Как мы будем жить на астероидах - с комфортом. Попробуем сломать стереотипы

Сначала - видео (с канала "Злой космос") о текущей японской миссии "Хаябуса-2" - многостороннее роботизированное исследование километрового астероида Рюгу.
Теперь о стереотипах, из-за которых экспедиции к астероидам получают несравнимо меньше внимания в СМИ и блогосфере, чем экспедиции к Луне или к Марсу. Заголовки "Как мы будем жить на Марсе" и "Как мы будем жить на Марсе" - встречаются часто. Но заголовок "Как мы будем жить на астероиде" очень редкий, и то с вопросительным знаком.Почему такое пренебрежение к этим симпатичным микро-планетам? Перейдем к стереотипам.
Стереотипов, в общем, четыре:
1. Астероиды слишком маленькие.
2. На астероидах нет ничего, даже воды.
3. До астероидов слишком далеко, они между Марсом и Юпитером.
4. Колонизация астероидов абсурдна из-за почти полного отсутствия гравитации.

Идем по этим пунктам:

1. Да, астероиды маленькие - но не слишком. Километровый астероид имеет массу порядка миллиарда тонн. 5-километровый - порядка 100 миллиардов тонн. 10-километровый - порядка триллиона тонн.

2. Нет, на астероидах есть все то же самое, что на планетах. Оксиды кремния и металлов, углерод, и вода. Как правило на водяной лед приходится порядка 1/1000 массы астероида, т.е. миллионы тонн. Для маленькой колонии этого достаточно на столетия.

3. Большинство астероидов действительно находятся в Главном поясе (их орбиты лежат между орбитами Марса и Юпитера). Но есть три группы астероидов - Аполлоны, Атоны и Атиры, которые на большей части своей орбиты ближе к Земле, чем Марс и даже чем Венера.
Аполлоны — их орбиты пересекают земную орбиту с внешней стороны (а в основном они перемещаются между орбитами Земли и Марса). Этих астероидов известно более 5000.
Атоны — их орбиты пересекают земную орбиту с внутренней стороны (а в основном они перемещаются между орбитами Земли и Венеры). Их известно более 700.
Атиры — их орбиты полностью находятся внутри орбиты Земли (они все время перемещаются между орбитами Земли и Венеры). Их известно около 20.

4. Гравитация астероидов действительно очень слабая, однако это не минус, а плюс. Астероиды (в отличие от планет) не образуют "гравитационный колодец", вход и выход из которого требует огромных расходов топлива (для торможения или для разгона).
Стратегия основания колонии на астероидов напоминает не посадку на поверхность, а причаливание - грубо говоря, как к айсбергу в океане. Что касается локальной гравитации в самой колонии - то для биологически комфортной жизни вполне годится псевдогравитация, создаваемая вращением этой пришвартованной колонии.

Тут надо отметить важный момент. В отличие от лунных и марсианских колоний. астероидная колония уже разработана и рассчитана. Это классическая станция-бублик Вернера фон Брауна.
История вопроса такова.
 

"Во время проведения Первого Симпозиума по космическим полётам, состоявшегося 12 октября 1951 года в Нью-Йорке, Фон Браун предложил орбитальную станцию в виде тороида (кольца), первоначальный проект которой относился ещё к 1946 году.
Форма космического аппарата была выбрана далеко не случайно. Её корпус собирался из 20 цилиндрических секций, каждая длиной 8 метров и шириной 3 метра. Общий диаметр станции составлял 50 метров. В середине находился центральный модуль с двигателями и оборудованием.
Он крепился к секциям при помощи специальных силовых конструкций, а для перехода экипажа от жилых отсеков к приборному использовалось два узких туннелеобразных трубы. Электропитание станции производилось при помощи аккумуляторов, работавших от солнечных батарей. Была также предусмотрена система искусственной гравитации, обеспечивавшейся при помощи вращения
В 1952 году появился новый проект станции, диаметр которой был увеличен до 75 метров, а команда составила 80 человек. Теперь цилиндрические секции изготовлялись из каучука специального состава – их должны были доставлять на орбиты в “упакованном” виде, что заметно сокращало стартовую массу ракеты-носителя. После этого их надували уже на орбите, соединяли в тороид на каркасе из пластика, и укрепляли металлическими вставками.
Внутри станция делилась на несколько отсеков. Самые дальние отдавались под различное оборудование, соединительные кабели, систему стабилизации и т.д. Для экипажа было предусмотрено два жилых отсека, располагавшихся ближе к переходам, ведущих к центральной приборной секции. Остальные отсеки были заняты аппаратурой связи (как с космическими кораблями, так и с Землей), метеорологической аппаратурой, приборами наблюдения (включая военными), фильтрами для очистки воды, станцией контроля за окружающей средой внутри корабля и даже компьютер!
Кроме того, фон Браун предложил использовать небольшие космические корабли, которые бы доставляли космонавтом и различные грузы на корабли, идущие через станцию “транзитом” на Луну и Марс. Для защиты от метеоров и “космического мусора” должен был устанавливаться металлический экран, крепившийся в 3 см от основного корпуса.
Электричество генерировалось турбиной, которая работала на ртутной системе с концентратором, где жидкость под воздействием солнечных лучей нагревалась до температуры 700 градусов по Цельсию и перекачивалась по трубам под давлением 50 кг\см.кв. Также был предусмотрен ядерный реактор. По предварительным оценкам проектный вариант подобного солнечного генератора давал бы 1660 кВт тепловой энергии, которая могла быть преобразована в 500 кВт электрической энергии.
При полном внутреннем объёме станции в 18400 кубических метров для полного экипажа из 80 человек и обеспечения герметизации потребовалось бы 24 тонны воздушной смеси азота и кислорода. В варианте использования гелия вместо азота потребляемый объём уменьшался до 16 тонн, а кроме того, данная смесь устранялась риск изгиба и пролома корпуса в случае разгерметизации. Потребление воздуха в течении суток оценивалось в 110 кг, причем для поглощения углекислого газа собирались использовать синие морские водоросли, размещавшихся в ёмкостях общей площадью 23 кв.м. и глубиной 3 см. Суточные запасы воды составляли 225 литров, при этом, в целях экономии, запасы влаги находились бы в замкнутом цикле с минимальными отходами."

http://astrotek.ru/kosmicheska...

"Идею Циолковского [который первым предложил станцию-бублик - A.R.] популяризировал физик Вернер фон Браун в 1950-х годах. В годы Второй Мировой он работал на нацистов, в 1945-м был вывезен американцами в США, подписал договор о сотрудничестве и проделал огромную работу по созданию опытного образца тороидной станции диаметром 80 метров, которую предполагалось использовать в космической миссии на Луну.
Проект Gateway Foundation собрал космических энтузиастов, инженеров и 3D-аниматоров для возобновления работы над этим проектом [проект представлен NASA в марте 2017 - A.R.]. Уже есть 25-минутное видео, которое визуализирует идеи фон Брауна во вращающейся кольцевой космической станции von Braun Rotating Space Station".
https://ecotechnica.com.ua/kos...
https://gatewayspaceport.com

Этот проект разрабатывался для станции на лунной орбите. однако ничто не мешает использовать его для колонизации астероида - это не потребует переделок.
Такие дела.

https://alex-rozoff.livejourna...