Читать книгу Астронавигатор. Введение в специальность - Игорь Барсуков - Страница 5
Глава 1. Развитие и назначение.
§1.1. Общие этапы развития космоплавания.
ОглавлениеЭкспансия.
История освоения космоса выходит за рамки введения в специальность судовождения. Бесчисленные века освоения пространства, героические рывки первых исследователей невозможно вместить в одну лекцию. На факультете судовождения история космоплавания представлена в краткой форме курса истории из перечня общеобразовательных дисциплин. Тем не менее, покорение пространства в разных системах происходит на общих принципах. Вне зависимости, является ли поселение колонией, выросшей до уровня государства, или частью расширяющегося союза миров, планетяне проходят следующие этапы развития (рис.1.1):
1. закрепление на поверхности;
2. поднятие орбитальной группировки спутников для улучшения связности и повышения информированности всех отраслей хозяйства;
3. построение наземных космопортов;
4. поднятие орбитального космопорта для приёма межзвёздных транспортов;
5. организация рудников и опорных баз на прочих небесных телах системы;
6. развитие межпланетного сообщения, увеличение внепланетных баз;
7. организация планетарной системы защиты от внешнего вторжения;
8. поднятие орбитальной системы защиты от внешнего вторжения;
9. организация собственных межзвёздных перелётов.
Данный процесс получил название «экспансия» и реализуется любой культурой, изредка перепрыгивая через некоторые пункты. К примеру, отсутствие межзвёздных контактов провоцирует исследования межзвёздных путешествий до полного освоения внутрисистемного пространства. Также на ход развития сильно влияют особенности звёздного окружения, наличие туманностей и давление соседних культур.
Скорость развития тесно связана с наличием сырьевой базы, численностью населения, источником технологического знания. Но определяющим фактором является объём инвестиций материнской культуры. Фактически, развитие колонии идёт по одному из двух путей: с активной подпиткой со стороны метрополии, либо блокировка развития.
Первый вариант реализуется в ходе экспансии на опережение с другой культурой в попытке застолбить новую систему. Развитие колонии идёт прыжками по готовым лекалам метрополии, и она, не тратясь на исследования и наработку опыта, осваивает очередной этап развития по мере достижения требуемой экономической мощи, что напрямую связано с численностью населения.
Чаще развитие идёт за счёт внутренних сил, так как оно не выгодно метрополии. Ведь это прямая дорога к независимости, потери сырья, рынка и обретению соперника. Существующие же технологии в материнской системе не могут быть реализованы без построения длинных производственных цепочек, доступных только на определённом этапе развития колонии. Поэтому новые культуры зачастую вынуждены проходить архаичные этапы развития и планомерно осваивать пространство.
Развитие сильно зависит от среды, в которой находится культура. К примеру, планета полностью покрытая океаном будет ограничена в площадках для приземления кораблей, ресурсах и реализации высокотемпературных технологий. Экстремальные условия: температура поверхности 500°C, кислотные дожди, трёхкратная сила тяжести или давление в 12 бар – создадут значительные сложности для развития.
Тем не менее, человек в своём путешествии по космосу старается селиться в наиболее подходящей ему среде, потому развитие космоплавания в экстремальных условиях изучается в институтах, ответственных за освоение новых планет. В нашем случае мы принимаем, что условия среды близки к комфортной для человека и подобных ему гуманоидов. Также в судовождении не рассматриваются не судовые системы транспортировки, как-то: нуль-транспортировка (транспортирование через объединённые точки пространства), телепортация (воссоздание объекта в точке приёма), соматическая передача (генерация вещества в точке приёма на основе разложения в точке передачи), являющиеся предметом изучения иных институтов.
Используемые технологии.
Свойства окружающей среды предлагают различные способы обеспечения движения. Так как планетяне в первую очередь осваивают воздушную среду, то вначале они делают упор на механические движители, позволяющие протаскивать судно сквозь среду. Чаще всего тепловая энергия сгораемого топлива преобразуется в механическое движение тяглового пропеллера или турбины. Затем идёт переход к реактивному движению, при котором высокоэнергетичное вещество выбрасывается из воздушного судна в направлении обратном движению. Как следствие, в безвоздушное пространство первыми имеют шанс выбраться ракеты на химических реактивных двигателях.
При наличии контакта колонии со звёздными системами этап с химическими ракетами пропускается из-за их огромной не экономичности. Масса полезной нагрузки корабля на химическом двигателе составляет малую долю от общей массы ракеты и требуемого для подъёма топлива. Однако, в колониях на объектах с малой гравитацией (ледяные астероиды), они активно применяются. Добываемая на месте вода может служить отличным реактивом, особенно в виде разогретого до высоких температур пара, а низкая гравитация позволяет обходиться небольшим количеством вещества.
Основные движители освоения орбитального и внутрисистемного пространства: фотонные, ионные и плазменные. Все они имеют высокую энергию истекаемого вещества и потому занимают меньшую часть судна, могут обеспечить непрерывную тягу на всём протяжении полёта, что делает необязательным наличие систем управления гравитацией на судне, не требуют сверхсветовых прыжков и позволяют перемещаться в пределах планетной системы в разумные сроки: до нескольких дней.
Орбитальные спутники являются стационарными объектами, устанавливаемыми на орбитах из челноков. Двигатели им нужны только для автономной коррекции орбиты. Однако, при наличии крупной группировки спутников выгоднее смещать их дистанционно по тому же принципу, на котором работают солнечные паруса: передача импульса через энергию излученных фотонов. На спутнике или станции размещаются площадки с высокой отражающей способностью, по которым осуществляется долговременная стрельба соматическим оружием с низкой интенсивностью и высокой точностью. Лучше всего для этих целей подходят лазеры, тем более что планетарные силы обороны зачастую выводят на орбиту несколько лазерных боевых установок, с возможностью работы в низкоэнергетичном режиме.
Крупные орбитальные станции и порты также не снаряжают собственными двигателями. Невесомость позволяет закладывать в крупные объекты возможность развития и наращивание структуры. Космический город можно строить сколь угодно долго и далеко, а значит и двигатели будут требовать постоянной смены дислокации и пересчёта управляющей модели. К тому же для значительной массы требуются большие мощности, но при этом редко и на малые сроки. Для перемещения подобных объектов обычно используются буксиры – тягловые челноки, подвязываемые к килям объекта.
Межзвёздное сообщение колонии вначале организуется метрополией или на основе технологий ближайшего звёздного окружения. Трассы прокладывает более развитая культура, затем колония выкупает корабли, системы диспетчеризации и портирования. Следом выстраивает промышленный сектор транспортной инфраструктуры, затем ремонтные верфи, заводы и, в последнюю очередь, воспроизводит полный цикл постройки корабля.
Импорт технологий всегда приводит к отсутствию технической мысли и собственных разработок в судостроении. Будь-то колония или метрополия, независимое государство или часть глобального союза, развития технологий не происходит. Главной причиной застоя в разработке связывается с размерами научной базы, которую следует освоить исследовательским институтам. Полноценный поиск новых путей проникновения в космос возможно только при значительном вливании средств со стороны государства, инвестировании в космос всем обществом. Поэтому новаторские космические технологии реализуются не частными и государственными корпорациями развитых миров, а новичками звёздного сообщества, проложившими дорогу к звёздам своими потом и кровью. Изолированная культура стремится всеми силами выйти на галактический простор и потому реализует самые смелые проекты. Совершенствование же технологий остаётся за наиболее развитыми мирами.
В настоящее время межзвёздные путешествия строятся на технологии прыжков – движение сквозь гиперпространство. Технология позволяет обойти ограничения скорости света уходом из физического пространства в сопутствующее измерение (подробнее см. раздел 5.11). Прыжковая технология выигрывает перед прочими за счёт времени, так как сокращает срок путешествия с нескольких лет до нескольких дней.
Подробнее о вариантах двигателей в разделе 1.4.