в ХХIIХХIII столетиях транс
портные и радиационные трудности
будут преодолены за счт высоких энер
гетических показателей сначала элект
рореактивных (ЭРД), а затем гравита
ционных двигателей (ГД), позволяю
щих двигаться кораблям на базе ЭРД с
ускорениями, большими 10
2
мс
2
, что
сократит время полта сначала (конец
ХХI столетия) до 150 суток, затем, в ХХII
столетии, на базе ГД до 30 суток, а в
ХХIII до нескольких суток. Сокраще
ние длительности экспедиций снимет
остроту радиационной проблемы. К
тому же будет создана наджная защи
та от радиации путм создания мощно
го дипольного магнитного поля вокруг
кораблей.
В это время (ХХIIХХIII столетия) ста
нет возможным растопить лд в приэк
ваториальной зоне Марса. Для этого по
требуется примерно 20 марсианских ис
кусственных спутников на круговых эк
ваториальных орбитах высотой 250 км с
гравитационными двигателями массой
10
21
кг. При величине угла при вершине
конуса излучения около 20 (в осевом
сечении) эти спутники покроют без
разрывов на экваторе (перекрытие ~
10%) полосу по широте размером 1100
км, обеспечивая подачу энергии мощ
ностью порядка 1 кВтм
2
. С учтом по
глощения излучения массива покры
вающего лд песка и его отражения от
поверхности к слою льда придт по
рядка 0,25 кВтм
2
энергии. Поэтому для
расплавления льда толщиной 5 м с ис
ходной температурой 15 С и после
дующего нагревания образовавшейся
воды до +10 С потребуется порядка
одного года, а для льда толщиной 10 м
два года. При этом песок и пыль
осядут в воде и дадут ей возможность
выйти на поверхность. Так начнется
размораживание Марса. Затем эти
спутники будут переведены на орбиты
с наклонениями 10, 20 и т. д. до по
лярных, что позволит разморозить
всю поверхность Марса.
Вода низких широт продолжит на
греваться до температуры 20 С. При
этом она будет испаряться, наполняя
атмосферу влагой. Под воздействием
радиации Солнца часть молекул воды
будет распадаться на H
2
и О
2
. Водород
начнт соединяться с СО
2
, образуя мо
лекулы, а затем и частицы солей
которые опустятся на тврдую поверх
ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ
Космический флот ХХIIIХХV веков
Космический флот ХХIIIХХV веков
Георгий Романович УСПЕНСКИЙ (на фото) доктор техничес
ких наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР,
действительный член Российской академии космонавтики
давно известен читателям нашей газеты также как писатель
популяризатор науки, лауреат премии им. С.Н. Дурылина,
автор книг Космические хроники, Космонавтика ХХI века,
Гравитационная космонавтика и других. В Городе науки
был опубликован ряд его статей о разработанной автором
оригинальной теории гравитации. Именно на этой теории
основывается предлагаемая серия статей Г.Р. Успенского.
ность Марса и в образовавшиеся водо
мы. Таким образом произойдт очи
щение атмосферы от засилья СО
2
,
повышение е давления у поверхнос
ти, наполнение е парами воды вплоть
до формирования облачности и выпа
дения из не дождя, что свяжет пыль
атмосферы, утяжелит е и опустит на
поверхность, тем самым исключит гло
бальные пылевые бури, которые бу
шуют в настоящее время на Красной
планете и доставляют множество хло
пот морфологии поверхности Марса
и средствам наблюдения.
Эти спутники нагреватели решат и
другую проблему активизируют вул
каническую деятельность планеты.
Действительно, имея массу 10
21
кг, они
сформируют ускорение на поверхнос
ти до 1 мс
2
, а на глубине 0,510
6
м до
10
1
мс
2
(для сравнения: Луна форми
рует ускорение на поверхности Земли
около 3,510
5
мс
2
мы ощущаем это
в виде приливов в океанах высотой до
10 м, а также подъмов суши до не
скольких единиц метров; Юпитер фор
мирует у спутника Ио ускорение 0,7 мс
2
, и мы видим, какую бурную вулкани
ческую активность это вызывает. Та
кие ускорения обусловят растрескива
ние коры и подвижность глубинных
слов тела Марса, что непременно при
ведт к извержению уснувших вели
ких вулканов (например, Олимпа) и
рождению новых.
Выбрасываемый вулканами горячий
газ нагреет атмосферу и внест в не
комплекс новых химических соедине
ний, которые будут способствовать
коренному изменению состава атмос
феры, а именно, существенно умень
шать процентное содержание в ней СО
2
.
Далее, мелкие тврдые частицы также
заполнят атмосферу и явятся центром
группирования молекул воды в капли
дождя, которые выпадут в осадок, то
есть упадут на поверхность Марса. К
сожалению, значительная часть этих
частиц останется в атмосфере на дол
гое время, что уменьшит световой по
ток от Солнца (хотя он и так не слиш
ком большой в два с лишним раза
меньше потока к Земле). Теплота горя
чих газов и инфракрасная (ИК) под
светка системы спутников пересилят
затмение Солнца пылью, и атмосфера
Марса нагреется. Этому будет способ
ствовать и истекающая магма. Кроме
того, магма поможет спутникам обо
гревателям в размораживании льда.
Раскачка внутренностей тела Мар
са будет иметь решающее значение для
усиления вихревого движения в нм
жидкой составляющей (т. е. магмы) за
счт различия е линейных скоростей
движения по широтам. Особенно это
будет ощутимо за счт существующей
большой величины угловой скорости
его движения (
= 7,2710
5
с
1
).
Надо полагать, что в этой ситуации
(по аналогии с Землй) через десяти
летия сформируются дипольное маг
нитное поле и соответственно магнит
ные пояса, которые послужат защитой
биосферы Марса от воздействия заря
женных частиц солнечного ветра и кос
мических лучей.
После выхода воды из под нанос
ного песка и е разогрева отпадт не
обходимость в облучении Марса СВЧ.
Спутники начнут излучать энергию (по
рядка 1 кВтм
2
) в ИК диапазоне, а при
необходимости и в видимом, для осве
щения обжитых районов, особенно
приполярных.
Сформированная водной поверхно
стью и вулканами, атмосфера, в силу
сравнительно малой величины ускоре
ния силы тяжести Марса (3,72 мс
2
),
будет частично улетучиваться в косми
ческое пространство, особенно е лг
кие фракции, такие, как Н
2
. Восполне
ние потерь будет осуществляться опять
же водомами и вулканами. При этом
дефицит воды будет пополняться (как
это описано для Луны) кораблями за
счт воды комет.
После наполнения атмосферы газа
ми до давления, близкого к 1 атм, нач
нтся строительство поселений. Они
будут строиться вблизи водомов и рек
на возвышенных (на случай полово
дья) местах суши.
Над поселениями будет натягивать
ся прозрачный купол из прочного син
тетического материала. Купол будет
служить защитой от грязной атмос
феры. Давление под куполом будет
несколько превышать давление атмос
феры Марса. Внутри его состав газов
будет близок к земной атмосфере, то
же касается и е запылнности. Робо
ты будут постоянно очищать внешнюю
и внутреннюю поверхности купола, а
также заделывать пробоины от доле
тевших через атмосферу до купола
тврдых частиц космического проис
хождения. Внутри поселения будут ле
сонасаждения и прочие привычные для
землян элементы дизайна.
Поселения будут иметь в плане кру
говую форму и поперечный размер
(диаметр) порядка 1 км. Места про
живания марсиан и рабочие помеще
ния будут, в свою очередь, также на
крываться куполами, под которыми
будет более строго выдерживаться
состав газов, его давление и чистота.
Естественно, что каждое из них будет
иметь шлюзовые ворота для обще
ния между отдельными блоками по
селения. При этом переходы между
ними будут осуществляться без ска
фандров. Выходы из поселения так
же будут через шлюзы с системой
очистки внешнего воздуха. Связь
между поселениями потребует гер
метичного транспорта.
Использование ГД двигателей откро
ет принципиально новую возможность
использования Луны человечеством, а
именно превратить е в межзвзд
ный корабль, что может потребоваться
при назревающей катастрофе Солнца.
Это станет первым этапом создания
космического флота.
На этом этапе технически станет воз
можным накрыть поселения прозрач
ным куполом. Это позволит повысить
давление атмосферы надлунной части
поселения до 1 атм, что сделает е
комфортной для фауны и флоры и
соответственно для местного населе
ния.
Ускорение 1 мс
2
унест Луну от
Солнца за одни сутки примерно на
10
6
км; за месяц на 10
9
км; за год
на 10
12
км, а за тридцать лет позволит
прилететь к ближайшим звздам. Здесь
можно выбрать наиболее похожую на
Солнце звезду, найти планету, схожую
с Землй, затормозиться около не и
выйти на орбиту, аналогичную привыч
ной для Луны Земли.
Новая псевдо Земля должна обла
дать водой в виде морей и океанов,
материками и атмосферой; сила тяже
сти должна ненамного отличаться от
10 мс
2
, как это имеет место, например,
в случае планеты Кепллер 22. На такой
планете существует органическая
жизнь, форма е и интеллектуальный
уровень могут быть самыми невообра
зимыми, но наиболее вероятно, что
примитивными.
Тогда появится забота о стимулиро
вании развития как фауны, так и фло
ры путм внедрения земной генетики в
объекты местной биосферы. Делать это
будут с учтом отличия физических
условий на планете от земных.
Кроме того, сами физические усло
вия также будут подвергнуты коррек
ции для комфортного пребывания лю
дей на планете. Это коснтся, в первую
очередь, состава и плотности атмос
феры, е температуры на поверхности,
дипольного магнитного поля и поясов
радиации, скорости вращения. Пути
решения этих проблем аналогичны опи
санным выше в разделе о Марсе. Здесь
же необходимо отметить, что все эти
коррекции будут проводиться медлен
но настолько, насколько это позво
лит не нанести непоправимый ущерб
формам жизни планеты, но и не слиш
ком долго, чтобы ускорить выход лю
дей на эту планету. В конечном итоге
часть людей переселится с Луны на
планету, тем самым продолжив рас
ширение жизненного пространства че
ловечества и получив для использова
ния новые природные ресурсы.
Строительный опыт и техника ХХIII
столетия позволят перейти от пещер
ной эпохи гравитационной цивилиза
ции к урбанизированной. Для этого
лунные поселения разместятся в тун
нелях вдоль широтных поясов с лини
ей горизонта, совпадающей с широт
ной плоскостью, или плоскостью, пер
пендикулярной оси вращения Луны.
Гравитационные двигатели массой
10
20
кг разместятся под поселениями
на расстоянии около 30 км вдоль оси
вращения Луны, что опять же обеспе
чит ускорение силы тяжести вдоль оси
вращения порядка 10 мс
2
.
Туннели будут иметь кольцевую
структуру, их форма будет близка к
прямоугольной с высотой около 10 км
и шириной 30150 км в зависимости от
толщины коры; кольца будут иметь
вертикальные перегородки длиной до
1 км через каждые 100 км из сообра
жений прочности и безопасности; в
перегородках будут прорыты транспор
тные туннели с заградительными щи
тами на случай аварийной ситуации в
соседнем поселении.
Архитектура самих поселений будет
сходна с пещерной: в середине
продолговатое озеро, в него стекают
реки, вокруг озера зелная зона отды
ха, хайвэй, за ним производственные и
спальные районы. Гравитационные
двигатели располагаются под озером.
Расстояние между кольцами соста
вит 200 км, с тем чтобы их гравитаци
онные двигатели не мешали поселени
ям соседних колец своим гравитацион
ным притяжением. Такая широтная
структура обитаемой Луны упростит
управление ГД при ускоренном е дви
жении и позволит ей двигаться с уско
рением 10 мс
2
.
(Продолжение в следующем выпуске
Города науки)
ПОСЕЛЕНИЕ НА МАРСЕ
1 гравитационный двигатель и генератор электроэнергии; 2 шахта; 3 модуль управления; 4 атмосфера под
прозрачной плнкой; 5 водомы; 6 атмосфера поселения под поверхностью планеты; 7 спальные районы; 8
электромобили; 9 лифт; 10 спортивно развлекательная зона; 11 лесопарк; 12 транспортр на поверхности
Марса; 13 производственная зона; 14 насыпной грунт.
Марс второй
космический дом землян
Луна первый
межзвздный корабль
человечества