Мусорные бароны
Вторичный рынок дефективного жилья и устаревших промышленных объектов для нищего, малограмотного и бесправного населения может оказаться удивительно жизнеспособным.
Как в современных городах Африки существует торговля правом эксплуатировать достаточно большую и перспективную свалку в кольце фавел, так и в цивилизации будущего можно предусмотреть рамки жизнеспособности и экологическую нишу явных «джанк-таунов».
Нюанс масштаба
Разрыв нынешнего уровня жизни с вероятным уровнем жизни космической цивилизации будущего однозначен. Только вот свой «депрессивный уголок» размером и численностью населения с нынешнюю Азию отыщется в любом уголке Солнечной в силу её масштабов.
Обитатели такого уголка скорей всего смогут жить заметно лучше нас по массе параметров, но заметно хуже современного им среднего уровня жизни по той же массе параметров.
Что в конечном итоге сильнее всего ограничит конечное доступное среднее благосостояние человечества? Мусорное тепло.
Энтропийная валюта
Законченный рой Дайсона обладает чисто физическим побочным эффектом. При высокой эффективности роя возможность эффективно излучать мусорное тепло принимает критическое для жизни роя значение.
Покинутый космический город выгодно разделывать вдали от зелёного пояса, да и вывозить на разделку достаточно медленно. Только потому, что количество энергии на лазерном парусе уверенно превращается в новые гигаватты мусорного тепла на килограмм материи под разгоном.
Предел энтропии
Конечно, человечество до этой стадии застройки Солнечной запросто может идти срок, примерно равный существованию человека разумного в современном понимании как биологического вида. Многие десятки тысяч лет. Но когда срок придёт – даже разделка мусора имеет все шансы замедлиться дополнительно.
К счастью, есть у проблемы и альтернатива
Условно-бесконечный саморемонт
Комбинация прорывных технологий, о которых столько говорили фантасты XX века, гарантирует простое и дешёвое самообслуживание капитальных сооружений любого типа даже в условиях космоса.
Что вообще можно сделать, чтобы обеспечить условно-вечный срок жизни космической мега-конструкции?
Простота конструкции
Звучит довольно странно, когда мы говорим про капитальное строительство в космосе, но рациональное зерно в этом предложении есть. Чем меньше сложных элементов, тем ниже общая уязвимость конструкции.
Египетские пирамиды стоят уже которое тысячелетие, хотя для своего времени они – безусловный мега-проект, на который трудилась вся цивилизованная ойкумена той эпохи.
Разумное ограничение эксплуатации
Регламент использования. Соблюдение штатных режимов. Учтённая ещё в проекте защита от главных вероятных источников повреждений. Максимум решений, которые можно принять ещё до запуска конструкции в эксплуатацию – и решить проблемы одним лишь только соблюдением уставов, правил и законов космического общежития.
Техническое обслуживание
Регламент на ежедневный уход и регулярное техническое обслуживание столь же исправно решает массу проблем идеальным симбиозом персонала и конструкции.
Искусственное сооружение обеспечивает нормальную жизнь своих обитателей. Жители космического города контролируют постоянное обслуживание и ремонт критических узлов, силовых элементов конструкции и рабочих поверхностей.
Сверхпрочные материалы
Расчётные параметры углеродных нанотрубок в теории позволяют удивительно прочный космический город размером с материк. Как и до абсолютного большинства других ожидаемых прорывных технологий, до крутых материалов ещё нужно дожить, и случится это где-то в расплывчатом будущем времени. Хотя, безусловно, сильно изменит правила игры с энтропией в пользу человечества.
Но есть и более доступный нам из нашего здесь и сейчас легкопредсказуемый способ!
Автономный саморемонт
Для проверки многих элементов космической мега-конструкции и ухода за ними требуется удивительно простое сочетание робототехники, контрольных приборов и многофункциональных инструментов.
Человекоподобные роботы с глазами-фотоэлементами и носом-лампочкой останутся на страницах детских журналов и картинах ретро-фантастов. Утилитарная коробка с манипуляторами, сменными головками инструментальных насадок и какой-то экзотической ходовой, от монорельса до якорей-захватов – строго наоборот, с большой вероятностью станет нормальным элементом пейзажа на внешнем корпусе и обвесе любого космического города.
Сумма технологий
В реальности все приёмы выше окажутся востребованы примерно одновременно, хотя и в разной степени. Технологическая цивилизация резко увеличивает доступное ей количество рабочих часов без участия человека. Это касается и задач прикладной дефектоскопии.
Робототехника – детище компьютерной революции, и человечество по большому счёту лишь сделало первые шаги на этом долгом и сложном пути. Ранние простые роботы – садовники, ремонтники и строители у нас есть уже сейчас. Дальше станет лучше. Хотя тоже с оговорками на ситуации, где техника проигрывает экологии.
Органическая среда
Главная проблема космического города в том, что хотя снаружи он подвергается довольно короткому списку вакуумных космических воздействий, изнутри его штурмует агрессивное сочетание кислородной атмосферы, жидкой воды и органической жизни всех уровней, от простейших и плесени до слишком любопытных детишек и слишком глупых взрослых.
Что с этим делать?
Уничтожение органики – дело рук самой органики
Станцию «Мир» удивительно быстро загадила трудновыводимая плесень. Но это маленькую, тесную и почти беззащитную космическую станцию. Жилая среда объёмом хорошо за триллион кубометров и площадью с хороший город-спутник миллионника с прилегающими к нему лесами, полями и водоёмами обладает как намного большим запасом прочности, так и намного большими возможностями к самозащите.
Всего-то и нужно, что оставить в экологическом цикле паразитов. Звучит странно, зато прекрасно работает. В серьёзных проектах космических городов намеренное привнесение многих уровней паразитов, от микро-уровня до сравнительно больших насекомых и грызунов органично решает задачу чрезмерного размножения бесконтрольной «зелёнки». Ну а с теми грызунами и насекомыми борются уже бродячие хищники и птицы.
Да, в нормальном космическом городе будущего есть и активно востребована экологическая ниша бродячей кошки или собаки!
Технические средства защиты
Искусственную космическую среду достаточно легко стерилизовать и защищать в критически значимых областях конструкции. Жёсткий ультрафиолет, профилактическая стерилизация радиацией, вакуум – действенных простых мер полно и стоят они дёшево. Основные проблемы вызовет та часть конструкции, где постоянно живут люди и органическая часть местной биосферы.
Но за её пределами, в лёгких технических корпусах и на внутренней стороне внешнего прочного корпуса всё окажется гораздо проще... и количественно масштабнее!
Слои обитания
На Земле человечество живёт на сравнительно тонком срезе пространства и оставляет землю под ногами более-менее естественным процессам. В космическом городе это один из слоёв, которым требуется всерьёз заниматься. А ещё конструктивная подложка и внешний прочный каркас жилого блока. Промежуточные лёгкие корпуса между ними. Внешний прочный корпус. Система дневного и ночного освещения. Система управления климатом. Система принудительной очистки местных открытых водоёмов. Система информационной связности. Электросистема. Продолжать можно долго.
Земная цивилизация запросто может оценивать сложность дороги в количестве рабочих на километр. Космическая расширит эту цифру до любого квадрата под ногами вообще – и дополнительно помножит на уровни выше и ниже.
Внешнее загрязнение
Местный транспорт достаточно активно пачкает внешние корпуса. Ракетные двигатели выплёвывают продукты сгорания топлива. Ионные – поток ионов какого-то вещества. Лазерный парусник на торможении – достаточно мощный световой поток.
Корпус в любом случае получает какой-то слабый внешний урон – постоянно. Столь же постоянным окажется и его обслуживание внешним слоем роботов. Достаточно сложная внешняя инфраструктура позволит вынести основные транспортные узлы далеко в сторону и понизить ущерб основной конструкции. Но какой-то ущерб всё равно останется.
Пенометалл
Металлическая пена – лёгкий и достаточно эффективный способ защитить внутреннее жилое пространство космического города. Лёгкие корпуса из такого металла с наполнением вязкой самозатвердевайкой по умолчанию добавят конструкции достаточную защиту от разовых малокалиберных пробитий.
Количество этих корпусов сработает как разнесённое бронирование на хорошем современном танке или космические щиты Уиппла – и эффективно блокирует даже сравнительно мощный космический снаряд. В том числе искусственный.
Чтобы с гарантией уделать хороший космический город, его нужно достаточно серьёзно обстреливать как минимум ядерными боеприпасами направленного взрыва.
Пределы замусоривания системы
Космический мусор на постоянной орбите может оказаться удивительно опасным для космического транспорта в полёте на пересекающемся курсе. Даже болт или гайка размером с пулю опасны, когда энергия столкновения на космической скорости превышает энергию подрыва взрывчатки той же массы.
Их своевременное обнаружение требует достаточно крутой лазерный «радар». Для испарения угрозы такого размера нужны одновременно и достаточно мощный лазер и достаточно своевременное обнаружение.
Какой-то сбор мусора полностью автономными роботами на долгом космическом дежурстве потребуется вести постоянно. Центры переработки и обслуживания патрульной системы такого рода возникнут повсеместно и станут достаточно стабильным делом сами по себе.