Колонизация космоса

Колонизация космоса - гипотетическое создание автономных человеческих поселений вне Землей.

Проект орбитальной колонии "Стэнфордский тор" - тор диаметром 1,6 км с диаметром поперечного сечения около 150 м

Колонизация космоса является одной из основных тем научной фантастики.

Исследователи этой проблемы считают, что на Месяца и ближайших к Земле планетах достаточно ресурсов для создания такого поселения. Солнечная энергия там присутствует в значительных объемах. Достижений современной науки вполне достаточно для начала колонизации, но необходимо немало инженерной работы.


1. Средства

1.1. Жизнеобеспечения

Для постоянного пребывания человека вне Земли поселения должен поддерживать параметры окружающей среды в пригодных для жизни пределах, т.е. создавать так называемый гомеостаз. Также в нем должна существовать множество видов микроорганизмов и растений.

Может быть несколько видов взаимодействия между внеземным окружающей средой и средой человеческого поселения:

  • Поселение полностью изолировано от окружающей среды (искусственная биосфера).
  • Изменение окружающей среды до состояния, пригодного для жизни земных организмов ( терраформування).
  • Изменение земных организмов и приспособления их к новой среде.

Также возможны комбинации перечисленных вариантов. Но нельзя забывать и о гравитации, поскольку при отсутствии земного притяжения тело человека очень быстро изнашивается (преимущественно очень быстро атрофируются мышцы, органы и сердечная ткань - сердечная мышца)


1.2. Самообеспечения

Самообеспечение - необязательный атрибут внеземного поселения, но оно может быть конечной целью колонизации космоса, так как позволит значительно ускорить рост колонии и намного уменьшит ее зависимость от Земли. Промежуточными этапами могут быть колонии, которые требуют только информации с Земли (научной, инженерной и др.) и колонии, которые требуют периодических поставок с Земли некоторых видов продукции (электроники, медикаментов и т.п.).

Создание самозабезпечуваних колоний может в перспективе привести к появлению независимых / вражеских Земли колоний.


1.3. Численность населения

В 2002 году антрополог Джон Мур предположил, что поселения численностью 150-200 человек сможет нормально существовать 6-8 поколений (около 200 лет).

2. Расположение колонии

Лучшее расположение колонии является одним из основных предметов спора сторонников космической колонизации.

Колонии могут располагаться в следующих местах:

2.1. Планеты, спутники и астероиды

2.1.1. Марс

Марс рассматривается одним из наиболее вероятных кандидатов как место первого внеземного поселения. Его общая площадь примерно равна площади земной суши. На Марсе есть запасы воды, а также присутствует углерод (в виде двуокиси углерода в атмосфере). Вероятно, Марс подвергался тем самым геологическим и гидрологическим процессам что и Земля, и может содержать запасы минеральных руд (хотя это не доказано). Существующего оборудования было бы достаточно, чтобы получать необходимые для жизни ресурсы (воду, кислород и т.п.) из марсианского грунта и атмосферы.

Атмосфера Марса достаточно тонкая (всего 800 Па, или около 0,8% земного давления на уровне моря), а климат холоднее. Сила тяжести на Марсе составляет около трети земной. Обсуждается возможность терраформування Марса ше сделать всю или часть его поверхности пригодной для жизни.


2.1.2. Венера

2.1.3. Астероиды

Преимущество небольших астероидов в том, что они могут несколько раз за десятилетие проходить достаточно близко от Земли. В интервалах между этими проходами астероид может удаляться на 350 млн км от Солнца ( афелий) и до 500 млн км от Земли.

Но в мелких астероидов есть и недостатки. Во-первых, это очень маленькая гравитация, а во-вторых, всегда будет опасность столкновения астероида с каким-либо массивным небесным телом.

2.1.4. Спутники Юпитера

2.2. Орбитальные колонии

Орбитальные колонии - конструкции, которые по сути являются увеличенными в размерах и совершенствованию орбитальными станциями (см. Космические города-бублики).

3. Колонизация космоса: за и против

3.1. Мнение скептиков

Некоторые специалисты скептически настроены относительно колонизации космоса. В частности, первый американский астронавт, совершивший орбитальный полет, Джон Гленн и космонавт и конструктор космических кораблей Константин Феоктистов. Согласно этой точке зрения, поддержание жизнедеятельности человека в космосе обходится слишком дорого, а необходимости в этом нет, поскольку всю необходимую работу может выполнить автоматика. По словам Феоктистова, деятельность космонавтов на всех орбитальных станциях дала гораздо меньше результатов, чем один автоматический телескоп "Хаббл". На Земле не освоены Антарктика и морское дно, поскольку это пока неэффективно - освоение космоса было бы еще дороже и менее эффективно. В долгосрочной перспективе, с появлением искусственного интеллекта, не уступающего человеческому, отправка в космос приспособленных исключительно к земным условиям людей может оказаться совсем нецелесообразной.


3.2. Мнение противников

Отдельно следует упомянуть о людях, которые выступают против колонизации космоса. Для аргументации такой точки зрения выдвигают различные доказательства. В частности, что человечество еще не готово к колонизации космоса (в культурном плане), и когда люди начнут колонизовуваты космос, то они перенесут туда все свои недостатки. Стоит также упомянуть книгу Рея Брэдбери Марсианские хроники, написанную о колонизации Марса фантастическом, антиутопическом жанре.


3.3. Контраргументы сторонников

Цена: многие люди очень преувеличивают расходы на космос, при этом недооценивая затраты на оборону или здравоохранение. Например, по состоянию на 13 июня 2006 года, Конгресс США направил 320 млрд долларов на войну с Ираком, время создания космического телескопа "Хаббл" обошлось в 2 млрд долларов, а средний годовой бюджет НАСА составляет лишь 15 млрд долларов. Иными словами, при нынешнем уровне финансирования НАСА денег, потраченных на войну с Ираком, хватило бы примерно на 21 год работы по освоению космоса. Люди также часто недооценивают насколько космические технологии - такие как спутниковая связь и метеорологические спутники - помогают им в их повседневной жизни, не говоря уже о повышении производительности в сельском хозяйстве, снижение рисков от природных катаклизмов и т.д.. Аргумент "затратности космоса" также неявно предполагает, что деньги, не потраченные на космос, автоматически поступят туда, где они принесут пользу человечеству - но это не доказано.

Земля: освоение Антарктики, морского дна и других неосвоенных территорий сдерживается не столько недружественным окружающей средой, сколько отсутствием поблизости доступных источников энергии и материалов, необходимых для организации производства. Расходы на жизнеобеспечение космонавтов (как и подводников, покорителей Антарктики и других) обусловлены стоимостью доставки всего необходимого с Земли. При наличии же достаточно мощных и безопасных энергетических установок и локального производства, враждебная среда может быть преобразовано в пригодное для жизни с меньшими затратами. Сторонники колонизации космоса считают, что массированное перенос производства энергии и материалов в космос будет проще осуществить, чем сделать то же самое в Антарктике или на морском дне. Проблему с колонизацией неосвоенных территорий Земли они видят в непредсказуемом и зачастую негативном влиянии массового производства на местную экологию, а также в истощении топливных ресурсов планеты при неуклонном росте энергопотребления. Альтернативные источники, использующие энергию ветра, Солнца и т.д., в свою очередь сами требуют немалых энергозатрат на производство и эксплуатацию, нуждаются отчуждении территории для сбора рассеянной энергии, их выработку существенно зависит от погодных условий. Доступ к термоядерной энергии может снизить энергетический кризис, но с ростом энергопотребления и заселенности территорий проблемы загрязнения окружающей среды не исчезают.

Время, солнечные электростанции, развернутые в космосе, принципиально не могут зависеть от смены времени суток / времени года (нет таких), состояния атмосферы (отсутствует), наличия свободной территории (ее несравненно больше, чем на Земле). Зеркала / батареи всегда можно сориентировать лучше для получения максимального потока энергии. Космические фабрики, выпускающие полупроводниковые фотоэлементы, а также другие виды продукции, будут работать в стабильных условиях, при широком и легком контроле над локальной гравитацией и вакуумом.

Безопасность: если все человечество будет оставаться на Земле, есть угроза его полного уничтожения (например падение метеорита, глобальная война, эпидемия мирового масштаба или стихийное бедствие).

Работы Применение автоматических космических станций отлично решает исследовательские задачи, но совершенно не решает проблемы роста населения Земли и постепенного истощения ее невозобновляемых ресурсов.

С другой стороны, развитие систем искусственного интеллекта, который "не уступает человеческому" поднимает вопрос о сосуществовании с такой новой формой "жизни".

И, наконец, сторонники Трансгуманизма считают, что прогресс в микробиологии, генетике и нанотехнологии позволит преодолеть биологические ограничения и приспособить человеческий организм к длительному и комфортной жизни в условиях невесомости, повышенной радиации и других факторов жизни в космосе. По возможности изменять собственную биологическую природу, адаптироваться к широкому диапазону внешних условий и, возможно, искусственно усиливать способности мозга, необходимость создавать роботов с искусственным интеллектом может стать не такой острой.

Детальное рассмотрение вариантов колонизации космоса изложены например, в книге Золотухина В. А. [1] : "Колонизация космоса: проблемы и перспективы", Издательство Тюменского государственного университета, 2003 .ru/index/0-8.