Планета — для жизни, космос — для индустриальных технологий
Человечество не имеет опыта индустриального освоения околоземного космического пространства. Да и какой должна быть космическая индустрия? Каковы её функции, каковы объёмы и виды вырабатываемой продукции? Где, в основном, будет потребляться эта продукция — в космосе или на Земле? Вопросов может быть задано множество. И на них невозможно дать однозначные ответы. Всё будет зависеть от тех конкретных путей развития, какие изберёт наша земная цивилизация, вставшая на технократический путь развития тысячи лет назад. При этом мы, ныне живущие, не выбирали в прошлом именно этот путь интеллектуального развития цивилизации и нам не дано этот вектор изменить в будущем.
Первобытные технологи и их соплеменники, выделывающие шкуры и готовившие пищу на костре, в 20 лет умирали от рака лёгких. Пока не догадались вынести эти технологии за пределы своего дома — пещеры.
Прошли десятки тысяч лет. И вот современные технологи и их соплеменники до исступления спорят, в каком из углов комнат нашего общего дома, под названием «Биосфера», построить атомную электростанцию, а в каком — хоронить на тысячи лет её радиоактивные отходы; где плавить миллиарды тонн стали и добывать ещё больше угля, нефти и природного газа, а затем — где и как их сжигать? Где выбрасывать углекислый газ и как «безопасно» разрушать крышу своего дома — озоновый слой? И получать за это даже Нобелевские премии. Да и вообще, как «экологически чисто» нагадить не только в углах, но и в самом центре этих комнат, не спрашивая мнения большинства жильцов общего дома — не только стран «третьего мира», но и тварей бессловесных, под названием «Флора» и «Фауна».
Выход один. Необходимо проявить смекалку и мужество первобытного человека — вынести экологически опасные производства за пределы своего биосферного дома, то есть в ближний космос. Там идеальные условия для самых современных технологий — невесомость и глубокий вакуум. Там круглогодично, днём и ночью, вот уже 5 миллиардов лет работает природный экологически чистый термоядерный реактор под названием «Солнце», который без всяких побочных эффектов типа «Чернобыль» обеспечит внеземную индустрию энергией на миллионы лет последующего развития. Там бесконечные сырьевые, энергетические, технологические и пространственные ресурсы.
Да и экологических проблем с биосферных позиций в космосе не будет — мёртвые индустриальные отходы не смогут изменить экологию мёртвой же среды. Даже взрывы сверхновых звёзд — что трудно себе вообразить — там обычное дело. Да и что в космосе может изменить завод, выплавляющий какой-то миллиард тонн пеностали в год, которая будет легче воды, но будет прочнее обычной стали и прослужит человечеству на Земле без следов коррозии сотни лет? Или завод, производящий несколько тысяч тонн уникальных лекарств, которые могут быть получены только в условиях невесомости?
Объективные причины должны в будущем переместить сферу материального производства почти целиком в космос. В то же время человечество, как биологический вид живых организмов на нашей планете, является продуктом нескольких миллиардов лет эволюции в земных условиях. Мы идеально подогнаны к земной силе тяжести, земной атмосфере, магнитному и электрическому полю Земли, земным продуктам питания и ещё многому другому земному, о чём даже не подозреваем, но без чего не сможем существовать не только сегодня, но и в обозримом будущем. Нигде в нашей огромной Вселенной для нас, землян, не может быть более подходящих условий, чем на нашей прекрасной голубой планете. Поэтому основной потребитель продукции космической индустрии, а это миллиарды человек, будет находиться на Земле. Именно по этой причине грузопоток на трассе «Земля—Орбита—Земля» должен составлять миллионы, а со временем — миллиарды тонн грузов в год.
К сведению.
Безусловно, освоив космическое пространство, как новую среду обитания с условиями, принципиально отличающимися от земных, часть человечества, пожелавшая жить в космосе, со временем преобразует себя под эти условия. Правда, в отличие от рыбы, в доисторические времена вышедшей на сушу, что, в итоге привело к появлению на планете и человека, космический человек будет эволюционировать сознательно. Но это слишком отдалённая перспектива, которая не поддаётся разумному осмыслению.
За всю историю ракетной космонавтики на орбиту, а это в среднем высота 300 км, выводилось не более 500 тонн грузов ежегодно. Такую же транспортную работу — до 500 тонн в год на расстояние 300 км — на планете выполнит одна лошадь, запряжённая в хорошую телегу. Также, как одна-единственная телега не сможет сегодня обслуживать транспортные нужды 7 миллиардов человек (для этого попробуем мысленно убрать с планеты весь транспорт, кроме одной телеги), так и в будущем одна-единственная «космическая телега» не сможет обслуживать нужды космической индустрии, завязанной на потребности миллиардов землян. Да и дороговато это будет — при общих затратах, переваливших за 56 лет космической эры за триллион долларов (телега, выполненная в виде бриллианта, стоила бы значительно дешевле), доставка тонны груза на орбиту ракето-носителем не будет дешевле $10 млн. Тем более, что уже подсчитано, — порядка 100 запусков в год тяжёлых ракето-носителей типа американского «Спейс Шаттла» (а это не более 2.000 тонн грузов в год) приведут к необратимым негативным экологическим изменениям, в том числе и в озоновом слое планеты. Не лучше в этом плане и российская ракета-носитель «Протон-М», заправленная сотнями тонн топлива (гептил) — более ядовитого вещества, чем, например, цианистый калий.
Не спасёт положение и «космический лифт», разрабатываемый в наши дни специалистами американского космического агентства НАСА (идея лифта принадлежит российскому учёному К. Циолковскому и российским инженерам Ю. Арцутанову и Г. Полякову). Самонесущий лифт-трос длиной около 100 тыс. км и массой не менее 1 млн. тонн из сверхпрочного материала (прочнее стали в тысячи раз), закреплённый на экваторе планеты одним концом, сможет ежегодно доставлять на орбиту не более 2,5 тыс. тонн различных грузов. То есть это будет всего 5 «космических телег», таких же баснословно дорогих — «бриллиантовых».
Мы не знаем, каким образом будет развиваться техника в будущем и космическая — в том числе, как не знаем и грядущих открытий. Подобные предсказания — неблаговидная, да и, в общем-то, бессмысленная затея. Чтобы убедиться в сказанном, достаточно вспомнить наивные научные прогнозы 50-ти или 100-летней давности. Единственное, что можно утверждать с полной уверенностью, — какой бы эта техника ни была, она будет подчиняться фундаментальным законам материальной Природы. Такие законы, многократно проверенные практикой, останутся справедливыми и в будущем. В области механики к их числу относятся четыре закона сохранения, к которым могут быть сведены все остальные частные законы сохранения, а именно: энергии, импульса, момента импульса и движения центра масс системы. По этим законам спроектирован весь современный транспорт — телеги, велосипеды, автомобили, поезда, самолёты, вертолёты, ракеты. И будущий космический транспорт не станет исключением.
Оптимизация космической транспортной системы, исходя из фундаментальных законов физики, и привела российского инженера А. Юницкого в 1977 г. к созданию идеального решения — общепланетного транспортного средства (ОТС). Один-единственный самонесущий летательный аппарат, выполненный в виде тора с поперечным сечением в несколько метров, охватывающий планету в плоскости, параллельной экватору (см., например, монографию:
http://www.yunitskiy.com/author/1995/monograph1chapter20.pdf), сможет выводить за один рейс на орбиту миллионы тонн грузов и миллионы пассажиров. При стоимости доставки на орбиту до $1 за килограмм. То есть, стоимость пассажирского билета на орбиту будет в пределах $100, при комфорте путешествия, превышающем комфорт в современных поездах.
К сведению.
Чтобы выполнить по объёму такую же транспортную работу, которую выполнит всего за один рейс ОТС, современной космонавтике понадобилось бы порядка 60 тыс. лет — то есть запуски первых космических челноков должны были начаться в доисторические времена, примерно тогда, когда неандертальцы научились добывать огонь.
Общепланетное транспортное средство — единственное техническое решение, с использованием которого транспортная система способна выводить грузы на различные круговые экваториальные орбиты без использования реактивных двигателей. И единственное решение, где может быть использован самый экологически чистый «принцип барона Мюнхгаузена» для выхода в космос, так как в процессе функционирования ОТС положение его центра масс не меняется в пространстве. Поэтому оно может выходить в космос, используя лишь внутренние силы системы, без какого-либо энергетического, механического, химического и др. видов взаимодействия с окружающей средой, то есть будет предельно экологически чистым. Более того, при грузопотоке «Космос—Земля», превышающем обратный грузопоток «Земля—Космос», ОТС сможет функционировать в режиме «вечного двигателя». Избыточной кинетической и потенциальной энергии космического груза, доставляемого на планету, будет достаточно для последующего старта ОТС с планеты на орбиту (каждая «лишняя» тонна груза, экологически чисто спущенная с орбиты на поверхность земли, по энергетике эквивалентна 5 тоннам нефти).
Только растянутая нить, имеющая бесконечно малые поперечные размеры по отношению к длине (соотношение 1:10.000.000) может быть устойчивой самонесущей конструкцией. Поэтому ОТС является разновидностью струнных транспортных технологий — иначе на орбите это «колесо» диаметром более 12 тыс. км, имеющее в поперечнике размер всего в несколько метров, потеряло бы устойчивость. Именно от этого проекта в том же 1977 г. и «отпочковались» RSW-технологии — наземный струнный транспорт. В процессе оптимизации автору необходимо было упрощать и удешевлять эстакаду, с которой должно было стартовать в космос ОТС. Оптимизация и привела к предварительно напряжённой — растянутой — конструкции эстакады, на которую оставалось только поставить рельсовый автомобиль и снабдить соответствующими рельсами.
Вибрация и эффект резонанса разрушит металлическую конструкцию хоть как ее растягивай.
. Боливар не выдержит двоих(с).
