Космическое поселение

Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели.

— К. Э. Циолковский

Космическое поселение — это наш новый дом, вдали от Колыбели Человечества. Мы построим его — в чёрной пустоте космического вакуума, на астероиде, на луне, на планете — чтобы не пребывать, но жить. Мы соберём в нём последние достижения науки и техники, мы возьмём с собой частицу родной земли и посадим в неё геномодифицированные растения, мы развернём солнечные панели и наладим систему жизнеобеспечения — ради…

Ради чего?

На самом деле проблемы начнутся как раз на «ради». Ради чего мы вообще полезли в космос? От ответа на этот вопрос зависит облик космической колонии.

• «Мы рождены, чтоб сказку сделать былью» — космопоселение — это торжество науки и техники, дающее плоды в виде этой самой науки и техники — для всех людей, для Земли, ради светлого будущего. Как-то так в тесноте да не в обиде Советский Союз раз за разом запускал всё новые космические станции, обогатив науку диким количеством разнообразных интересных открытий и методов производства сложных материалов. Правда, где-то на горизонте была Холодная Война, но утверждение о том, что в космос уходят патриотами страны, а возвращаются патриотами планеты — создано именно космонавтами. А потом Союз закончился, но МКС до сих пор продолжает радовать крутыми видосиками, интересными экспериментами и последними крохами науки, которую можно добыть на околоземной орбите. А значит надо двигаться дальше — и вот уже готовятся экспедиции на Луну и Марс, с целью, естественно, создать там не просто посещаемые, но обитаемые базы — то есть поселения. Как будет выглядеть? Ну… утилитарно, но в духе времени. Личных кают не ждите, оборудованием будет завалено всё свободное место, зато круглосуточный буфет, хлеб-соль у шлюза, прекрасная радиопрограмма и красный уголок прилагаются. Разумеется, бесплатно.
• «Монетизация космоса» — идея о том, что в космосе на самом деле дофига разных полезных материалов, и было бы неплохо их притащить на Землю и продать. А заодно продать места на космический корабль и хавчик втридорога. Ничего личного, просто бизнес. Примерно таким образом размышляли торгаши Дикого Запада, благодаря чему от золотых лихорадок в выигрыше были только они. Вы видели, что творилось на Диком Западе? Ну вот примерно то же самое будет твориться и в колониях — грызня за ресурсы, огромные счета за всё и вся (и не отвертишься), горы трупов и безумно богатые и счастливые распорядители космических благ, вещающие, что демократия на Марсе — это великая миссия, дарованная самим Богом. То есть салуны (из Икеи), дизайн iВсё, брэндованные космические шмотки, миллионы кредитов на счету (при ценах в полмиллиона кредитов минимум) и обязательный портрет Илона Маска в офисе регулятора. Где-то в этом месте, наладив самообеспечение, колония посылает Землю на три буквы и начинается это самое.
• «Все на выход» — идея о том, что рано или поздно, но кто-нибудь из Ядерных Держав всё же положит конец нашей многовековой истории одним нажатием кнопки. Как следствие, надо заранее придумать способ, как смыться подальше от этого ядерного клуба. И, с перспективой, создать космическую нацию. Выглядеть это будет довольно жалко — в результате Исхода пополнения будут недоступны, а значит, придётся выкручиваться своими силами — экономя человеческий ресурс, отбивая с боем каждую крупицу энергии, кислорода, воды и топлива, на фоне ветшающего оборудования и угрюмо-решительного населения.
  • «Убежище» — при апокалипсисе практичнее не улетать в космос, а строить убежище на Земле — так дешевле, и ресурсов больше, так что если не случилось разрушения планетарного масштаба — лучше делать убежище на месте. Пейзаж за дверью наверняка марсианский, живности все так же нет, воздухом все также нельзя дышать без фильтрации, наружу все так же нельзя выходить без скафандров.
• «Мы будем первыми» — идея о том, что первый, кто преодолел планку — самый крутой, а все остальные — днище. Следствие космической гонки, в ходе которой СССР взяло первые места по части запуска ИСЗ, человека в космос и выхода в открытый космос (не считая роботов, севших на Венеру и Марс), а США — по высадке человека на Луну (не считая роботов, грохнувшихся на Марс и Юпитер). Евросоюз, Япония и Китай пока что ни одного призового места не взяли, и их от этого адски колбасит. Больше всех колбасит Польшу, потому что единственный польский космонавт летал под знаменем «Интеркосмоса». Эстетика ещё более утилитарная, чем в советском варианте, потому что тут не до жиру, тут быть бы первыми, а потому всё лишнее — к чёртовой матери, с собой берём фотографию любимого кота, плеер с парой песенок, а весь багажник забиваем необходимым для выживания набором.
• «Вторая Земля» — это уже фантастическая парадигма — найдя землеподобную планету с более-менее сносными условиями, мы просто перенесём туда всё, как есть у нас здесь, а дальше они — из-за временных задержек связи — будут развиваться своим путём, где-то в башни и тоги, где-то в пещерных людей, а где-то в мегагород на пол-планеты.
• «Экономия» — эта странная на первый взгляд парадигма развития космоса, гласит: если висящая на орбите станция регулярно требует дорогостоящие грузы с планеты, а нас душит жаба, то давайте придумаем способ, который позволит тащить эти самые необходимые грузы откуда-нибудь из другого места. Цена доставки — решает. Таким образом, начав с вывода орбитальной станции и быстро заметив, что стоимость программы перевалила за миллиард, рачительный экономист напрягает учёных: а можно ли где-то добыть то, что мы отправляем с Земли? Учёные чешут затылок и говорят «да, можно. Вода, например, возможно есть на Луне. Если мы докажем её наличие, конструкторы соберут шайтан-машину по производстве из неё топлива и воздуха, а питаться это всё будет солнечной энергией». Экономист нацепляет очки, берёт калькулятор и считает — потребность в воде — три литра на человека в сутки, плюс литр на еву, плюс литр на охлаждение, плюс литр технический, плюс туда-сюда. Тэкс, а кубометр весит тонну, а тонна стоит денежку. Теперь прикидываем смету: шахтёр на Луне копает лед, потребляет того сего пятого десятого… а вода у него своя, тэкс, вырабатывает он воды… Тэкс, плюс-минус, туда-сюда, в конвертер… И ставит задачу конструкторам: разработать установку промышленной добычи и переработки, которая бы выдавала столько-то кубометров воды в единицу времени, дабы сделать из неё топливо, воздух и прочее, потребное для транспортировки воды на орбитальную станцию, и хавчика — на лунную шахту. Стопэ, а зачем нам тащить хавчик? Учёные, что у вас там с пластиковой кашей? Учёные отвечают «мы придумали клонбургер, ГМО-пшеницу, грибы и помидоры для кетчупа. Установка весит столько-то тонн». Экономист — за калькулятор. В общих чертах — масса груза с Земли уменьшается — значит, можно отправлять корабли реже и комплектовать только тем, что в космосе производить нельзя. А обратно тащить то, что производить на Земле не получается (кристаллы-лекарства и т. п.). Но, на оранжерею придётся потратить воду, а удобрения космонавты производят сами (эй, учёные, нам срочно нужен аппарат по переработке дерьма в удобрения! Что, уже тысячу лет как есть? Отлично, дайте два!). «Что, кто-то там решил прямо с Земли на Марс рвануть? Неэкономично, большие затраты, низкий выход полезной нагрузки, не годится, не сейчас. Вот отладим производство в космосе — тогда перебазируем шахтёров в астероидный пояс — и вот тогда уже можно будет думать об освоении Марса, у меня как раз есть идея, как эта планетка может нам помочь сэкономить кучу бабла…» И вот как-то так, стремясь минимизировать затраты, человечество совершает осторожные вылазки в космос, экономя материальный и человеческий ресурс. Что же может понадобиться нам на далёких планетах и далёких звёздах? Экономист поправит очки и ответит: «может быть для вас миллиард лет — это безумно много. А для меня это дедлайн, к которому надо успеть перебазировать человечество куда-нибудь в другое место, по возможности с наименьшими потерями. Через пару сотен лет совсем близко будет пролетать звезда — надо успеть попасть в окно и отправить туда исследователей, для чего нужно создать ресурсную базу на границе Солнечной системы. На сферу Дайсона вокруг Солнца у нас не хватит ресурсов во всей системе, так что придётся строить вокруг Юпитера, а чтобы он лучше грел — придумать способ накачать его водородом с соседних гигантов. Терраформация любой планеты может занять сто миллионов лет. У нас много работы, главное — не торопиться, звёзды никуда от нас не денутся». Экономия — основной закон Вселенной, тише едешь — дальше будешь.
• «Дешёвый космос» — если технологии дойдут до такого уровня, что запуск ракеты будет по карману любому БОМЖу, то встанет вопрос о колонизации: да, пользы ноль, но и стоить она будет тоже ноль. Одновременно с этим участятся случаи вылета все тех же БОМЖей и преступников в космос «зайцем», одев самодельный нанотехнологичный скафандр и забравшись в грузовой отсек, так как ракета в этом сценарии запускается любителями-гражданскими, которые не следят за безопасностью ракеты. Конечно, выживать во время взлета, посадки (взлетают в данном случае не космонавты, прошедшие все необходимые тренировки и кадровый отбор, а обычные гражданские, хотя к тому моменту они могут быть уже транс-людьми, а то и пост-людьми, которые многократно крепче обычных), столкновения с зенитными ракетами и плотным ломовым кольцом вокруг Земли смогут не все, но те, кто все-таки выжил, могут основать новую колонию. Непонятно, когда это будет, может, через 500 лет, а может, через 50000, никто не знает, но в обозримом будующем такого, вероятнее всего, не будет.
• «Пантропия» — если колонист (пост-человек/инопланетянин/машина) умеет питаться камнями и пылью, дышать вакуумом, игнорировать радиацию, размножаться делением (даже если одна капля крови упадет на грунт, то вскоре она размножится до полноценного индивида, если, конечно, из-за рака не превратит всю планету в себя, что мы в этом случае колонизировать будем?), выдерживать любые нагрузки и прочее, то с колонией будет нечего заморачиваться, ничего сложного. Только вот это либо, опять же, далекое будущее (1000 лет, не меньше), либо речь идет о какой-то инопланетной космической программе.
• «Машинная колония» — то ли машины победили людей, то ли сами люди превратили себя в машин, то ли нахождение людей в колонии является невыгодной, в то время как сама колония выгодна, но в колонии работают только машины (возможно, самособирающиеся). Это гораздо логичнее, так как машины будут более приспособлены и выгодны, хотя пока не могут ни обслуживать сами себя (хотя работают долго), ни собирать сами себя (хотя один 3D-принтер почти смог это сделать, но не все свои детали, не смог самостоятельно их соединить, не вырабатывал энергию для самого себя и собирал детали из пластика, а не окружающих камней и пыли, или, на худой конец, металлолома), но в недалеком будущем такое могут сделать, 100 лет — это вам не 500.
• «Забытые в космосе» — выживание в космосе, так как на возвращение нет денег, это в принципе невозможно, или возвращаться уже некуда. Скорее всего, что в таком случае итогом будет смерть, так как все не было предназначено для основания колонии. Шанс выживания околонулевой, но в теории выживание возможно, если есть достаточное количество людей и получится создать необходимое оборудование.

Как оно будет выглядеть?

Так космические поселения зачастую представляют в фантастике…

…А так, скорее всего, они будут выглядеть в реальности.

Хорошо, с «зачем» — мы вроде как разобрались. А как оно будет выглядеть — ну, более-менее — в реальности?

• Космическая станция. Ну, тоже поселение, тем более что там живут месяцами, а то и годами, так что в основном это жилые модули, научные модули, энергомодули, склад, стыковочные модули… И так как каждая экспедиция тащит с собой разное барахло, то количество хлама на борту растёт в арифметической прогрессии. Для сравнения, станция «Салют-7» (тип «железная бочка») на момент её запуска весила почти двадцать тонн. Ещё десять тонн разного барахла туда притащили космонавты за время её эксплуатации (здесь следует заметить, что в основном это барахло было научным, а также замена отслуживших своё узлов и приборов). «Скайлэб» был попросторнее, но менее функциональный (кстати говоря, идея использовать для создания космической станции последнюю ступень сверхтяжёлой ракеты — это очень оригинальное и практичное, но недальновидное техническое решение). Но это всё прошлое. Как это выглядит сейчас — можно полюбоваться онлайн на МКС (модель «батарея железных бочек» вторая версия). В будущем возможно создание вращающихся элементов, дабы создать какую-никакую а силу тяжести, ибо невесомость порождает довольно много проблем. Станция нуждается в регулярном снабжении, ибо воду в космосе брать неоткуда, равно как и кислород. Сделать её самодостаточной мешают некоторые технические проблемы (не хватает объёмов, а увеличить до нужных пределов нельзя — станцию расколбасят некоторые интересные физические явления). Очень вероятно, что своё применение найдут «надувные модули» типа тех, что делает «Бигелоу Аэроспейс» — они легче, компактнее и также надёжны.
  • Если надувной модуль не сдуется как шарик из-за микрометеорита или космического мусора.
• Лунная/марсианская станция. Представляет собой примерно то же самое, что и космическая станция, но благодаря тому, что оно находится на тверди с гравитацией, модули придётся делать немного больше по размерам (потому что придётся размещать спальные места, плюс оборудование на потолок и стены уже не прицепишь), и засыпать их сверху реголитом, превратив в подобие землянок. Да, выглядеть это будет нифига не так гламурно, как на постерах SpaceX, зато это дешёвая и сердитая защита модулей от космических лучей и микрометеоритов, да и от макрометеорита с некоторым везением может спасти. К солнечным батареям придётся добавить ядерный реактор — потому что мощности батарей явно не хватит. Зато, имея источник воды, можно наладить замыкание циклов по воде, кислороду, азоту и углероду — то есть сделать станцию самодостаточной.
  • Как будет выглядеть станция на Меркурии, всерьёз никто не рассматривает — эта планетка очень сильно смахивает на ад, так что если туда кто-то в здравом уме полезет — скорее всего, он закопается поглубже, что, впрочем, будет проблематично — там очень твёрдый грунт (средняя плотность Меркурия примерно как Земля, но у него очень здоровенное металлическое ядро). И ладно бы ещё грунт, но лёгкие элементы из ближних к Солнцу планет довольно сильно выметает, поэтому грунт может содержать кучу радиоактивного «тяжеляка». Достоверно, увы, узна́ем только после 2025-го, если не подведёт РАНовское оборудование, летящее туда как раз с задачей «пошшшупать почву».
    • Зато такой вариант еще подходит и для Плутона и спутников гигантов.
  • На счет Венеры. Вот все говорят, «давление 90 атмосфер, 90 атмосфер», да только это же давление на глубине в километр земного океана (на такую глубину опускались аппараты середины ХХ века). А в Марианской и вовсе тысяча сто атм.! Станции (отправленные на Венеру) давило в лепешки, так как толщина их обшивок − пара миллиметров алюминия. Если (раз уж мы говорим о фантастике или будущем) будет возможность доставить до ближайшей соседки Земли (Луна не соседка, а спутник) станцию с обшивкой нужной прочности и огнеупорности, а так же защитить корпус от серной кислоты − создать Венерианскую станцию будет более чем возможно. Это в теории, на практике встает вопрос «зачем?».
• Астероидная станция. Тут всё просто — выдалбливаем астероид изнутри, раскручиваем его для создания центробежной силы — и вуаля, готово. Без солнечного света, конечно, тоскливо, зато зелень в каждом свободном углу будет радовать глаз.
  • Летучая астероидная станция. Летело мимо Оумуамуа, его догнал шустренький мини-заводик, вбурился и пошла работа. Аммиак и прочие льды, в том числе углеродсодержащие, металлическая пыль, в том числе оксиды металлов… через тридцать лет вместо астероида уже летит непонятная загогулина, выдолбленная почти досуха (немножко придётся оставить для защиты от мелких метеоров), забитая, как мыльной пеной, отсеками и оранжереями, ощетинившаяся ионными двигателями (для коррекции направления), парой одноразовых пневмодвижков и радарами (для защиты от бульников покрупнее. В основном психологической защиты, потому что попасть по такой крошке серьёзным бульником в межзвёздном пространстве может разве что при непрухе 85-го уровня). Кстати, это и предмет статьи (потому, что строится на естественном объекте ergo поселение), и корабль поколений, поскольку имеет приятное свойство лететь в требуемом направлении. Через пару веков, возможно, даже что-нибудь колонизирует (если его не обгонит более шустрый кораблик следующего технического поколения. Но это очень оптимистические прогнозы развития космонавтики, и, глядя на то, что было почти век назад, можно сказать — лучше сто лет медленно лететь, чем сто лет ждать супер-быстрых кораблей).
• Парящая станция. Этот «облачный город», скорее всего, будет смахивать на охрененно здоровый дирижабль, с понятно-какой эстетикой. К сожалению, единственная планета, где эта громадина может летать — это Венера, а атмосфера там, мягко говоря, не сахар. Вопрос в том, как его туда доставить и сколько он там протянет, прежде чем атмосфера его разъест (над облаками) и зажарит (когда он утонет в облаках). Хорошие новости: недостатка в химреактивах у вас не будет.
  • Станцию на Юпитере ввиду идиотии самой идеи попытаться выжить в его атмосфере, мы рассматривать не будем.
  • Тут конечно кто-то может сказать — а ведь у нас есть ещё Сатурн, Уран и Нептун! Ну… Мысль использовать Сатурн в качестве станции заправки водородом — конечно, прикольная. Однако не более. Дело в том, что к газовым гигантам желательно не приближаться, а всю научную деятельность проводить на их спутниках, благо, их там много. Кроме того, кроме Юпитера (к которому лучше не соваться) и Сатурна (к которому тоже лучше не соваться) на остальных гигантах (к которым, ну вы поняли) будет весьма прохладно, что попросту не позволит «облачному городу» летать. Нет, он, конечно, сможет делать вид, что он — тепловой дирижабль, но — малейший перебой реактора, и вся эта громада утонет. Ну и наконец — проблема гравитационного колодца, поэтому билет туда — это билет в один конец, без вариантов. И ещё: поскольку эти планеты являются газовыми гигантами, флаг там воткнуть попросту негде. Но, у них есть много спутников! И как минимум один из них стоит того, чтобы там воткнуть флаг — это Титан. Там тоже царит адский холод (я не шучу, 95 % азота и жуткий метановый смог, из-за которого невозможно разглядеть, что там творится на поверхности, где давление в полтора раза больше, чем на Земле), но — это единственное небесное тело в нашей системе, где вы сможете летать, как Икар, попросту махая крыльями (минимальная температура около поверхности составляет −180 °C). Стоит ли колонизировать Титан? Ну… Учитывая, какое количество сложной органики окрашивает его атмосферу в оранжевый цвет — на роль бензоколонки Титан подходит просто великолепно. И да, вероятнее всего, облачный город появится именно на нём — висящий на довольно большой высоте, но всё же в атмосфере облачный город-космодром, аэростаты, таскающие топливо с поверхности до резервуаров и заправляющиеся перед дальними полётами ракеты. Окислитель? Ну, возможно, его удастся получить из того рассола, что представляют собой недра Титана… Или просто не париться и взять с какого-нибудь другого спутника. Единственный минус Титана — он, зараза, очень далеко. Так что, к сожалению, обвала цен на ГСМ в ближайшие сто лет не предвидится.
• Подводная станция. Ввиду дефицита воды в Солнечной системе, такую станцию можно построить разве что на Европе. От подводной лодки… Или точнее, буровой платформы, сильно отличаться не будет. Эстетика соответствующая. Зато никаких проблем с водой!
• Земная колония. Не лучше ли будет начать с основательной колонии на дне морском на Земле, или на морской платформе, ресурсы там вполне можно найти, да и лететь никуда не надо. Эстетика примерно такая же, только дешевле. Или с подъемной колонии на Земле, на сверхглубокой глубине: построить колонию может быть дешевле, чем сделать глубокую шахту, если богатые ресурсы располагаются на глубине нескольких десятков километров и более.

Примеры

Литература

• Братья Стругацкие, «Мир Полудня» — поселения на Марсе и астероидах. Также упомянуты, но не описаны города на Венере.
• Л. Буджолд, «Сага о Форкосиганах» — поселения на поверхности землеподобных планет (Барраяр, Афон, Содружество Джексона), в куполах (Комарра), в шахтах (Бета), космическая станция (Клайд, Пространство квадди).
• Майкл Суэнвик, «Вакуумные цветы» (Vacuum Flowers) — львиная часть произведения происходит в подобных поселениях. Республика Народный Марс ютится в выдолбленных астероидах и на спутниках, другие общества — на станциях в космосе и вокруг Земли; космические бомжи — там же, в отработанных ступенях ракет; кометчики — на кометах, а кое-кто выбрался уже и за границу Солнечной системы.
• Стивен Бактсер, «Плот» — собственно, сам Плот — это город, находящийся в плотной туманности, за счёт которой в нём можно дышать без скафандра.
• Эдуард Катлас, «Прикладное терраформирование» — большую часть книги герои терраформируют Марс, живя в станции на его поверхности.
• Expanse, книга и сериал (в локализации «Пространство») — вне Земли люди ютятся на космических станциях, в выдолбленных астероидах и станциях на поверхности множества тел Солнечной системы — от Марса до спутников Юпитера. Что особо интересно: в сериале также показаны особенности физики «центробежной гравитации» и разные другие приятные мелочи.
• Айзек Азимов, «Немезида» — космические поселения (которые так и называются) служат местом жительства и космическими кораблями. На одном из них изобрели световой двигатель, позволивший добраться до другой планетной системы.

Кино

• «Валериан и город тысячи планет» — действие происходит на международной космической станции, которая продолжала достраиваться несколько веков.
• «Стартрек: Бесконечность» — космическое поселение в стеклянной сфере.

Телесериалы

• «Звёздный путь: Глубокий космос 9» — собственно «Глубокий космос 9».

Манга и Аниме

• Gunnm: Last Order (сиквел) — ржавое будущее, в котором очень необычная колонизация Юпитера, вокруг которого начали строить… мини-сферу Дайсона! Сама же Гали, настоящее имя которой Йоко — с Марса, и именно Марсу посвящён приквел про её детство — Gunnm: Martial Chronicles. Колонизированы и другие планеты Солнечной системы, но, увы, корабль поколений, построив, так и не отправили в полёт, так что он используется как жилая космическая станция.
• Gundam — какой Гандам без Космических Колоний? Наиболее близки к достоверности Колонии на стэнфордских торах из таймлайна UC.

Видеоигры

• Dead Space 2 — космический город на орбите Сатурна.
• Surviving Mars — надо строить именно такие поселения и обеспечить всеми от СЖО до еды и материалов для поддержания работоспособности и автономности от Земли. В ходе одного из Испытаний можно помочь миллиардеру-филантропу создать аналогичные колонии на Луне, Ганимеде и в астероидном поясе.
• Stellaris — можно построить натуральные города в космосе — «среды обитания». При правильном менеджменте они зальют вашу империю энергокредитами, едой и минералами. Увы, долго строятся (даже с бонусами за развитие) и достаточно дороги.
• Space Colony.
• Space Colonies.
• Alien Colony.
• Planet Base.
• Industries of Titan.
• Warframe - лишь 4 локации(тайлсет Земли, Цетус/Равнины Эйдолона, Железная Цитадель и Лагерь Скитальца) расположены на земле. Впрочем стоит перечислить все поселения:
  • По сути, любой тайлсет космического корабля в игре, ибо штуки это весьма большие и оборудованные всем для жилья и работы.
  • Тайлсет "Астероид Гринир" - собственно, база шахтеров в астероиде. Наличествуют спальные комнаты, туалеты и рабочие места. Также, есть заброшенные части шахты и буровые установки. Является одним из самых жутких мест в игре.
  • Тайлсет "Аванпост Корпуса" на изрядно терраформированной Венере. Представляет собой большие лаборатории/грузовые станции/заводы Корпуса в заснеженных горах. Из растительности только суховатая и жиденькая трава, мертвые деревья и "хладнолисты". Сами помещения имеют столы/стулья, лабораторные комнаты с операционными и различную технику.
  • Тайлсет "Поселение Гринир" в Марсианских горах, среди руин уничтоженной Гринир примитивной цивилизации. Знаменит множеством скрытых проходов, "Песчаными Скатами" в прямом смысле слова, огромными артиллерийскими орудиями и нарядом местных солдат, обмотанных какими-то тряпками.

Настольные игры

• Terraforming Mars.