Кто ребенком не смотрел в ночное небо и не задумывался, хотя бы раз, какой могла бы быть жизнь на другой планете? На протяжении всей человеческой истории красота космоса всегда завораживала, восхищала наше воображение. Никогда еще нога человека не ступала на планету кроме нашей. Впрочем, в следующие 20 лет это может измениться. Шумиха вокруг Марса не прекращается, и первый человек, который ступит на четвертый камень от Солнца, скорее всего, войдет в историю вместе с Гагариным, Армстронгом и Олдриным, став очередным первопроходцем — одним из немногих. Но в то время как у всех перед глазами стоит Красная планета, мы начали забывать о других возможностях, которые скрываются в нашей Солнечной системе. О некоторых мы уже говорили, о других вы услышите, возможно, впервые.
Облачные города на Венере
Наша сестринская планета Венера — редкостная злючка. Температура ее поверхности в среднем составляет 500 градусов по Цельсию, а атмосферное давление у земли в 92 раза выше, чем на Земле. В ее облаках серная кислота, но это не самое страшное, поскольку температура убьет вас еще до того, как кислота попадет на кожу. По словам инженеров NASA Криса Джонса и Дейла Арни, этот сущий ад может стать нашим лучшим шансом колонизировать другую планету.
Они предлагают построить колонию из дирижаблей, которые плавают в 50 километрах над поверхностью. Так же, как и на Земле, атмосфера Венеры редеет по мере роста высоты. На высоте атмосферное давление будет сопоставимо с земным, и температура будет в пределах 75 градусов по Цельсию. Самая высокая температура, зафиксированная на Земле, составила 56,7 градуса по Цельсию, это для сравнения. Да, за стенами жилища будет некомфортно, но внутри дирижаблей температуру будет поддерживать куда проще. По словам Криса Джонса, верхние слои атмосферы Венеры «возможно, будут самой похожей на земную средой за пределами нашей планеты».
Замысел привлекает фанатов колонизации, но как его осуществить на самом деле? Первые корабли будут гелиевыми дирижаблями — подвешенные на надутые шары гондолы. Это, конечно, не революционный дизайн, хотя шары и будут оснащены солнечными панелями для сбора чрезвычайного солнечного света, который падает на Венеру. Эти шары будут запускаться в капсулах в верхние слои атмосферы, после этого раздуваться самостоятельно и, как полагают, плыть над плотной нижней атмосферой.
Паратеррформирование Цереры
Расположенная в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, Церера является карликовой планетой с диаметром порядка 950 километров. Это немного — размером с небольшое государство вроде Аргентины. И все же это довольно большой ледяной шарик в центре пустоты, практически не имеющий гравитации (2,8% земной).
Кому вообще вздумается туда лететь? Идея в том, что Марс оказался практически без полезных минералов, а вот Церера находится в центре одного из самых богатых минералами регионов Солнечной системы. Ее можно использовать как платформу для добычи платины и палладия, полезных в производстве металлов. Кроме того, есть хороший шанс, что этот маленький твердый шарик содержит больше пресной воды, чем Земля. Вода могла бы быть полезной для колонистов, для производства пригодного для дыхания кислорода и водородного топлива для ракет.
Единственный способ сделать это возможным, впрочем, так называемое паратерраформирование. Поскольку у Цереры совсем нет атмосферы, астронавтам придется возвести прозрачный купол над поверхностью карликовой планеты. По мере роста колонии, ее жители могли бы достраивать купола к уже существующему, расширяя жилую зону, пока она не накроет всю поверхность Цереры, как многогранное глазное яблоко космического насекомого. Возможно ли это? Вряд ли в скором времени, но ученые уже создали успешные купольные жилища на Земле, поэтому остался вопрос масштабирования технологии и надежда на то, что все пойдет хорошо в условиях космического вакуума космоса.
Бетонные дома на Луне
Никто не был на Луне с момента последнего приземления «Аполлона» в 1972 году. Лунный пейзаж холодный, пыльный и совершенно негостеприимный в самом буквальном смысле. Но это не значит, что на нее не стоит возвращаться. По данным недавнего исследования по заказу NASA, стоимость создания постоянной колонии на Луне будет на удивление небольшой — каких-то 10 миллиардов долларов. С позиции бюджета NASA, этот проект можно было бы начать уже сейчас.
Причины для этого еще более убедительны. База на Луне будет иметь экономический и логистический смысл. Было бы дешевле запускать миссии на дальние расстояние (к примеру, на Марс) с Луны, и большинство необходимого для ракетного топлива водорода и кислорода добывать непосредственно из воды на лунных полюсах. Луна может быть нашим счастливым билетиком на шоколадную фабрику.
Идея становится безумной, когда мы доходим до процесса строительства подобной колонии. Идеи доходят до надувных стручков, спускающихся по лавовым трубкам от космических станций на лунной орбите, но самой невероятной будет, наверное, самая простая: бетонные дома. В 1992 году доктор Тунг Джу Лин, материаловед, начал изучать состав небольшого кусочка лунного камешка, позаимствованного у NASA. Он обнаружил, что лунная поверхность уже имеет все необходимое для создания бетона. В частности, Луна изобилует минералом ильменитом, который содержит железо и оксиды титана. Когда Лин растер лунный камешек в порошок и несколько часов пропускал через пар, он создал бетонную плиту, которая оказалась прочнее своего земного варианта. Так что, как бы круто ни было жить в высокотехнологичных лунных трубах, есть шанс, что мы заимеем обычные домики.
Города диска Койпера
Фримен Дайсон — это одновременно и гений, и псих, в зависимости от того, сколько вы выпьете. Его авторитет безупречен. Он получил медаль Лоренца, медаль Макса Планка, а также премию Энрико Ферми, но его идеи иногда выпадают за пределы принятых научных протоколов рационального мышления.
Одной из самых известных идей Фримена Дайсона является сфера Дайсона, мегаструктура, которая должна закрывать звезду в капсулу для дальнейшего извлечения энергии. У Дайсона также есть проекты и для других частей Солнечной системы, а именно для пояса Койпера, богатого кометами региона за пределами орбиты Нептуна.
В этом регионе кометы часто образуют плотно упакованные стайки, которые можно связать вместе с образованием города-колонии. Как говорит сам Дайсон, «метрополис пояса Койпера будет, вероятно, плоской, дискообразной коллекцией кометных объектов, связанных длинными тросами и медленно вращающейся вокруг центра для поддержания тросов в натянутом состоянии».
Даже если бы они не были связаны, отдельно колонизированные кометы довольно часто проходят мимо, даже будучи разделенными миллионами километров, позволяя колонистам перепрыгивать с одного метеора на другой довольно просто. Что касается света и тепла в этом холодном мире, Дайсон предполагает, что массив зеркал в 100 километров шириной будет в состоянии обеспечить 1000 мегаватт солнечной энергии.
Жилища боло
В 1975 году NASA проводило исследование возможности использования «свободно плавающих» жилищ, колонии из которых не будут прикреплены к конкретным телам. Один из таких проектов был настолько простым, что его можно реализовать прямо сейчас — жилище боло.
Представьте себе струну с шариками на каждом конце — вот и вся идея. Каждый шарик будет сферой 22 метра в диаметре, которая может вместить 10 человек. Струна посередине будет 2 километра в длину, и все это будет вращаться каждую минуту, обеспечивая людей аналогом земной гравитации. Залепите лунной грязью внешнюю часть сферы для радиационного щита — и вы получите себе рабочий, слегка грязный космический домик.
Боло-жилища задумывались как колонии, способные обеспечивать одну семью всем необходимым. Будет пространство для выращивания пищи, солнечные панели для энергии, производственное место в середине троса, место с невесомостью для строительства других боло. Так же, как поселенцы Старого Запада расширяли свои дома, чтобы вместить свои растущие семьи, пионеры космической жизни могли бы создавать целые города из свободно плавающих домов.
Подводные океанические жилища на Европе
Европа в последнее время стала хорошо известна как место, больше других в Солнечной системе подходящих для развития жизни. NASA серьезно подходит к этой идее и готовит беспилотную миссию, которая выйдет на орбиту Юпитера и совершит 45 облетов луны в поисках признаков жизни, процветающей в соленом океане под поверхностью этого тела. Миссию надеются провести в 2020-х годах.
И хотя найти крошечные бактериологические скопления внеземных микробов вокруг геотермальных источников глубоко под поверхностью этого снежного шарика было бы чрезвычайно интересно, одна частная компания не хочет ждать, пока роботы сделают грязную работу; она хочет доставить туда людей и сделать это за следующие 50 лет. Как и Mars One, Objective Europe будет предлагать билет в один конец, но эта жертва будет бесполезной, если вы не узнаете что-нибудь новое по пути, и этот проект сможет реализовать массу научных экспериментов (а по дороге придумать, как обеспечить проживание астронавтов достаточно долгое время).
Температура поверхности на Европе опускается ниже -170 градусов по Цельсию. Там нет атмосферы (а если и есть, то с нее много не возьмешь), а Юпитер поблизости бомбардирует луну дозой смертельной радиации в 540 бэр каждый день. Чтобы справиться с этими проблемами, Objective Europe планирует спрятать свою команду под землей. Заложив временную базу на поверхности, команда должна будет пробурить ледяную корку, чтобы добраться до более теплых температур в океане ниже. Там они смогут основать подземную базу в воздушных пузырях. Техническая схема того, на что это будет похоже, уже есть.
Плавучие цилиндры О’Нила
Цилиндр О’Нила — это массивная трубка, 32 километра в длину и 8 километров в диаметре, которая вращается для создания гравитации. Построенные в связанных, противоположно вращающихся парах, цилиндры в теории смогут вместить 10 миллионов человек.
Эта идея витает в воздухе с 1974 года, с тех пор как физик Джерард О’Нил изложил свою идею в статье в Physics Today. Тогда, конечно, эта идея прочно закрепилась в научной фантастике. Мы едва посетили Луну, поэтому вряд ли развернули что-то вроде этой гигантской мегаструктуры для размещения миллионов людей. Тем не менее идея О’Нила посеяла искорку в коллективном сознании научного сообщества, и концепт отказался умирать.
Цилиндры О’Нила до сих пор нереализуемы нашими современными методами, но, как это часто бывает, наука быстро настигает фантастику. По данным британского межпланетного общества, группы, которая предсказала практическую лунную миссию за 30 лет до программы «Аполлон», мы можем построить цилиндр О’Нила уже сегодня. Единственной проблемой будет найти кого-то, кто заплатит. Большинство материалов, необходимых для строительства цилиндров, могут быть добыты на Луне, а появление менее дорогих космических аппаратов может существенно упростить строительство.
Воздушные станции Bigelow Aerospace
Будучи одновременно самым дорогим объектом, когда-либо построенным землянами и крупнейшим искусственным спутником на орбите Земли, Международная космическая станция является маяком человеческого прогресса, требующего сотрудничества двух десятков стран и свыше 160 миллиардов финансирования. С 2000 года экипажи МКС провели массу новаторских исследований и экспериментов на тему микрогравитации, космического излучения, биотехнологий и темной энергии, а также многого другого.
Когда Роберт Бигелоу, магнат недвижимости из Лас-Вегаса, увидел МКС в действии, ему пришла мысль: «Я могу сделать лучше». Поэтому он выложил 500 миллионов долларов из собственного кармана, чтобы начать Bigelow Aerospace для изучения и строительства коммерческих космических станций. В то время как МКС собиралась по частям в космосе в течение двух лет, B330 от Bigelow устроена проще: это массивный воздушный шар, который вылетает в космос в носовом конусе ракеты. Как только ракета покидает атмосферу, шар раздувается в абсолютно функциональную космическую станцию, способную вместить шестерых членов экипажа.
Идея невероятная, да? Не совсем. У Bigelow уже есть два надувных модуля космической станции на орбите, Genesis I и Genesis II, и впереди планы запустить космический комплекс Bravo побольше, в 2016 году. На этом Роберт Бигелоу не останавливается. Его видение будущего включает лунные колонии, станции глубокого космоса и марсианские форпосты.
Мир-пузырь
Задолго до того, как Джерард О’Нил опубликовал свое первое описание вращающихся цилиндров, ученый NASA Дэндридж Коул предложил похожую идею, которую назвал «bubbleworld» (буквально «мир-пузырь»). Но если цилиндры О’Нила были построены из материалов, добытых на Луне, идея Коула включала больше металла.
Для начала нужно найти астероид, состоящий в основном из металла, желательно из гибких сплавов вроде никель-железа. Это просто: таких астероидов вокруг нас тысячи. Следующим шагом будет просверлить туннель через центр астероида и наполнить его водой, а затем использовать концентрированное солнечное тепло, чтобы запаять оба конца туннеля. Немного отдалив солнечный фокус, мы медленно размягчаем металлическое тело астероида, одновременно с этим нагревая воду внутри, чтобы кипение воды раздуло размягченную оболочку и «выдолбило» интерьер астероида.
После его остывания зеркала можно направить для отражения света внутрь интерьера, вращением можно индуцировать гравитацию, а внутри — поселить людей.
Биоинженерные деревья
Представьте себе огромное дерево, растущее из кометы. Его корни уходят в трещины и словно заполняют недра кометы, а снаружи образуют защитный зонтик. В дупле, соответственно, живут люди-колонисты.
И снова поприветствуйте замысел Фримена Дайсона.
В эссе 1997 года для The Atlantic под названием «Теплокровные растения и сухо замороженная рыба» Дайсон изложил план по использованию биоинженерных парниковых деревьев для обеспечения условий обитания человека в космосе. Эссе написано от лица ребенка, который мечтал о ракетных кораблях и космических полетах, а потом вырос, но не прекратил мечтать. В работе Дайсон описывает шаги, необходимые для колонизации метеора таким образом. И как и в случае с большинством великих вещей, путешествие человечества в космос начинается с семени.
После приземления на поверхность кометы, по мнению Дайсона, это семя должно вырасти в огромное теплокровное биоинженерное растение, которое будет способно выжить в отрицательной температуре, используя свет далекого Солнца. Там дерево вырастет достаточно большим, чтобы сформировать теплое закрытое жилище, наполненное кислородом от естественного фотосинтеза. К моменту прибытия людей внутри парникового дерева уже будет готов дом для них.
