Тема: Рассчет корабля-колонии О'Нила, на 5 миллионов человек
Попробую прикинуть приблизительные характеристики корабля-колонии, предназначенного для доставки 5-7 миллионов человек к Альфе Центавре.
5-7 миллионов человек - это основная часть ПН. Считая (условно) вес одного человека в 100 кг, мы получаем, что минимальная полезная нагрузка такого корабля будет от 500000 тонн до 700000 тонн.
Это явно ставит крест на возможности быстрого полета. Даже в первом приближнии, масса корабля уже превосходит миллион тонн. Разогнать такую конструкцию быстро вряд ли получится. 0,7 световой ISV "Venture Star" потребуют очень долгого, "флегматичного" разгона с весьма небольшим ускорением. Иначе затраты энергии на разгон вырастают просто катастрфоически.
Следовательно, полет вряд ли займет менее нескольких десятилетий. 50-80 лет - наибоеле вероятные цифры, даже с использованием всего возможного арсенала. Очевидно, что даже для анабиоза это невероятно долгий срок. Не то что люди - постоянно работающая аппаратура за такое время, скорее всего, сдаст. Непрерывный ремонт будет требовать наличия на борту огромного количества постоянно активных рабочих рук, что в общем-то сведет весь эффект анабиоза к нулю.
Следовательно, единственный вероятный способ - это корабль поколений. К цели долетят уже дети или внуки первых космонавтов.
То есть нам нужен корабль, способный поддерживать нормальное существование человеческого коллектива на все время полета.
В принципе,задача построения такого корабля может быть решена. Обратимся к классике - проекту доктора О'Нила 1974 года.


Внешний и внутренний виды колонии "Остров-3".
Космический корабль по проекту О'Нила представляет собой циллиндр диаметром 8 километров и длиной 32 километра. Вращение этого циллиндра позволяет организовать на его внутренней поверхности искусственую гравитацию до 0,3 земной. Общая площадь внутренней поверхности космической колонии - 1607680000 квадратных метров, или 1607 квадратных километров. Для справки, площадь Москвы - 1081 квадратных километров при населении 10 миллионов человек.
Таким образом мы видим, что при разумной жилищной планировке (постройка ТОЛЬКО высотных зданий) размещение на этой площади 5 миллионов человек вполне возможно, и еще место останется.
А места нам потребуется много. 5 миллионов человек в ходе полета нужно снабжать кислородом и кормить. То есть значительная часть площади циллиндра должна быть отведена под зеленые насаждения.
Считается, что при использовании всего современного арсенала, 0,5 га сельскохозяйственных земель достаточно для 10 человек. То есть для 5 миллионов потребуется 250000 гектаров с-х земель. То есть 2500 кв. км.
Видимо, оптимальной схемой для корабля является использование двух циллиндров. Один из них - одноярусный - используется для жизни людей.
Второй циллиндр - многоярусный, представляет собой, фактически, несколько циллиндров вложенных один в другой. Он используется для сельскохозяйственных посевов (все его ярусы)
Таким образом, мы получаем самоподдерживающуюся экосистему, рассчитанную на несколько десятилетий полета. Потери вещества и энергии, разумеется, будут. Но так как срок полета конечен, ими можно пренебречь. Нам достаточно, чтобы система поддерживала себя в течении времени полета.
Рассчитаем, исходя из имеющихся данных, ориентировочную массу:
У нас есть 2 циллиндра, каждый имеет площадь внутренней поверхности 1607680000 + площадь торцевых сегментов - 200960000. Итого общая площадь = 2*1607680000 +4*200960000=4019200000
Предположим толщину стенок 0,1 метра, материал - титан. Получаем объем металла конструкции - 401920000 кубических метров металла. Удельный вес титана - 4,54 грамм на кубический сантиметр.
Масса конструкции - 1824716800 тонн.
То есть 1,8 МИЛЛИАРДА тонн.
Не так уж в принципе, и много. Но вот разогнать эту массу хотя бы до 0,05 световой...