Мегаполис будущего на орбите: как ученые XX века проектировали поселения в космосе

Создатели фантастических фильмов об освоении космоса нередко поселяют своих героев на космических станциях, которые имеют весьма непривычную земному обитателю форму. Преподаватель астрономии, почетный доктор наук Сергей Чумаков рассказал Vokrugsveta.ru об истории и принципе устройства таких конструкций.

На Земле не первый год стремительно растёт доля городского населения. Но от этого жизнь людей, зачастую, не становится лучше, а природа страдает, ведь мегаполисы негативно воздействуют на окружающую среду. Однако дальнейшее распространение городов на земном шаре рано или поздно замедлится. Банально им не хватит территорий, ведь строить поселения в пустыне, на дне океанов или посреди Антарктиды слишком хлопотно.

Возможно, человечество рано или поздно перестанет терзать свою родную планету и обратит взоры в бесконечность космоса. И там, вооружённые новым знанием и технологиям, наши потомки начнут строительство огромных станций-мегаполисов, о которых лучшие умы мира задумались ещё сто лет назад.

Сферический в вакууме

О том, что человеку рано или поздно предстоит закрепиться в межпланетном пространстве, философы и учёные заговорили ещё в начале XX века. За несколько десятилетий до запуска первого искусственного спутника Земли, когда даже авиация делала свои первые шаги, русский конструктор и философ Константин Циолковский предложил несколько концепций орбитальных станций и межпланетных кораблей.

Спустя некоторое время, в 1929 году, британский физик левых взглядов и будущий лауреат Ленинской премии Джон Бернал опубликовал собственный проект космического города или посёлка, который мог бы стать домом для нескольких тысяч человек — «Сферу Бернала».

Физик предложил построить на околоземной орбите огромную сферу диаметром в несколько километров. Учёные того времени уже знали о невесомости, поэтому, по мысли Бернала, сфера обязательно должна была вращаться — это позволило бы создать на её внутренней поверхности имитацию земного притяжения. Освещение внутри исполинского шара предполагалось создать с помощью большого числа гигантских зеркал, которые перенаправляли бы солнечное излучение внутрь сферы.

Сферу физик предложил заполнить воздухом, привычным нам по жизни на Земле, а людей, промышленные и сельскохозяйственные объекты Бернал считал разумным поместить на внутренней поверхности шара, местами покрытого слоем плодородной почвы. Проект британский учёный считал, видимо, не городом, а скорее, экопоселением.

Но этот неординарный проект, несмотря на всю его красоту и внешнюю логичность, никогда не станет реальностью, потому что обладает неисправимыми недостатками. Дело в том, что из-за формы притяжение, равное земному, может существовать лишь на экваторе сферы, а вращение исполинского шара вызовет сильнейшие потоки воздуха внутри. Такие особенности искусственного климата доставят поселенцам кучу проблем…

Сам Бернал не приводил в своих тематических работах подробные инженерные расчёты. Его концепция не была, да и не могла быть руководством к действию. Сфера стала лишь первой попыткой взглянуть на проблему освоения космоса под совершенно иным углом.

Обитаемые цилиндры

Как это бывает с идеями, опередившими время, концепция «Сферы Бернала» стала основой для нескольких схожих проектов. Так, в семидесятых годах прошлого века командой под руководством Джерарда О’Нилла было предложено несколько проектов долговременных и самодостаточных космических поселений.

Вместе с группой инженеров Принстонского университета О’Нилл создал концепцию околоземной космической станции в виде двух цилиндров диаметром не менее 8 километров. Вращение конструкции такой формы обеспечит на её внутренней поверхности имитацию силы тяжести, равную земной. И в отличие от концепции Бернала, искусственное тяготение будет постоянным почти на любой точке её внутренней поверхности. Да и цилиндрическая форма станции значительно снизит вероятность появления внутри космического города сильных ветров.

Поселение, как и «Сфера Бернала», так же мыслилась О’Ниллом и его коллегами как автономное — внутри колонии предполагалось выращиваться продукты питания. Как уже, наверное, догадались уважаемые читатели, плодородная почва в цилиндрах так же размещалась на определённых участках стен конструкции. По предварительным подсчётам, в колонии могли бы жить до 10 тысяч человек. Группа О’Нилла предусмотрела в цилиндрах даже места для парков и скверов — такое вот космическое благоустройство, которого даже во многих земных городах нет.

Конечно, появления гигантского космического поселения в виде цилиндров и возможности переселиться за пределы земной атмосферы в ближайшее десятилетие ждать точно не стоит. У нас до сих пор нет способа удешевить стоимость доставки грузов на орбиту, а для обеспечения жизни в таких колониях не хватает технологий. Но хотелось бы закончить материал на оптимистической ноте, потому что прогресс не остановить: ещё в начале века мы не могли представить, что будем пользоваться смартфонами и перемещаться между городами на скоростных поездах. А что будет через 30 или 50 лет? Как тут не вспомнить слова Циолковского: «Невозможное сегодня станет возможным завтра».