Космическая колонизация

Собственно суть в названии. Обсуждаться будет гипотетическая колонизация небесных тел в СС, за её пределами, и космососа в целом.

Для начала несколько полезных ссылок.
Список теоретически обитаемых экзопланет ( обновляемый )
Оригинальная статья Джерада О'Нилла посвящённая колонизации космоса с помощью одноимённых цилиндрических станций.
Особенно позабавила следующая иллюстрация

Effectiveness of space colonization in solving a hypothetical “worst case” population-growth problem. The case considered assumes no reduction of population growth rate either on Earth or in the space colonies. Here PE is the population of Earth, PS that of space, and AS/AE the ratio of land area in space (all usable) to total land area of Earth. Both PE and PS/AS reach stable, relatively low values. Changes within wide limits in the assumed input numbers do not affect the reaching of a stable solution, nor do they affect the final stable values of PE and PS/AS. This figure is an example of the power of space-colonization, not a prediction.

МЕЖЗВЕЗДНЫЙ ТРАНСПОРТ, Фримен Дайсон
( Классика жанра )

К ВОПРОСУ О ХАРАКТЕРИСТИКАХ ТЕРМОЯДЕРНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ТЯРД)
( ещё одна нетленка )

Немного про советские ЯЭУ

Теперь тс изложит своё видение процесса.
Какая либо массовая колонизация космоса очевидно начнётся, только после выправления демографической ситуации на Земле. Разве что Маску удастся его авнтюра по созданию колонии на Марсе. Шансы есть, но не большие.
На первоначальных этапах освоения СС основным видом транспорта видится связка многоразовых ракет на химическим топливе и орбитальных буксиров с ионнными/плазменными двигателями с питанием от ядерных реакторов.
По многоразовым ракетам почти все ключевые инновации уже есть: возвращаемые ступени ракет, многоразовые жрд, применение дешевой стали всместо дорогих аэрокосмических сплавов, освоение топливной пары метан/кислород. Вдальнейшем следует ожидать увеличения массо-габаритных характеристик ракет, освоение старта из воды. То есть что-то наподобии sea dragon, но многоразового.
По межорбитальным буксирам основная проблема это отвод теплоты от ядерного реактора. В нуклоне (он же Зевс) пытались использовать капельное охлаждение и геливые турбины, но уже на стадии ОКР пришлось вернуться к более консервативному варианту "Гекулес". Основная проблема межорбитальных буксиров на текущем этапе это низкая удельная энерговооружённость, что препятствует достижению "высоких" начальных реактивных искорений. ( они в любом случае будут меньше чем g, но есть разница между 0.1 мм/сек^2 и 0.0001 мм/сек^2, первое позволяет достигать марса быстрее чем за 120 дней у Маска ).
Таким образом, в принципе человечество лет через 20-30 могло бы начать осваивать СС, разабатывать лунные ресурсы, и начинать строить цилиндры О'Нилла в системе Земля Луна. Мешает только тот факт, что людей на это не хватит, да и заняты они будут другим...
Посему начало данных процессов это 22й-23й века.

123hjkl пишет:
факт, что людей на это не хватит, да и заняты они будут другим

Собственно вся проблема в этом. Ну и в том что экзопланеты это не под имеющиеся технологии. Тут только прорыв в сторону некоего варп-двигателя.
ЗЫ: таки оно не АИ и даже не попаданцы, потому чуть позже перенесу в "Нашу ветку".

Den пишет:
ЗЫ: таки оно не АИ и даже не попаданцы, потому чуть позже перенесу в "Нашу ветку".

ой, я думал что это всë таки альтернативы будущего. Извините.

Ну это скорее ФБП - фантастика ближнего прицела.
Так то космоколонизации хотелось бы тупо для того чтоб при очередном крахе цивилизации не застрять в гравитационной ловушке лишенными полезных ископаемых и следовательно энергии.
Но что-то пока с космосом все не оптимистично...
Что же касается планет земной группы, то так-то Венера куда больше Марса подходит по макропараметрам... вот только "почему-то" у энтузиастов колонизации она восторга не вызывает)

Den пишет:

Собственно вся проблема в этом.

Ну, у Маска с его старшипами может получится что-то вроде освоения Гренландии викингами. Но в целом да.

Ну и в том что экзопланеты это не под имеющиеся технологии. Тут только прорыв в сторону некоего варп-двигателя.

К варпдвигателю отношусь зело скептически. Сейчас люди в принципе могут построить взроволëты, способные развить скорость до 0.1С. ( сейчас это лет 50 активной инженерной работы + там парочка не решëнных инженерных проблем). С учëтом времени на разгон и торможение, до той же Проксимы b лететь лет 100 не меньше.
Если позволить себе ещë больше технические ого произвола, то можно представить тярд с удельным импульсом в 0.11 от скорости света, тут уже можно будет строить многоступенчатые термоядерные ракеты и достигать и половины скорости света и выше. Основная проблема будет в теплоотводе на релятивистких скоростях.

Den пишет:

Ну это скорее ФБП - фантастика ближнего прицела.

Хотел завести тему про изолированную колонию на Марсе. Это тоже в нашу ветку?

Так то космоколонизации хотелось бы тупо для того чтоб при очередном крахе цивилизации не застрять в гравитационной ловушке лишенными полезных ископаемых и следовательно энергии.

Вообще интересная тема, на астрофоруме этому целый тред эпических масштабов посвящëн.

Но что-то пока с космосом все не оптимистично...

У нас в целом нету особых поводов для оптимизма в 21м веке, закономерно что сказать....

Что же касается планет земной группы, то так-то Венера куда больше Марса подходит по макропараметрам... вот только "почему-то" у энтузиастов колонизации она восторга не вызывает)

Ну вы сами знаете, Венера слишком горяча. Охлаждать много сложнее чем нагревать....

123hjkl пишет:
Хотел завести тему про изолированную колонию на Марсе. Это тоже в нашу ветку?

Ну да.

123hjkl пишет:
Ну вы сами знаете, Венера слишком горяча. Охлаждать много сложнее чем нагревать....

Знаю. В том и дело, что тактика и стратегия в космоколонизации (как и во многом другом) - про разное.

Den пишет:

Ну да.

Понял.

Знаю. В том и дело, что тактика и стратегия в космоколонизации (как и во многом другом) - про разное.

Ну, стратегически я за цилиндры О'Нилла и стенфордские торы. Колонизация именно самого космоса, с моей точки зрения перспективней чем колонизация и соответственно адаптация к планетам.

Den пишет:
Так то космоколонизации хотелось бы тупо для того чтоб при очередном крахе цивилизации не застрять в гравитационной ловушке лишенными полезных ископаемых и следовательно энергии.

При крахе цивилизации космические полёты накроются медным тазом в первую очередь. После чего колонии загнутся, так как самостоятельно они существовать не смогут.

Reymet_2 пишет:

При крахе цивилизации космические полёты накроются медным тазом в первую очередь. После чего колонии загнутся, так как самостоятельно они существовать не смогут.

Зависит от масштаба колонии.....

Человек не приспособлен к жизни на других планетах...

FARANG1974 пишет:

Человек не приспособлен к жизни на других планетах...

Венера имеет смысл, но ее лет 100 охлаждать. имхо уже можно было бы начать с помощью солнечного экрана.
а экран проще делать из ледяного астероида, который пинками термоядерных взрывов отпинали из пояса астероидов в точку Лагранжа Венеры , где разбили на облако затеняющих осколков.
для минимизации потребной дельта в для маневров есть какой-то набор орбит, с применением гравманевров в солнечной системе.

yyz пишет:

Венера имеет смысл, но ее лет 100 охлаждать. имхо уже можно было бы начать с помощью солнечного экрана.
а экран проще делать из ледяного астероида, который пинками термоядерных взрывов отпинали из пояса астероидов в точку Лагранжа Венеры , где разбили на облако затеняющих осколков.
для минимизации потребной дельта в для маневров есть какой-то набор орбит, с применением гравманевров в солнечной системе.

Монолитный экран из водяного льда в точке L1 венеры долго не протянет по многим причинам....
Это скорее должен быть рой спутников экранов ( каждый из спутников должен иметь средства компенсации импульса передаваемого солнечным ветром )
Сами спутники со всей очевидностью нужно производить на Земле, запускать многоразовыми ракетами на НОО, откуда они дальше сами на солнечной тяге ( ведь тонкий, лёгкий экран огромной площади это по сути и есть солнечный парусник ).

Ну вот, например, нам нужно что бы суммарная площадь таких вот спутников-экранов в точке L1 была 100 млн.кв метров. При плотности удельной плотности 1 гр. на 1 кв метр получаем 100 млн. тонн. Допустим мы хотим сдедать экраны из стальной фольги ( сталь мы производим миллиардами тонн в год ), соответсвенно 100 млн. т стали выделить вполне подъёмно ( а вот катать фольгу это ещё надо понять )
Затем надо это всё дело доставить на орбиту, берём условный старшип. В многоразовом исполнении это 100 т. пн на орбиту, за 4700 тонн топлива и при ресурсе в 100 пусков, а впоследствие планируется ресурс 1000 пусков.
Считаем сколько потребуется метана, отношение метана к кислороду в топливной паре 1:3.5, то есть из 4.7 млрд. тонн топлива, на метан приходится примерно 1.04 млрд. тонн, всё остальное почти бесплатный жидкой кислород ( он реально стоит копейки ).
Казалось бы нужно неадекватное количество топлива, но все 1 000 000 пусков и невозможно провести в один год. Возьмём например срок в 50 лет, получаем 20 млн. тонн метана в год (У нас есть терминалы спг большей мощности), 73 млн. тонн жидкого кислорода, и 10000 ракет (с учётом того что они у Маска из нержавейки которую обрабатывать существенно легче чем титан это не представляется неподъёмной задачей)
Да придётся проводить примерно 55 пусков в день, однако, последние тесты старшипа показывают что возможны межпусковые промежутки менее чем в сутки. В реальности они хотят для бустера промежуток в 2 часа. То есть в таком акцепте нам надо зарезервировать ( с учётом возможных проблем ) 5-6 пусковых площадок, что выглядит, опять таки, вполне реально.
Так же 100 тонн пн. это не предел, при пн 500-1000 тонн число пусков существенно сокращяется.

То есть ну не надо всякие манупуляции с астероидами выдумывать, зачем? На Земле это всё проще выйдет по гамбургскгому счёту.

123hjkl пишет:

yyz пишет :

Венера имеет смысл, но ее лет 100 охлаждать. имхо уже можно было бы начать с помощью солнечного экрана.
а экран проще делать из ледяного астероида, который пинками термоядерных взрывов отпинали из пояса астероидов в точку Лагранжа Венеры , где разбили на облако затеняющих осколков.
для минимизации потребной дельта в для маневров есть какой-то набор орбит, с применением гравманевров в солнечной системе.

Монолитный экран из водяного льда в точке L1 венеры долго не протянет по многим причинам....
Это скорее должен быть рой спутников экранов ( каждый из спутников должен иметь средства компенсации импульса передаваемого солнечным ветром )

так пополнять ледяной экран можно постоянно.
имхо ледяной астероид можно экономичнее допинать, чем мегатонны стали выводить.
к тому же венере нужна вода (которая будет медленно пополняться из льда), так как у самой планеты ее мало - см https://www.nature.com/articles/s41550-024-02414-5

yyz пишет:

так пополнять ледяной экран можно постоянно.

Угу, постоянно тягать миллиарды ( с потребуется именно столько ) тонн с какой-нибудь Цереры....кстати, лëд этот ресурс конечный. А металл можно рециклировать.

имхо ледяной астероид можно экономичнее допинать, чем мегатонны стали выводить.

dV больше потребуется. У меня оно тратится только при выводе на ноо, а дальше оно самоходом силой солнышка. У вас глыбы
льда ( в поясе астероидов, к слову таких не особо. Разве что на Церере добывать ) тягать в точку L1 системы венера- солнце, механически обрабатывать в некий экран, ах да ещë противовес нужен....
Имхо по ресурсам всë очевидно.

к тому же венере нужна вода (которая будет медленно пополняться из льда), так как у самой планеты ее мало - см

Венере для начала надо остыть. А что по воде не понятно, может там коре и мантии более чем достаточно водорода для синтеза воды по реакции Боша. Альтернативный вариант улавливание протонов солнечного ветра ( а вместе с ними и электронов ).
Тогда не потребуется ничего тягать, но надо будет построить циклопическую магнитную ловушку ( благо материальная еë часть может иметь вполне разумные параметры )
К слову, я не понял а как у вас вода будет попадать из ледяного экрана на венеру? Вода вообще-то будет бесполезно рассеиваться в межпланетное пространство.

я же писал, ледяные астероиды вытолкнуть из пояса направленным термоядерным взрывом малой мощности, которая не расколет его.
затем продолжать пинать направляющими взрывами до венеры. пусть долго и муторно, но доставка термоядерного заряда стоит копейки.

затем на орбите венеры взрывом-импульсом притормозить астероид в точке лагранжа и взорвать , создав затеняющее облако осколков.
часть осколков будет со временем падать на венеру, решая задачу снабжения водой.

понятно, что задача ювелирная, но можно заниматься этим, пока не получится. времени много.
даже в случае неудачи ледяные астероиды будут просто притягиваться венерой и снабжать водой.

во всяком случае такой терраформ венеры единственный в долгосрочном плане, имеющий смысл в солнечной системе (нафиг марс и луну).

потом, можно будет допинать и железный астероид и из него на месте строить ажурные затеняющие конструкции.

в крайнем случае транспортировать не взрывами, а встраиваемыми в ледяные астероиды ядерными двигателями на водороде изо льда

yyz пишет:

я же писал, ледяные астероиды вытолкнуть из пояса направленным термоядерным взрывом малой мощности, которая не расколет его.
затем продолжать пинать направляющими взрывами до венеры. пусть долго и муторно, но доставка термоядерного заряда стоит копейки.

... Как далеки вы от темы...
Чтож, посмотрим что говорят бомбоделы

Что-то как-то не впечатляет, не так ли? А нам надо пнуть по гоману к венере....( то есть 4-5 км/сек должны быть импульсы разгонный и тормозной, и масса выших ледяных астероидов миллиарды и триллионы тонн ) А ведь там ещё потребуется менять наклонение орбиты.... ( больше dV Богу dV! )
И да, для воды прирост dV будет не сильно выше. ( там кстати будет не чистый лёд. а реголит в перемешку с льдом )

Далее есть ещё нюанс

То есть вы не только слабо пнёте, но раздробите....Круто, чё

затем на орбите венеры взрывом-импульсом притормозить астероид в точке лагранжа и взорвать , создав затеняющее облако осколков.
часть осколков будет со временем падать на венеру, решая задачу снабжения водой.

Ох....Во-первых точка L1 нестабильна, для того что бы в ней оставаться нужно постоянно корректировать курс....Оно оттудова весьма быстро улетучится.
Затем если у вас частицы будут слишком маленькие, то.... они будут выдуты солнечным ветром ( и вообще говоря весьма быстро испарятся ), если слишком большие то существенного затенения не достигнуть.
Вам потребуются даже не триллионы тонн....

понятно, что задача ювелирная, но можно заниматься этим, пока не получится. времени много.

Задача не нужная.

даже в случае неудачи ледяные астероиды будут просто притягиваться венерой и снабжать водой.
во всяком случае такой терраформ венеры единственный в долгосрочном плане, имеющий смысл в солнечной системе (нафиг марс и луну).

Есть такая штука, называется геномодификация, после неё что Марс, что Лна не представляют особой сложности.
Не говоря уже об цилимндрах О'Нилла....

потом, можно будет допинать и железный астероид и из него на месте строить ажурные затеняющие конструкции.

Опять двадцать пять.... угу,вместо того что бы пожечь химическое топливо, давайте как бестолочи распылять сверхценные делящиеся материлалы в термоядных бомбах с выхолопом как даже не знаю у чего....

в крайнем случае транспортировать не взрывами, а встраиваемыми в ледяные астероиды ядерными двигателями на водороде изо льда

Вот это как раз сможет сдвинуть комету, только потребуется несколько столетий) ( то есть никому нафиг не надо будет )