Най-смелите идеи за човешки колонии в Космоса

Животът в Космоса изобщо не е толкова комфортен и екзотичен, какъвто сме свикнали обикновено да го виждаме на филмовия екран. Забравете за обширните красиви стаи и огромни прозорци с гледка към поредната „нова Галактика“. В реалният свят множество опасности пречат на хората (и ще бъдат пречка занапред) да напуснат пределите на Земята и да пътуват между планетите и звездите.

Убийствената космическа радиация, почти пълният вакуум в междузвездното пространство, изключително ниските температури, летящите с огромни скорости микро и макрометеорити, способни за миг да пробият по дължина целия кораб. Това са само част от смъртните опасности, с които бъдещите изследователи на Космоса трябва да се справят.

Въпреки тях ние, хората, не се отказваме от смелите си идеи, а вътрешната потребност да колонизираме всичко около себе си, включително Космоса, ни кара да търсим нови и нови начини за създаване на поносими условия за живот на човешки същества извън Земята. Следващите няколко разработки на космически станции и цели градове не са реализирани на нещо повече от листове хартия. Но са изключително интересни и със сигурност някои от идеите, залегнали в тях, ще бъдат използвани от учените в недалечно бъдеще.

Орбиталната станция „Метеор“

През 1955 година Даръл Роумик, аероинженер от Goodyear и член на американската комисия по ракетни и космически полети, представя своя визионерски проект „Метеор“. Той включва задвижвани от йонни двигатели ракети за многократна употреба, човешки мисии до Луната и изграждане на постоянни околоземни колонии.

 

Даръл Роумик предложил също като великия Вернер фон Браун да бъдат използвани тристепенни космически совалки – пилотирани ракети, които могат да излитат и кацат. Десет такива ракети трябвало да бъдат изстреляни и след това да бъдат свързани в Космоса една с друга така, че да образуват огромен дълъг цилиндър. Около този „сух док“ с нулева гравитация постепенно трябвало да се конструира огромна космическа станция с дължина почти 500 метра и диаметър 300 метра.

В единия край на станцията според проекта трябвало да се построи огромен диск с радиус от половин километър, който не само да приютява 20 000 души, но и да се върти с около 2 оборота в минута, за да създава изкуствена гравитация с 1 g. За разлика от познатата във фантастичния филм „Една одисея в Космоса през 2001-ва“, подовете на тази станция нямало да изглеждат закривени заради нейните огромни размери. Подът на всяка отделна 4-метрова стая според изчисленията щял да има кривина от само около 1 градус.

Предвидено било колонията да се състои от 82 нива, съдържащи апартаменти, магазини, училища, театри и дори църкви, тв станции и вестници. Енергията, необходима за живот вътре, трябвало да се добива от слънчеви панели с площ 12 акра, покриващи изцяло основния цилиндър.

Според изчисленията на Роумик при изстрелване на 2 совалки дневно, за основната конструкция времето за изграждане щяло да бъде около 4 месеца, а пълното завършване на космическия град трябвало да приключи за около 3 години. Инженерът дори изчислил любопитни неща, като например цената за туристическа обиколка на обекта (50 000 долара), за изпращане на поща до „горе“ – за 75 цента, както и… „надолу“ за само 15 цента. Жалко, че мечтата му останала неосъществена.

Сферата на Бернал

Още по-стар проект, разработен през 1929 година от британския учен Джон Дезмънд Бернал. Сферата трябвало да може да приютява между 20 000 и 30 000 души, като гравитацията в нея също била създавана от въртене на космическия град около оста си. Той обаче бил с много по-крупен диаметър от цели 16 километра. Според изчисленията можел да бъде построен през 1990 година, но… уви.

 

Години по-късно, станала вече нарицателно, „Сферата на Бернал“ родила множество други проекти, един от които е модификацията, създадена от Джерард О‘Нийл – Island 1.

 

Island 1, 2 и 3

След серия проучвания в Станфордския университет през 1975/76 година над идеята за дизайн на бъдещи космически станции, американският физик д-р Джерард О‘Нийл създава концепциите на Island 1, 2 и 3. Идеята му е да се изградят гигантски човешки местообитания в Космоса, разположени между Земята и Луната (най-вече в балансираната точка на Лагранж).

 

Ето и идеите на трите типа космически станции. Island 1 била модифицирана сфера на Бернал, Island 2 – конструкция, наречена „Станфордски тороид“, а Island 3 – два вида цилиндри, проектирани от О‘Нийл.

Сферата на Island 1 била „само“ 500 метра в диаметър и трябвало да се върти с 1.9 оборота в минута, за да създава гравитация, близка до Земната, в района на екватора на станцията. В резултат вътрешността й щяла да наподобява нещо като гигантска долина по продължение на целия екватор на сферата, където да живеят десет хиляди души. Било обособено място за „Кристален дворец“ – специални стъклени оранжерии за отглеждане на растения, а слънчевата светлина щяла да се насочва навътре в сферата чрез огледала, разположени близо до полюсите. Сферичната форма била избрана заради оптималните условия за въздушно налягане, както и ефективността спрямо масата и размерите. Дебелината на стените щяла да осигури и радиационна защита.

 

Island 2 представлява по-голяма версия на 1, но с по-различна форма (Станфордски тороид). Диаметърът трябвал да бъде 1800 метра, включвайки няколко успоредни кухи пръстена с обиколка от близо 6.5 километра. Размерите и формата били ръководени от икономични принципи – обитаваната площ е едновременно достатъчна за живот и лесен транспорт, като в същото време за изграждането било необходимо да се влага много по-малко конструктивен материал. Поради по-големите размери Станфордският тороид трябвало да се върти по-бавно – една обиколка в минута, за да създаде маса 1 g.
 

Island 3 е с цилиндрична форма, следвайки отново същите принципи за живот и обитание. И трите космически колонии трябвало да бъдат конструирани от материали, добивани директно от лунната повърхност и близките астероиди. Тези интересни концепции са описани в книгата на Джерард О‘Нийл – The High Frontier: Humans Colonies In Space.

Lewis One и Kalpana

През 1991 година служителят на американската космическа агенция NASA – Ал Глобус, се опитва да усъвършенства досегашните идеи за изграждане на космически град, като използва съвременните (за онези години) мощни суперкомпютри за изчисления. В резултат на работата му се появява проектът Lewis One, представляващ цилиндър с дължина 1921 метра и ширина 534 метра.

От двете страни на огромното съоръжение се намират прикрепени две гигантски слънчеви батерии, които не само добиват енергия за живот на борда, но и защитават хората от опасните космически лъчи. Вътрешността на съоръжението се състои от няколко по-малки цилиндри, обособени за различни цели, като например за отглеждане на растения или за спални помещения.

 

Проектът Kalpana One пък получава своето име в чест на първата индийска жена космонавт – Калпана Чалва, която за жалост загива по време на катастрофата с американската совалка Колумбия през 2003 година. Kalpana One представлява на практика подобрена и по-малка версия на Lewis One. Станцията е с дължина 325 метра и диаметър 550 метра, като на нея могат да живеят около 5500 човека. Във вътрешността й също се намират няколко различни по вид и тип цилиндъра.

Персефона и „Ноевите ковчези“

През последните години много актуални стават и т.нар. проекти Ноев ковчег, или космически станции, които евентуално могат да спасят човечеството от унищожение, приютявайки на борда си елита на човечеството или поне… банки с генетичен материал от хора, животни, растения.

Английският вестник Таймс преди една година публикува материал на тема проекта „Персефона“, един от многото стартиращи проекти за създаване на гигантски космически кораб, който… никой от нас няма да доживее да види, тъй като подобно нещо може да бъде създадено най-малко след стотина години. Проектът е по-скоро научнофантастичен, но дава основните насоки, към които човечеството трябва да се стреми, ако иска да създаде спасителен „ковчег“ при евентуално възникнало бедствие и изтребление на човечеството в бъдеще.

На борда на "Персефона" ще бъде създадена цяла изкуствена затворена екосистема с източник на светлина, въздух, вода, храна и гравитация. Дължината на съоръжението трябва да бъде около 20 километра, но на борда си то ще носи не повече от 500 човека – защото трябва да има място и условия за поддръжка на ценния товар – цялото човешко наследство.

Такива мащабни проекти обаче ще срещнат и мащабни проблеми, като например по какъв начин и с какво гориво ще се придвижва масивният обект, с какви материали и откъде ще може да се ремонтира и дали рециклирането на веществата на борда ще бъде достатъчно, за да поддържа живот дълго време.

Бигълоу и по-реалистичните проекти

През 1990 година NASA разработи проекта за космическата станция TransHab – технология за самосглобяващи се и разпъващи се среди за обитаване от хора в извънземното пространство и на други планети. Въпреки че проектът не е реализиран на практика, идеята е възприета от частни компании като Bigelow Aerospace.

 

Преди няколко години писахме за проекта на тази компания и техните два надуваеми модула, които бяха тествани в Космоса през 2006 и 2007 година. Надуваемите апарати може да изглеждат смешно и странно, но са съвсем реална възможност – от компактен и сравнително лек багаж да се получи истинска орбитална станция. И то сравнително бързо и на приемлива по космическите стандарти цена.

 

Такъв тип космически станции се нуждаят от много по-малко гориво, тъй като са леки за доставяне в околоземното пространство. По този начин с много по-малко „курсове“ в орбита ще се сглобяват по-големи структури, като възможностите са безкрайни.

Куполите на ESA

Компанията за проекти в областта на архитектурния дизайн Fosters + Partners и Европейската космическа агенция (ESA) в последните няколко години работят съвместно над проект за заселване на хора на Луната. Или по-скоро за създаване на постоянна база на човечеството върху естествения спътник на Земята.

 

Първоначално плановете са към Луната да заминат четирима души, придружавани от двуетажен надуваем купол и… 3D принтер, който ще позволи да се създават най-различни предмети директно от лунния прах! Първите преселници на Луната ще построят около купола допълнителна стена с дебелина 1.5 метра, която ще защитава станцията от радиация и метеорити, създавайки все по-благоприятни условия за по-нататъшната и колонизация.

„Селото“ на Червената планета - Mars One

Като стана дума за колонизация – какво по-модерно и актуално от множеството обявени проекти за мисии до Марс? И особено за една от най-интересните обявени такива – на некомерсиалната холандска организация Mars One. Според нейните планове през 2026 година първият екип от четирима доброволци трябва да замине за Червената планета и да пристигне успешно до целта си през 2027-а. За проекта се говори и пише много, но най-важната част от всичко са системите за животоподдържане в комбинация с жилищните модули и оборудване.

 

Мисията на Mars One обаче ще бъде еднопосочна. Хората, решили да видят с очите си Марс и да запишат имената си със златни букви в историята, трябва да са съгласни да останат там, защото по този начин мисията ще се опрости значително. Изпращането и връщането обратно на астронавти до тази планета означава изграждането на много по-мощни и големи ракети, запаси с гориво, провизии и др. Докато еднопосочното пътешествие ще избегне много от тези проблеми.

Първите преселници на Марс ще трябва да изградят на място цялото си „село“, като разчитат на самоподдържащи се системи за отглеждане на растения, добиване на вода и въздух. Мисията ще започне с изпращането първо на два автоматизирани робота (ровъра), преди да пристигнат хората. Те ще изследват мястото на заселване, а след избора ще служат за транспортиране на големи хардуерни компоненти и структури.

 

Когато моментът за сглобяване на жилищните структури настъпи, на терена ще изникнат малките, приличащи на круши отделни модули, които ще служат като персонални къщички. Те ще са свързани с общи по-големи структури, приютяващи команден център, зони за социални контакти, за добив на енергия, машинни отделения за изчислителна и друга техника и т.н. Този тип „извънземна“ човешка станция вече наближава към фаза тестване на Земята – в пустинни области. Симулацията си има и име – Outpost Alpha, като резултатите от нея ще са изключително полезни по отношение на оценката за това, как ще се отрази на хората такава драстична промяна в начина им на живот.