В.С. Забаров
Моды Космоса
Безлюдный космос
        Космические державы наперебой обсуждают обитаемые станции на Луне, Марсе и даже на одном из спутников Юпитера несмотря на то, что такие полёты – самый дорогой способ исследования космоса. О «целесообразности» подобного способа расходования сил и средств я уже писал в Демиурге № 2 2019 г. в статье «Концепция лунной программы России». В ней идёт речь об изучении не совсем ближнего, а затем и дальнего космоса автоматическими зондами с искусственным интеллектом. Применение ИИ необходимо потому, что дистанционное управление зондом, даже находящимся на Луне, затруднительно из-за запаздывания сигналов управления и обратной связи. Оптимально сочетание дистанционной оценки обстановки на основе аппаратуры дополненной реальности, постановки задачи ИИ и последующее наблюдение за ходом её выполнения.
        С лёгкой руки советских «Луноходов» нынешние планетоходы снабжены колёсами на весьма сложной подвеске. Таким был, например, американский марсоход «Оказия» (Opportunity), который преодолел по Марсу 45 км. Он изучил строение многочисленных кратеров, включая Эребус, Викторию, Индевор, Санта-Мария, наблюдал прохождение Фобоса по диску Солнца, регистрировал неизвестные геологические образования, посылал панорамные снимки. Но не обошлось и без проблем.
        26 апреля 2005 года марсоход застрял в 30-сантиметровой песчаной дюне, на которую попытался взобраться. Колёса ровера зарылись в ней более чем наполовину, и планировщики миссии дали этой небольшой кучке песка пафосное название – «Дюна Чистилища». Это была серьёзная проблема, поскольку марсоход мог намертво застрять в ней, что привело бы к окончанию миссии. Специалисты вытаскивали марсоход сантиметр за сантиметром, и лишь 4 июня 2005 года колёса марсохода были освобождены. В аналогичную ситуацию попал и «Дух» (Spirit), увы, он, несмотря на своё имя, «чистилища» преодолеть не смог и застрял навсегда.
        Советский луноход с дистанционным управлением иным и быть не мог – аппарат должен неподвижно ожидать очередной команды. Затем выполнить её и снова ждать. Для такого движения удобны колёса. Дело радикально меняется при наличии в аппарате ИИ. Кто видел козлёнка на горном склоне, легко поймёт, о чём речь – нужны цепкие, управляемые «по месту» ноги. «Киберкозлёнка» можно представить на примере «симбионта-кентавра» из японского андроида «Асимо» (белый) и четвероногого робота «Бостон Дайнемикс» (жёлто-чёрный).
        Такая конструкция зонда обусловлена следующими соображениями:
    1. «Головогрудь кентавра» должна быть человекообразна с целью «человекоудобия» сигналов, посылаемых для аппаратуры дополненной реальности у оператора. Вполне ожидаемо, что сигналы для такой аппаратуры будут в ближайшее время содержать не только видео, но и осязательные, звуковые и обонятельные сигналы. Опытные образцы для обеспечения всех этих ощущений уже созданы, испытываются и совершенствуются. В совершенно ожидаемом будущем оператор сможет не только увидеть, но и «пощупать, послушать и даже понюхать» то, что доступно «кентавру».
    2. Четвероногость зонда обеспечивает при движении по инопланетному бездорожью трёхточечную опору при перемещении любой четвёртой ноги. Ноги должны быть снабжены эластичными «копытцами» с выдвижными когтями подобно кошачьей лапе, чтобы они и не проваливались в песок, и могли цепляться за неровности. Управление ногами должна осуществлять часть ИИ, своего рода «мозжечок» зонда, не требуя вмешательства оператора, что уже успешно делают мозги того же «Бостон Дайнемикс».
        Искусственный интеллект подобного «кентавра» получает конкретное задание (например, азимут и цель движения) и сам рассчитывает детали маршрута с учётом локальной обстановки, включая существенные отклонения от прямой. Получив другое задание, к примеру, на забор проб, сам определяет программу бурения и тому подобное. В таком режиме работы запаздывание сигналов несущественно.
«Обитаемый» космос
        Космос «кентавров» принципиально безлюден, однако ... «Земля – колыбель человечества, но нельзя же вечно жить в колыбели!» Эти слова Циолковского стали лозунгом, но не стали программой реальных действий. Во времена Циолкоского можно было считать условия Марса и Венеры подобными земным, можно было верить в создание атмосферы на Луне. Как теперь уже стало ясно, в Солнечной системе нет естественных небесных тел, пригодных хотя бы в отдалённом будущем для поселений даже очень могучего человечества.
        Сегодня, во время второй лунной гонки, ведущие космические державы стремятся включить Луну в свой производственно-хозяйственный оборот. Планируется строить лунные базы ближе к полюсам, потому, дескать, что там, в затемнённых кратерах, сосредоточен один из главных для человека ресурсов – вода. Правда, группа ведущих российских астрономов ИА РАН напоминает, что наличие воды на Луне – это лишь неподтверждённая гипотеза. Авторы материала высказывают оригинальную мысль, что главный ресурс Луны – это вовсе не редкоземельные элементы и не пресловутые атомы изотопа гелий-3.
        Главный ресурс Луны – необыкновенная стабильность её условий. Из прочнейших лунных базальтов можно строить здания высотой в тысячи этажей без дополнительных креплений. Вопрос – зачем? Они забыли об одном – и Луна, и Марс лишены магнитного поля, поэтому там нет атмосферы – её сдувает солнечный ветер – придётся жить «под колпаками». Тут как-то не до тысяч этажей – не одолеть утечек! Тем более, что земные «падающие звёздочки» не будут сгорать в отсутствующей атмосфере, а станут «дырявить» «здания высотой в тысячи этажей без дополнительных креплений». Понадобится «спецслужба дыроборов».
       В могучем магнитном поле Юпитера солнечный ветер, видимо, можно игнорировать, но зато негде брать энергию. Энергии много, даже слишком много, на Меркурии и Венере, но решение проблемы атмосферы, а особенно радиации на Венере отнюдь не очевидно! Циолковский это понимал, поэтому столько внимания уделил искусственным космическим сооружениям. Опыт космических станций («Салюта», «Мира», МКС) показывает, что длительной жизни вне Земли препятствует, во-первых, невесомость, от которой всё-таки не спасают ни упражнения, ни «спецштаны». Её последствия не ограничиваются опорно-двигательным аппаратом, невесомость действует на всё, включая сердце и мозг. Во-вторых, сейчас КС движутся внутри земного магнитного поля, защищающего их от солнечной радиации. Магнитосфера Земли может защитить летающую на низкой орбите станцию, но её не хватит для размещения высокоорбитальных «посёлков» с многомиллионным населением!
        Конструктивно такие посёлки проработаны во множестве вариантов. Ясно также, что собирать их нужно в космосе, то есть нужен сборочный завод (скорее всего, «отвёрточный»). Такой завод сможет со временем стать «градообразующим» предприятием, обеспечивая «занятость» «аборигенам космоса», живущим в «нормальных», земных условиях (760 мм рт. ст., 200 С и ~10 м/с2). Строительство таких посёлков – дело очень длительное и начинать его нужно пораньше вместо бессмысленных затрат на обитаемые планетные станции. «Оставление следов на пыльных тропинках далёких планет», популярный и дорогостоящий тренд, рано или поздно утратит смысл, как и все затраты, приносимые поклонниками этого «золотого тельца».
        Поэтому вместо обитаемых станций на Луне, Марсе, Каллисто, Ганимеде, других спутниках Юпитера и иных планет пора начинать строить полностью роботизированный сборочный цех и, удобнее всего, в точке Лагранжа L2 системы Солнце – Земля. Точка L2 в в ней располагается за пределами орбиты Луны на прямой, соединяющей Землю и Солнце на расстоянии ~1 500 000 км от Земли вне земной орбиты. Расположение в полутени Земли защитит от солнечной радиации, возможно, даже лучше, чем сейчас земная магнитосфера защищает МКС.
        Разумеется, питать станцию (а затем завод) солнечными батареями не удастся, но ещё в восьмидесятых годах прошлого века идея ядерной энергоустановки в СССР дошла до стадии проектирования, опыты продолжались до 1989 года, было построено пять энергоустановок. Один из опытных реакторов ИР-100/ИРГИТ ещё тогда обеспечил работу генератора мощностью 200 кВт. Ни одна другая страна сейчас не ведёт разработок в этой области – в США проекты спутников с ядерными двигателями закрыли в 1994 году. В 2010 году в России работы по ЯЭДУ были возобновлены. Ядерная энергетическая установка, созданием которой сейчас занимаются предприятия «Росатома», в перспективе позволит обеспечить мегаваттные мощности.
        Станцию можно построить сперва для работ вахтовым методом по образу и подобию МКС и даже на первых порах в аналогичных целях. В будущем её продукцию (тороиды, диски, цилиндры) после изготовления можно отправлять в точки Лагранжа L4 или L5 системы Солнце – Земля, создавая в них вполне комфортные посёлки.
В оглавление