Выгоднее звезды
Поскольку чёрная дыра заметно меньше по размеру, чем звезда, поворот возле неё предоставляет все основные выгоды манёвра в сильном тяготении, но лишён опасностей пролёта через внешние газовые оболочки звезды – со всем прилагающимся к этому перегревом.
Достаточно крутой манёвр требует проложить курс уже через вещество звезды, что, мягко говоря, чревато фатальными последствиями. У чёрной дыры это вещество тоже надёжно сокрыто за горизонтом событий, как и всё его излучение любого типа.
Без атмосферы и солнечного ветра пролёт мимо чёрной дыры куда эффективнее манёвра даже рядом с относительно безопасными карликовыми звёздами – те страдают дефицитом массы, а значит, и низким тяготением. Плотность солнечного ветра на скорости в проценты световой тоже порождает определённые трудности. Да и на выброс карлики способны регулярно и малопредсказуемо.
Чёрная дыра лишена всех этих минусов.
На пути к чёрной дыре
Звёзды проводят сравнительно долгий срок в форме красных гигантов перед тем, как сжаться в чёрную дыру. Они настолько разрежены, что через их атмосферу можно физически пролететь. У этого факта есть огромное достоинство:
Будущая чёрная дыра приобретает своё транспортное значение задолго до того, как стать чёрной дырой!
А как?
Сверхсветовой тормоз
Основная задача перемещения на принудительном внешнем разгоне – торможение за пределами уже готовой транспортной сети. Всё рабочее тело, которое нужно потратить в новой системе, чтобы эффективно затормозить, нужно тащить при себе.
Торможение в атмосфере красного гиганта позволяет изрядно сэкономить время перелёта. Раз в них можно сбросить лишнюю скорость, отправлять строй перелети-городов в межзвёздный полёт можно на сравнительно высокой скорости при той же загрузке баков тормозных двигателей.
Дыра-сортировочная
При экспансии за пределы ближних окрестностей Солнечной красные гиганты становятся естественными первыми точками узловых маршрутов местной системы. Их освоение начинается за миллионы лет до того, как звезде наступит конец, и она примется сжиматься в чёрную дыру.
К этому времени рядом вырастет огромная космическая цивилизация. Смена тормозного значения красного гиганта на чёрную дыру, как транспортный перекрёсток освоенной местной системы в её фактической занятости мало что поменяет.
Один переезд как три пожара
Даже коллапс звезды в чёрную дыру оставляет на своих местах основную часть внешних планет системы.
Поскольку главное достоинство любых космических городов в их подвижности, цивилизация удивительно больших размеров имеет все шансы подготовиться к переезду в безопасность заранее, спокойно пожить там и вернуться, когда выжженная звёздным катаклизмом система поутихнет.
Дыра в коробке
Аккреционный диск испускает мощную гамма-радиацию. Это излучение контролируется потоком материи в системе. Значит, вполне логично расчистить ближнее к чёрной дыре космическое пространство и кормить её управляемо.
Экраны на пути лучевых выбросов создадут за собой безопасную тень и станут узловыми элементами сверхмощных космических электростанций.
Жилое пространство
Следующий пикантный нюанс освоения чёрной дыры подобным образом заключается в том, что систему вокруг дыры можно в достаточно больших пределах наращивать в её физических размерах.
При активной поддержке или доступности сверхпрочных материалов реально вести речь о создании жилого пояса, который в конечном итоге сольётся в большую жилую поверхность.
Суперпланету.
Пустотелая сфера
Чёрная дыра внутри обеспечивает тяготение. Поток материи и мощные электромагниты – геометрическую стабильность компонентов системы.
Типичная чёрная дыра в миллион раз массивнее Земли. Сфера вокруг неё окажется в тысячу раз больше радиусом, чем Земля и соответственно, в миллион раз больше поверхностью. Настоящая супер-планета.
Но, есть у неё и минусы.
Инженерные сложности
Скорость убегания для супер-Земли – чудовищные 354 км/с. Та ещё туристическая ловушка!
Сама она, скорей всего, многослойная. Внутренняя сфера занята вопросами подачи материи в чёрную дыру, производством энергии и защитой внешних слоёв от радиации. Плюс в этом один – поначалу хватит довольно скромного количества орбитальных колец, или даже отдельных станций на постоянных орбитах.
Сверхбольшие чёрные.
Звёзды-супергиганты в естественной среде формируются в больших кластерах пригодной для этого материи. Поскольку чёрные дыры прекрасно сливаются друг с другом, возможно существование объектов массой в сотни, а то и многие тысячи солнечных.
Вокруг них тоже реально выстроить сплошную оболочку с земной силой тяжести, но скорость убегания возрастёт ещё сильнее.
Растяжение времени
Поскольку большая сила тяжести замедляет ход времени, сверхмассивная чёрная дыра имеет ещё одно интересное свойство. Большая сфера вокруг чёрной дыры, которая требует набрать 1% световой для того, чтобы покинуть её гравитационный колодец, замедляет время совсем как межзвёздный транспорт, разогнанный до той же скорости.
Правда, это всего лишь 26 минут в год при массе в несколько тысяч солнечных. Чёрная дыра массой в несколько единичных солнечных и скоростью убегания в 354 км/с замедлит время на скромные 22 секунды в год. У больших дыр в ядре галактики, массой в миллионы солнечных, замедление времени куда сильнее.
Планета Бирча
Исполинская пустотелая сфера вокруг сверхмассивной чёрной дыры на миллионы солнечных масс с земным тяготением на поверхности в триллионы раз больше земной, так называемая сфера Бирча, имеет куда лучшие расчётные показатели замедления времени.
Скорость убегания для местных условий составит порядка 4% световой, а замедление времени – порядка минуты в день. Увеличить эту цифру всё ещё реально.
Вопрос масштаба
Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики насчитывает миллионы солнечных масс. То есть, меньше процента от процента массы всех звёзд галактики. Собрать в единую ультра-массивную чёрную дыру куда большее количество материи вполне реально.
Чёрная дыра массой чуть меньше всей нашей галактики получит скорость убегания в половину световой и замедляет время настолько, что теоретически можно говорить о безопасном (хотя и безвозвратном) спуске за горизонт событий.
Насколько кому-то захочется идти на такой риск – вопрос пикантный. Основная часть местной вселенной к этому моменту всё равно окажется удивительно тёмным, холодным и мрачным пространством.
Вопрос количества
Даже при одной достаточно массивной звезде на тысячу, в нашей галактике потенциально есть материал на сто миллионов природных чёрных дыр, плюс та сверхмассивная, что находится в её центре. До неё примерно 30 000 световых лет.
Самая близкая известная нам чёрная дыра находится примерно в 3000 световых лет от нас. Путешествие к ней займёт на 10% световой время, примерно сопоставимое тому, что затратила человеческая цивилизация на развитие от пещерных людей до нынешнего своего технологического уровня.
До второй ближайшей к нам чёрной дыры все 6000 световых лет. Но есть нюанс.
Ближайшие известные
Две чёрных дыры выше достаточно массивны, чтобы их оказалось легко наблюдать. Вероятно существование ещё нескольких штук ближе к нам. Если учитывать достаточно массивные звёзды по соседству, количество потенциальных чёрных дыр становится и того больше.
В объёме радиусом 3000 световых лет – несколько сотен миллионов звёзд. Несколько сотен тысяч из них – материал для формирования чёрных дыр. В пределах 100 световых лет от нас – 15 000 звёзд.
На ближайшие миллионы лет точно хватит!
Фантастически выдержанный речекряк
Название «чёрная дыра» звучит удивительно тоскливо. К счастью, оно в достаточной мере ошибочно. Примерно как называть остров «мёртвым извержением вулкана» – когда это вполне буйно цветущий уголок тропиков посреди океана – куда более пригодный к заселению, чем окрестности активного вулкана.
Проблема растёт из тех времён, когда фантастика могла себе представить лишь очень скудный набор морских аналогий в космосе. До появления современных компьютеров, развитого математического аппарата и новых теорий, которые всё поменяли, оставались ещё десятилетия.
Скорость освоения
При взрывном освоении Солнечной до ранних опытов с чёрными дырами запросто дойдёт в пределах тысячелетия с момента серьёзного выхода человечества на просторы Солнечной. Вряд ли сильно позже, очень вероятно, что слегка пораньше. Решит этот вопрос преимущественно мощная разгонная система любого типа.
Как уже написано выше, эффективного внешнего разгона достаточно, чтобы попробовать создать малую чёрную дыру на скромную тератонну материи. Это примерно масса хорошего большого астероида. После этого её можно кормить материей – и получать взамен огромные количества энергии.
Но есть и второе крупное достоинство.
Искусственная сила тяжести
Достаточно мощная чёрная дыра позволяет имитировать земную силу тяжести на поверхности искусственной сферы вокруг себя. Геометрический размер сферы земного тяготения вокруг такой дыры можно спокойной приблизить к размеру поверхности Марса. Это жизненное пространство размером с несколько полноценных континентов – с возможностью налить моря, выстроить горы, и наслаждаться всеми преимуществами жизни «как в колыбели человечества» – с поправкой на чуть меньший размер конструкции.
Скорость убегания ниже земной, так что строить любые мега-конструкции с принудительной электромагнитной поддержкой заметно проще. Вдали от Солнца именно с их поверхности можно имитировать достаточно яркое «землеподобное» дневное освещение жилого пространства внизу.
Мир 2.0
Средствами выше мы получаем физически допустимое техническое решение для имитации полноценной земной среды в достаточно сильно уменьшенном масштабе и с куда меньшими расходами на совокупную массу конструкции.