Комментарии 69
А если так: https://settlement.arc.nasa.gov/75SummerStudy/figure2.6.gif (из https://settlement.arc.nasa.gov/75SummerStudy/Chapt.2.html) или https://www.nap.edu/openbook/0309102642/xhtml/images/p2000fbcfg8001.jpg (из https://www.nap.edu/read/11760/chapter/3 "GCR fluxes are modulated by the interplanetary magnetic field (IMF) and are anticorrelated with solar activity") или http://www.srl.caltech.edu/ACE/CRIS_SIS/images/spectra_new.gif (из http://www.srl.caltech.edu/ACE/CRIS_SIS/sis.html)?
Галактических мало (особенно если солнечные считать во время вспышек), но они могут иметь значительно большую энергию. От сколько МэВ / ГэВ защитит 1 метр воды?
Проникающая способность у них примерно того же уровня как у альфа излучения.
Метр воды может полностью остановить практические все частицы с энергиями ниже нескольких ГэВ.
Правда существенная часть поглощенной энергии выйдет в виде вторичного рентген и бета излучения, но рентген и бета на порядок менее опасны в биологическом плане чем тяжелые заряженные частицы с такой же эквивалентной энергией.
Но только с важной поправкой, что у альфа спектр сверху жестко ограничен энергией ядерных реакций, а вот у космических лучей лимита по максимальной энергии почти нет и только за счет этого у космических лучей может быть высокая проникающая способность. Но тут действует правило — чем выше энергия, тем меньше таких частиц встречается. Причем зависимость степенная. Тут примерный график распределения по энергии есть: http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/039.htm
Так что 5-10 метров воды (+ 2 слоя обшивки внешний/внутренний) должно хватить, чтобы снизить уровень радиации раз в 100 относительно открытого космоса и этого должно быть достаточно для неограниченно долгого проживания. Заодно послужит отличным компенсатором неравномерности температур (между освещенной солнцем снаружи поверхностью и не освещенной) — достаточно совсем небольшой циркуляции между обшивками и температура внутренней обшивки везде будет одинаковой независимо от ориентации на солнце.
А на первое время и 1-2 метра довольно неплохой защитой будут.
toteKopf
Но 1м воды не только «конвертирует» но и существенную часть энергии поглощает почти полностью гася низкоэнергетическую часть спектра излучения и «конвертируя» высокоэнергетическую часть во вторичное излучение.
В результате уже от 1м можно ожидать снижение уровня радиации(с точки зрения вреда для здоровья) в несколько десятков раз.
Это еще далеко от полностью безопасных уровней (в открытом космосе уровень радиации где-то в 500 раз выше чем на поверхности Земли, так что еще останется в неск. десятков раз выше), но уже вполне достаточно чтобы это перестало быть первоочередным фактором. Точно можно будет жить длительно (годами или даже десятилетиями) и вопрос сместится от возможности длительного проживания, к постоянному проживанию и размножению (дети, включая особенно внутриутробное развитие намного чувствительнее к ионизирующим излучениями и такого уровня защиты будет недостаточно)
То что это далеко за гранью текущих технических возможностей — это само собой. Но и сами описываемые станции тоже так же далеки от возможности практической реализации. Но когда (если) строительство подобных мега-конструкций станет возможным, то обеспечить их адекватной защитой от космических лучей не выглядит сложной задачей относительно создания и поддержания длительной работоспособности самой конструкции.
Но с учетом практических и экономических ограничений скорее всего окажется эффективнее просто толщину слоя воды наращивать. Или 2й слой делать из стали(заодно и механическую прочность конструкции существенно увеличить можно будет). Т.к. воду и железо к тому времени скорее всего можно будет добывать прямо в космосе, а вот свинец или что-то подобное придется возить с Земли — свинцовых астероидов и комет похоже не существует.
И большой запас воды полезен сам по себе, а свинцовый слой это балласт никакой пользы кроме экранирования не несущий.
которая бы вращалась со скоростью 1,9 оборотов в минуту, обеспечивая искусственную гравитацию
Кто знает, объясните принцип действия и насколько это правдоподобно — создавать искусственную гравитацию с помощью вращения
С научной точки зрения более чем правдоподобно. С инженерной — раскрутить такую дуру и главное, избежать прецесии — задача очень и очень некислая.
для объектов, стоящих на поверхности, это еще представляется в голове.
а что, например, будет с летящим квадрокоптером? что его будет к поверхности тянуть? при выключении двигателей он упадет так же, как на Земле? Не получается представить влияние центробежной силы на объект, висящий в воздухе
в любом случае я вижу в этой «искусственной гравитации», создаваемой центробежңой силой, несколько нестыковок с нормальной гравитацией за счет притяжения. Т.е., пока что приходит в голову, что нормально жить не получится в такой «гравитации».
Подскажите, кто в знает точные ответы на это. Тема очень интересная и не такая простая, как мне кажется
Мой ответ ниже — искусственному телу не нужна ни гравитация, ни воздух, не страшны космические условия. Полезнее направить мысли в этом направлении, а эти цилиндры пусть останутся в наивной фантастике пошлого.
Взлетающий квадрокоптер будет иметь вращательный момент изначально, т.к. он взлетел же с вращающегося пола.
Но в центре цилиндра будет невесомость.
Один из основных принципов ОТО заключается в том, что никаким экспериментом нельзя отличить обычную гравитацию от созданной с помощью ускорения. Чему сейчас только в школе и институтах учат?
Например ускорение при езде на велосипеде со скоростью 15-20 км/ч будет a=2*0.05*15/3.6=0.4~0.04g — заметный «ветерок», на 120км/ч уже 34% g — очень даже заметно будет!, хотя да в повседневной жизни будет заметно мало. Хотя, если подумать, боксеры бьют с типичной скоростью кулака порядка 10 м/с, т.е. боковое ускорение кулака получается 10%g — думаю, «бить по мордасам» на такой станции будет не элементарным скиллом — вероятно, все спортивные состязания будут проводится вдоль оси станции. Правда, при горизонтальных движениях оно будет направлено либо вверх либо вниз, что не так уж и мешает.
Навскидку. коптер висящий в воздухе относительно цилиндра во вращающейся системе отсчета будет тянуть к «земле», что с точки зрения неподвижной системы отсчета просто следствие движения по инерции. Если же он будет лететь (в.т.ч. и падать на землю) то в с.о. цилиндра будет «возникать» кориолисова сила, толкающая его в сторону от его намеченного курса. Если он будет лететь против движения цилиндра то сила кориолиса будет делать его «легче» пока при достаточной скорости он не окажется в невесомости. Правда, воздух будет очень сильно мешать.
На это если предположить что воздух там не будет двигаться, что кажется маловероятным, скорее всего там будет система местных ветров, в дополнение к силе кориолиса сбивающая коптер с курса.
В цилиндре с вакуумом можно было бы поместить предмет неподвижно, чтобы под ним поверхность пролетала.
Так что большой вопрос, кто кому чего «докидывать» будет.
Хотя, можно вспомнить и орбитальную станцию из второй части, где все было обустроено более менее по-человечески.
Вы что? 2 цилиндра длиной 32 км и диаметром 8 имеют внутренний объем более 3 тысяч кубических километров. Даже если взять, что внутри у них будет давление в треть от земного, то это уже более миллиарда тон одного только воздуха! А еще масса самой конструкции, почвы и прочего.
Если же закручивать всю конструкцию целиком — нужны реактивные двигатели и много топлива к ним.
А для пешехода и допустимого влияния в 0.1 g получим вполне реальные 20 метров радиуса. Что, собственно говоря, не удивительно — диаметр такого цилиндра близок к универсальному значению 42.
Сейчас нет проблем с перенаселением, главная проблема это потребляемое количество ресурсов, теми кто сейчас живет на планете. Сейчас в развитых (да и не очень, как наши постсоветцие страны), люди намного больше ресурсов тратят, чем производится, притом большинство этих ресурсов идет в пустую (или потом свалки остаются хлама или банально трата идет на развлечения и прочее).
Вот лекция на тему: Человек на Земле: Сколько планет нужно сегодня человечеству?
https://www.lektorium.tv/lecture/23160
Типичная недооценка экспансивного развития.
Расселяться по Солнечной Системе надо не потому, что это «круто», а чтобы застраховаться от таких вот неприятностей.
Проблема не в «психологической зависимости» от метрополии, а в том, что сложность бесприродной среды нарастает всегда быстрее чем возможности населения по ее поддержанию в работоспособном состоянии. В лучшем случае, при достаточно большой колонии можно достичь гомеостаза, когда всё население трудится над тем, чтобы поддержать в работоспособном состоянии аппаратуру поддержания жизни своей колонии. Ну и зачем она такая нужна? Малейший катаклизм ее уничтожит. Для заселения нужна планета с годными условиями жизни, вторая Земля. Заселение открытого космоса -утопия. По крайней мере без самовоспроизводящихся автоматов. Так что сначала успехи робототехники и ее самовоспроизводства. И только потом (если Матрица и Скайнет нас минуют) -колонизация открытого космоса.
Плоды исследований и опытов будут благополучно забыты уже через поколение, пример с Сатурн-5 намекает, фактически эту ракету проще и дешевле проектировать с нуля -изменились материалы, технологии, методы проектирования, производственная база.
Такие масштабные штуки будут делать, если будет прямой экономический или военный эффект, политический «флаговтык» тоже подойдет. Не будет обратного эффекта -поиграются и бросят.
В т.ч. хостинг своей цифровой личности.
Джефф Безос: люди должны колонизировать не только планеты, но и открытый космос