Библиотека научно-технической документации НАСА и того богаче. Если всерьёз озадачиться вопросом достоверности вымышленного железа, можно с чистой совестью играть с тем, что уже посчитано реальными учёными, да ещё и в отдельной части того документа изложено так, чтобы любой понял.
Загадка дыры
Труднообъяснимый факт космической фантастики заключается в том, что между современными достаточно убогими орбитальными керосиненшлепперами и футуристическими космооперными шушвундерлюфтами зияет огромная чёрная дыра.
Заполнить эту дыру грамотным фантастическим допущением можно и нужно. Справочного материала по теме в общем доступе уже достаточно.
Табличная мощь
Выгода научного документа в том, что любая вырванная из его контекста цифра с точки зрения современной науки в указанных там границах применимости скорей всего абсолютно верна. За их пределами – да, возникают разные вопросы. А так – всё хорошо, со всем можно работать.
Двигатель на определённом физическом принципе имеет определённые физические возможности. Если он уже это может – он это может. Такой элемент гарантировано становится кирпичиком в фундаменте прочного научно-достоверного фантастического допущения.
Твой друг – справочник
Описания космических орбит любых тел верны примерно так на геологические эпохи в будущее. График движения планет верен для любой авторской даты примерно в тех же пределах. Пусковые окна. Требования к двигателям. Требования к ресурсу. Сроки перелёта.
Огромное количество рабочей информации носит чисто справочный характер и достоверно изложено даже на страницах википедии. Даже русской, хоть это и трудно себе представить. Работать с этим на результат – можно, нужно, и в целом достаточно легко.
Правило достоверности модели
Основанная на справочных данных модель окажется достоверной при достаточно скромном количестве работы автора. Подсчёт конкретной вымышленной матчасти основан прежде всего на совершенстве доступной системы двигателей и общем уровне энергетики цивилизации. Это сформирует основы экономики и местной военной мысли куда лучше и эффективнее заимствований у других авторов.
Описать развёрнутую и внутренне связную логистическую систему можно за пару недель общения с тематическими справочниками. После этого, как правило, её можно спокойно засунуть хоть в игровую механику, хоть в сюжетообразующее научно-фантастическое допущение, и чётко знать, что в избранных границах всё сработает как надо.
Больше фантастики богам фантастики!
Шаг за пределы достоверного может остаться в пределах границ хрендостаниума. До его перехода в магический кларктех придётся накинуть куда больше допущений, всё более и более фантастических.
За пределами рабочих количественных решений лежат вроде бы рабочие теоретические решения. Кто сейчас видел стабильный металлический водород? Единственный лабораторный образец стабильность потерял моментально. Фиг его знает, как его стабилизировать надолго, и уж тем более – для нормальных условий вместо известных оптимальных для попытки его получения.
Но в том, что металлический водород в химическом космическом двигателе таки выдаст 1700 секунд удельного импульса при высокой тяге, и эту тягу можно дополнительно усилить за счёт частичного понижения импульса, наука уверена вот прямо сейчас. Цифры и теории это подтверждают. Модель научно достоверна. Хотя – только модель.
Инженерная задержка
Очень многое возможно посчитать на современном компьютере как гипотетический существующий материал или технологию даже без особого понимания, как реализовать эту самую технологию. Порой доходит и до анекдотов:
Ещё в 1960-ых американский высотный скоростной разведчик SR-71 упёрся в проблему добычи обычного титана. Монополистом на титан в ту эпоху был СССР, и для продажи в США держал этот без дураков стратегический материал под санкциями. На кульманах и в подсчётах замечательно всё смотрелось, а вот сам по себе обычный титан для США тогда оказался типичным хрендостаниумом, обретение которого требовало суровейших танцев с бубном. Пусть и дипломатов, а не инженеров.
Но что, если посмотреть на чисто инженерные задержки, которые одними только деньгами решаются плохо и требуют ещё и долго пронзительно думать?
Конвенционный хрендостаниум
Примеров тут полно, и они давно уже на слуху. Перспективное ракетное химическое топливо – вроде металлического водорода или азота с алмазоподобной кристаллической структурой. Сверхпрочные материалы любого типа – вроде углеродных нанотрубок. Эффективный доразгон выхлопа с высокой тягой электромагнитными средствами, для повышения удельного импульса в системе.
Продолжать список можно долго, но уже эти решения сами по себе резко меняют доступность одноступенчатого взлёта с поверхности Земли и фактическую транспортную связность любой космической программы.
Уже только по отдельности – меняют.
Том Свифт младший и...
Легендарный межавторский цикл подростковой фантастики ближнего прицела о приключениях юного изобретателя Тома Свифта младшего целиком строился на какой-то одной прорывной технологии. Многие из этих книг страдали тем, что вместо эффективного решения герой всегда предпочитал эффектное – чтобы читателю интереснее читалось.
Но это, с учётом аудитории, совершенно нормально. Книги, всё-таки, для подростков. Зато они прекрасно иллюстрировали тезис, что одна единственная технология, которая ещё вчера шла по разряду бесстыжей фантастики, сегодня уже всё радикально меняет. А ещё, что советский коммунист из Красновии – всегда шпион, но это уже вопрос психиатрии.
Научная задержка
Кривая дорожка от хрендостаниума до кларктеха включает область технологий, о которых сейчас можно сказать очень много, хотя общая связная теория их воплощения отсутствует.
Чтобы начать закидывать деньгами поиск инженерного решения, требуется решение научное. Если узаконить его без реальных обоснований, просто как фантастическое допущение, авторский замысел может уткнуться на полном ходу в самые разные последствия.
Этот волшебный хрендостаниум
В рамках бытового мифа каждое декларированное автором научно-техническое чудо срезает один угол в авторской фантастической химере. На этом его полезный эффект заканчивается, а вредный попросту отсутствует.
При логическом осмыслении допущения, у него оказывается чудовищное количество последствий. В том числе тех, что режут авторский замысел на корню. Наиболее уязвима к ним вымышленная космическая техника любого типа.
Известные случаи действительно играбельного баланса каждый раз включали огромное количество чисто балансных ограничений. В самом простом случае – очень эффективные двигатели при очень паршивых для такой энергетики лазерах.
Дальше всё становится ещё хуже:
Термоядерные чудеса
Даже паршивый термоядерный реактор превращает килограммы топлива в чудовищные объёмы энергии. Ожидаемые запасы термоядерного горючего в космосе в пределах геологической эпохи можно смело назвать безграничными. На Земле их тоже довольно много. Для первых эффективных запусков точно хватит. Что это значит?
Прежде всего – совсем другую космическую доступность. Комбинация из термоядерного реактора и петли Лофстрома – нефтепровода-переростка, в котором основным рабочим телом служит разогнанная до космической скорости мелкая дробь, уже вполне достаточна, чтобы начать строить первую широкую дорогу поверхность-орбита по цене электричества. А значит и первое рабочее орбитальное кольцо вокруг Земли построить можно сравнительно быстро и сравнительно дёшево – хоть и с поправкой на его масштабы. Освоение же космоса пойдёт с такой энергетикой и того быстрее.
Конечно, остаются вопросы минимального размера термоядерного реактора и его периферийной инфраструктуры. Но в масштабе космического города человечество устроит любой результат – даже если реактор придётся строить за пределами внешнего корпуса города. Предел ойкумены только этим допущением сразу и навсегда расширяется до единичных световых лет в любую сторону. При стабильной поставке топлива реально заселение любого камня в пространстве Солнечной.
Углеродные чудеса
От нанотрубок обычно ждут космический лифт, но парадокс в том, что космический челнок с настолько лёгким и прочным корпусом сгоняет на орбиту и обратно своим ходом в одну ступень, а множество челноков этого проекта у космического лифта из того же количества материала выигрывает с чудовищным отрывом.
Ещё смешнее выглядит проект космического города на той же основе. Его площадь в нижних расчётных границах прочности равна примерно территории РФ, а верхняя граница расчётной площади равна примерно континенту Евразии.
Настолько же серьёзно меняется и соотношение массы лазерного паруса к его максимальной площади. А вот это уже крайне серьёзно, поскольку сильно упрощает вопросы обслуживания любого космического транспорта на маршруте – от крохотных зондов до исполинских перелети-городов в плотном строю.
Одно прорывное допущение уже в разы меняет и цену освоения космоса и доступность этого освоения для любого желающего.
Компьютерные чудеса
Первую лунную ресурсную программу на базе автономных роботов в НАСА прикинули ещё на заре 1980-ых. В единичные десятки тонн уместилось крайне многое. В теории система полностью закрывала основной набор строительных материалов сама по себе.
Сложная автономная система, может с человеческой точки зрения оставаться «тупой», но в своей профессиональной области давать желаемый результат. Безлюдная программа экономически выгодного ресурсного освоения ближнего космоса при таких компьютерах реальна без единого прорыва в ракетостроении.
Поставки запчастей и расходников для автономных и телеуправляемых роботизированных промышленных комплексов гораздо дешевле затрат на содержание живого персонала в зонах повышенной биологической опасности.