Физици предложиха създаването на градове в астероидите

Физиците от университета в Рочестър са си поставили задачата да разработят някакъв по-практичен метод за създаване на жилищно пространство в космоса, в което хората да живеят комфортно без да се налага използването на скъпи доставки на необходимите ресурси. Научната работа е публикувана с списание Frontiers in Astronomy and Space Sciences, в която са направени първоначалните теоретични изчислениязса създаването на градове в астероидите, подобни на градовете в мега популярния фантастичен сериал „Експанзията“ (The Expanse).

Въртящият се космически мегаполис

През 1972 година НАСА възложи на физика Джерард О’Нийл да проектира космическа среда за сравнително удобен човешкия живот и по този начин се появи така наречената „колония на О’Нийл“. Космическият метрополис, в съответствие с разработената концепция, трябва да се състои от два противоположно въртящи се цилиндъра със стълб, свързващ ги в техните центрове. Те се въртят със скорост, достатъчна за създаване на изкуствена гравитация и комфортна за живот на хората среда.

Интересно е, че Джеф Безос се базира именно на тази концепция в своите представи за усвояването на космическото пространство. Илън Мъск от своя страна счита тази идея за безсмислена.

По принцип цилиндрите на О’Нийл предлагат решение на липсата на гравитация в космоса, но доставката от Земята на необходимите за изграждането на подобен космически обект строителни материали и суровини е твърде сложна, скъпа и поне към днешен ден невъзможна за изпълнение задача.

Астероидите

Астероидите са твърди тела, които се движат в орбити около Слънцето, останали там преди около 4,5 милиарда години при образуването на Слънчевата система. Според астрономите, в нашата Слънчева система пътешестват около 1000 астероида с размер над 1 километър.

Екипът учени от Рочестър е уверен, че „астероидите са летящи планини с огромни количества полезен материал, които могат да предоставят на хората по-евтин и много по-ефективен път за строителството на космически градове“. И дори предлагат начини за тяхното използване.

Проблемът е, че астероидите не са достатъчно големи, за да осигурят необходимата гравитация (дългите периоди на престой в условия на нулева или ниска гравитация причиняват редица здравословни проблеми на астронавтите), така че екипът избра минимума – 0,3 g – около една трета по-малко или колкото е приблизително гравитацията на Марс.

За да осигурят тази гравитация, физиците предлагат да бъде издълбана вътрешността на голям астероид, след което той да бъде завъртян със скорост, при която центробежната сила създава имитация на гравитация от 0,3 g. Именно там може да бъде изграден красив град, скрит от космическата радиация от дебел слой скали.

Този метод би могъл да се окаже много удачен, ако астероидът се състои от твърда и здрава скала. Но повечето от тях не са такива — физиците са изследвали състава на някои от най-близките до нас и откриха, че те са предимно гигантски купчини от фрагменти от големи и малки камъни, слабо задържани един до друг от собствената си гравитация. В подобен космически обект не могат да се издълбават големи пространства, понеже той ще се разпадне и ще се разлети в космоса.

Защитата

Учените са на мнение, че в този случай може да помогне специално защитно покритие, което е малко по-голямо от астероида и е изготвено от гъвкава, свръхлека и  изключително здрава мрежа от въглеродно нановлакно, която може да издържи.

В създадения компютърен модел е използван неголям астероид с диаметър около 300 метра. Той трябва да бъде поставен в защитен слой от нановлакно със съответния диаметър, но който може да се разтегне до 3 км.

При завъртането на астероида, неговите скални отломъци ще започнат да се разпръскват, но ще бъдат уловени от защитната мрежа, в рамките на която ще се образува скален слой с дебелина около 2 метра, който е достатъчен за защита от космическата радиация. По този начин автоматично ще се получи цилиндър, въртенето на който предизвиква изкуствена гравитация в своята вътрешност.

„Нашите изчисления показват, че астероид с диаметър 300 метра и площ от само няколко футболни игрища, при избор на защитен слой от нановлакна с цилиндрична форма, ще се разшири до цилиндрична космическа среда с площ около 56,9 квадратни километра. Това е приблизителната площ на Манхатън“ – се казва в научната работа.

Изчисленията показват, че ако се вземе астероид с диаметър 500 метра и се завърти, няма да е необходимо много време, за да се получи изкуствена гравитация от 1 g, която е еквивалентна на земната.

„Очевидно е, че през следващите дори десетки години никой няма да започне да изгражда градове-астероиди. Но технологиите,  необходими за създаването на подобно инженерно чудо не противоречат на нито един закон на физиката. Идеята може да изглежда твърде далечна, докато не разберете, че през 1900 година никой никога не е летял в самолет, само че именно днес, в настоящия момент хиляди хора седят в удобни кресла и се движат над земята със скорост от стотици километри в час. Днес космическите градове може да изглеждат като фантастика, но историята показва, че за едно столетие технически прогрес невъзможното може да стане възможно“ – отбелязват изследователите.