Космічні колонії. Проект О'Ніла

Отже, давайте постараємося зрозуміти, що ми маємо в цьому напрямку на сьогоднішній день.

У 1976 році американський фізик Джерард О'Ніл припустив, що в 21 столітті люди будуть колонізувати космос, використовуючи матеріали, отримані на Місяці (спочатку) і в поясі астероїдів (на більш пізній стадії). За допомогою своїх студентів (вчений викладав фізику в Прінстонському університеті) цей любитель космосу сформулював три рішення, які можуть дозволити людям будувати постійно населені космічні колонії.

Переваги космічної колонії

Наша планета не зможе прогодувати нескінченну кількість людей. Адже їх стає все більше і більше. Тому концепція придатного для життя місця в космосі неминуче ставатиме все більш привабливою. І це лише питання часу. Можливо ця тема стане дуже актуальною всього через якихось пару століть...

На щастя, в Сонячній системі багато всякого корисного матеріалу. І, в теорії, нам нічого не заважає створювати космічні колонії, в яких можна розмістити мільйони (і навіть мільярди) людей. По суті, у нас є практично необмежений простір для розширення, а також для вирощування їжі (і створення ферм). А як джерело енергії можна використовувати практично вічне Сонце. Адже до того моменту, коли воно почне гаснути, ми вже, швидше за все, покинемо цю зіркову систему.

З часом ми отримаємо доступ до всіх ресурсів, якими володіє Сонячна система. Наприклад астероїди містять майже всі стабільні елементи, які ми можемо знайти в періодичній таблиці. Так, включаючи дорогоцінні метали, такі як золото, платина та інші. Транспортування і вилучення цих ресурсів були б легкою справою. Адже там практично немає гравітації. Проявивши трохи терпіння, ми могли б почати з тактичної хитрості. Перші технології можна було б відпрацювати, якби вдалося переконати найбільш жадібних багатіїв планети, що космічна колонія - це те, що нам потрібно. Щоб добувати золото.

Хм. Так що там про О'Ніла і його три проекти космічної колонії? Так, повернемося до них. Ці колонії фізик назвав островами. Коли справа дійшла до їх конкретного найменування, він не став ламати голову. І назвав їх просто Острів Один, Два і Три. Немудро. Однак простою людину, яка вельми досягла успіху в галузі фізики високих енергій і брала участь у створенні перших прискорювачів елементарних частинок... 

Острів Один. Сфера Бернала

Острів Один насправді є модифікацією більш ранньої концепції. Сьогодні ми називаємо її сферою Бернала. Ця ідея була запропонована вченим Джоном Берналом в 1929 році. Спочатку проект Бернала передбачав створення статевої сфери (заповненої повітрям) діаметром 16 кілометрів. У ній могло б розміститися населення до 20 - 30 тисяч осіб. Ця концепція була доопрацьована О'Нілом, в результаті чого сфера стала набагато менше. У переглянутої версії пропонувалося створити сферу діаметром всього 500 метрів, яка робила б 1,9 обороту в хвилину (для імітації сили тяжкості Землі) на екваторі сфери. Однак на полюсах при цьому відчуття гравітації було б практично нульовим.

Внутрішній ландшафт такої споруди важко уявити. Але, швидше за все, це буде величезна долина, яка тягнеться вздовж екватора сфери. Така концепція могла б забезпечити житловий простір приблизно для 10 000 осіб. Включаючи ділянку, відведену під сільське господарство. Сонячне світло має потрапляти всередину за допомогою зовнішніх дзеркал, які перенаправляють його через гігантські вікна біля полюсів.

Острів Два

Запропонований О'Нілом другий острів був не чим іншим, як збільшеною версією Острова Один. У цьому випадку сфера мала б діаметр 1800 метрів, що дало б окружність близько 6.5 кілометрів. Такий розмір був обраний не випадково. Він був визначений на основі економічних викладок. Він досить малий, щоб забезпечити ефективне транспортування всередині колонії. І досить великий, щоб підтримувати промислову базу.

Острів Три. Циліндр О'Ніла

Але по-справжньому цікавим є те, що О'Ніл назвав «Острів Три». Насправді це не циліндр, а два циліндри, що обертаються в протилежні сторони. Кожен циліндр повинен мати довжину 32 кілометри і мати 8 кілометрів в діаметрі. Всередині кожного циліндра має бути 6 смуг - 3 вікна і 3 населені поверхні. Промислові процеси і зони відпочинку будуть знаходитися в центральній осі конструкції, в яка буде невагомість.

Як і у випадку зі сферою Бернала, тут теж потрібно якось створити штучну гравітацію. І саме для цього відбувається обертання циліндрів. Центростремна сила і створює відчуття гравітації. Циліндр повинен буде обертатися всього 28 разів на годину, щоб імітувати силу, аналогічну силі тяжкості на нашій планети. Така швидкість обертання досить мала, щоб викликати у людей серйозний дискомфорт.

Крім того планувалося, що в колонії буде атмосферний тиск, рівний половині того, що ми маємо на рівні моря на нашій планеті. І що кількість газів в атмосфері буде ретельно контролюватися. Ця різниця тисків змусить жителів колонії дихати дещо інакше. Однак дасть серйозні переваги. Одне з них полягає в тому, що потрібно набагато менше газу. Інше - не буде необхідності будувати дуже товсті стіни. І, оскільки обсяг повітря всередині циліндра буде просто величезним, він зможе забезпечувати, до того ж, захист від космічних променів.

Як ви, можливо, вже помітили, циліндри О'Ніла дуже популярні в науковій фантастиці. Де вони неодноразово фігурують (з різним дизайном, але з дуже схожою концепцією) як можливе місце проживання людської популяції в космосі. (Привіт, Interstellar!). Однак в реальності на даний момент немає ніякого середньострокового або довгострокового плану будівництва космічної колонії. Та й технологій таких у нас теж поки немає.

Але хто знає... Можливо, одного разу (очевидно, через кілька століть) першою космічною колонією, яку побудує людство, буде саме циліндр О'Ніла.