За планеты, против космических станций
Ещё одно клише о будущей космической экспансии - развешаные в космосе огромные космические станции с многочисленным населением. Подобные сооружения всерьёз разрабатывали во времена Холодной войны - Стэнфордский тор, Колонии О’Нейла, Остров III и.т.п. Сегодня их можно увидеть в произведениях массовой культуры - "Космическая одиссея 2001", "Вавилон-5", "EVE Online", "Interstellar", "Элизиум"... Многие представляют их строительство совершенно естественным этапом развития жизни, которая оторвётся от поверхности планет и прилепится к новому, искусственному субстрату, который якобы по всем статьям лучше.
Разумеется, как и практически весь нынешний (читай - западный) масскульт, это фальшивое будущее, которого не будет.
Если технологический уровень позволяет вам построить в космосе из лунных материалов цилиндр 32х8 километров, заполнить его атмосферой, создать там с нуля систему жизнеобеспечения и искусственную силу тяжести для сотен тысяч человек, защитить всё это от радиации и метеоритов, снабдить энергией, то почему бы не построить столь же масштабное жилое сооружение на Земле!? Ведь там уже есть и СЖО, исправно работающая уже три миллиарда лет, и притяжение, и материалы, и защита, и даже колоссальные приёмники солнечного излучения вместе с огромным резервуаром тепла!
По сути, обоснование строительства таких станций сводится к девяти пунктам:
0) "Нельзя вечно жить в колыбели!" Выход в космос и заселение космического пространства есть признак взросления человечества, тогда как жизнь на Земле - не более чем ползание младенца по полу в испачканных собственным дерьмом пелёнках.
1) Большие сооружения на Земле невозможны из-за притяжения, ветров, коррозии и стихийных бедствий.
2) Не хватит материала для строительства - на Земле его мало, в космосе его завались.
3) Качество жизни и уровень развития определяется количеством энергии на душу населения. На Земле мало энергии, в космосе её завались.
4) Жилая площадь космических поселений может быть многократно больше поверхности Земли.
5) В Солнечной Системе только одна пригодная для жизни планета, даже терраформирование не позволит достичь земных условий на Луне или Марсе, а станций с земными условиями может быть сколько угодно.
6) Невесомость позволяет получить новые возможности, недостижимые на Земле.
7) Биосфера Земли не выдержит большого населения и соответствующей промышленности - уже сейчас планета перенаселена, и всё, что можно, надо сокращать и выбрасывать в космос.
8) Станции удалены друг от друга - делай что хочешь. Никакой Большой Брат не дотянется, не начнёт против тебя войну! Воплощённая мечта либертарианцев и анархистов о персональном острове с термоядерным реактором, универсальным фабрикатором и вдалеке от контроля государства.
Развеем эти заблуждения по порядку.
0) "Нельзя вечно жить в колыбели!" Выход в космос и заселение космического пространства есть признак взросления человечества, тогда как жизнь на Земле - не более чем ползание младенца по полу в испачканных собственным дерьмом пелёнках.
Противопоставление Земли и космоса - распространённое заблуждение, вредный предрассудок, который ужасным образом искажает взгляд на мир у многих людей, превращая их во всевозможные разновидности людоедов, мизантропов и пессимистов, в голове у которых слово "будущее" приравнено к "отказу от человечества и всего земного", потому что оно, видите ли, непригодно для жизни в космосе, где и будет разворачиваться действие далёкого будущего. Этой породе злых ультрафутиристов противостоят напуганые ими консерваторы, призывающие быть хоббитами и забиться в уютную норку, отказавшись от космических далей ради привычного образа жизни.
На самом деле Земля - это не что-то противное космосу, она есть его часть, находящаяся внутри него. Земля, если угодно, это первый космический корабль и первая космическая станция человечества, движущаяся со скоростью 600 километров в секунду в сторону Великого Аттрактора и со скоростью 400 километров в секунду - в сторону Скопления Девы.
Вместе с Солнечной Системой она движется по сложной спирали внутри галактики Млечный Путь со скоростью 230 километров в секунду. Очень упрощённую анимацию этого движения можно посмотреть на видео:
Всем давно уже пора понять - мы уже в космосе, и совершаем межгалактическое путешествие на космическом корабле "Земля"!!!
Биосфера Земли - её система жизнеобеспечения, поддерживающая сложную жизнь по крайней мере полмиллиарда лет, и чем она больше и сложнее, тем лучше это делает. Оболочки Земли - пока ещё не занятые по большей части жилые отсеки. Её поверхность - солнечная батарея площадью 510 миллионов квадратных километров. Высаживая сад или лес, разводя рыбу в озере вы укрепляете СЖО своего космического корабля. Строя дом, вы обживаете его жилые отсеки. Наполняя паруса своей лодки, вы подключаетесь к колоссальной солнечной батарее космического корабля посредством ветра. Запуская космические аппараты, вы добавляете возможностей своему космическому кораблю, как если бы экипаж корабля в океане запустил поисковые вертолёты и подводные аппараты, чтобы осмотреться.
События, происходящие в космосе на расстоянии многих световых лет напрямую связаны с событиями на Земле. История цивилизации от древности и до новейшего времени есть грабёж морским побережьем и островами глубинных частей материков: либо явный, как, например, в случае с ограблением морскими державами Европы континента Южной Америки, либо тайный (гипотеза о Великих Пиратах Р.Б.Фуллера). Важную роль при этом играла навигация, которая осуществлялась и по звёздам - то есть, использовался свет, пришедший от объектов, удалённых на многие световые годы. А ведь может быть и менее очевидная, но не менее важная связь жизни на Земле с космическими объектами.
Уважаемый Великотворщик и вовсе считает, что планеты нельзя рассматривать как что-то отдельное аж от галактической нити. Жизнь в целом есть стадия развития материи всей Вселенной, которая возникла и развивается синхронно с одной скоростью по всему её объёму, а не что-то там случайно возникшее на заурядной планетке у заурядной звезды, или на задворках у какой-нибудь сверхцивилизации, не желающей идти на контакт с землянами из-за их отсталости, как часто можно прочитать в дискуссиях о внеземном разуме (ещё одно проявление упомянутого выше "космического" людоедства и пессимизма - земная жизнь и человек представляются как что-то заведомо ничтожное, и внеземной разум мыслится либо непременно как многократно превосходящий в развитии, и на этом основании ему приписывают презрение и отстутствие интереса к Земле, либо как двойник земного, и потому представляется как нечто мерзкое и опасное - по сути, это мизантропы приписывают инопланетянам своё собственное отношение к окружающим).
1) Большие сооружения на Земле невозможны из-за притяжения, ветров, коррозии и стихийных бедствий.
Великие архитекторы ХХ века давно уже спроектировали отдельные сооружения и целые города поистине планетарного масштаба, которые были возможны даже с применением сравнительно простых технологий. Если это было технически реализуемо ещё в середине прошлого столетия, то тем более возможно на техническом уровне, позволяюшем отстроить космическую консервную банку О"Нейла.
Кто-то там боится стихийных бедствий, землетрясений, наводнений? Города вообще-то можно поднять и в воздух. Ещё в семидесятые годы прошлого века была разработана транспортная авиационная система ARTS - по сути, это были аэропорты, поднятые в воздух на огромных "летающих крыльях", которые летали без посадок по замкнутым маршрутом с малым потреблением топлива. Но большие "летающие крылья" могут поднять на себе и целый город - модульная сборка в воздухе позволяет делать самолёты огромного размера и вместимости. А недавно электролёт на солнечных батареях совершил кругосветное путешествие - надо ли говорить о том, что площадь батарей на огромных "летающих крыльях" будет многократно больше? Особенно если использовать в качестве солнечной батареи океан ;)
А жёсткий дирижабль вроде "Гинденбурга" - это, по сути, самоходная секция башни, моста или элемент фермы длиной в четверть километра и диаметром в сорок метров. Из таких штук можно без всяких строительных лесов и подъёмных кранов сооружать огромные строения - ну вот, например, геодезический купол или его летающий вариант, Cloud Nine. Притом старые жёсткие дирижабли - это примитивные по нынешним меркам конструкции, расчитаные к тому же на длительный автономный полёт, а потому заполненые водородом, пассажирами, грузом и десятками тонн топлива, тогда как самоходной секции сооружения достаточно совершить лишь один самостоятельный полёт - до места стыковки с остальными, поэтому она может быть заполнена просто нагретым воздухом, и перемещаться электромоторами.
2) Не хватит материала для строительства - на Земле его мало, в космосе его завались.
Масса земной коры составляет 0,473 % от массы Земли. Масса пояса астероидов, который обычно и объявляют кладовой ресурсов для космической экспансии, составляет 0.06% от массы Земли, то есть он весь целиком в восемь раз легче одной лишь земной коры. При этом половина массы пояса астероидов приходится не на отдельные камни, а на четыре крупнейших астероида - Цереру, Весту, Палладу и Гигею. На Цереру приходится почти треть массы пояса - 32%. Содержание алюминия в земной коре составляет 7-8 процентов от её массы, или практически столько же, сколько весь материал пояса астероидов. Алюминий - это как раз основа для лёгких и прочных строительных конструкций, например, для летающих городов (которые во многом и ведут свою родословную от авиации, и технологии там соответствующие).
Но есть ещё и природный расплав коры и мантии планеты - лава, которая при застывании образует базальт. Он не только очень прочный и долговечный материал, из него уже научились делать волокно - лёгкое и прочное, сравнимое с углепластиком.
При этом использование ресурсов планеты для строительства в её пределах не требует вывода всего этого материала в космос, и не должно рассматриваться как израсходование запасов - по сути, это преобразование материала планеты в новую форму, в новую - жилую -оболочку планеты. Полости в коре планеты, образовавшиеся после вынимания ископаемых, также могут быть использованы как жилые и производственные объёмы.
Да, есть ещё пояс Койпера - но он далеко, и объекты там сильно рассеяны. Есть ещё Луна, масса которой 1.23% от земной - но демонтаж Луны на стройматериалы есть глупость, это всё равно что разобрать исправно работающую и даром доставшуюся электростанцию, светильник и часть системы жизнеобеспечения, поскольку благодаря Луне на Земле существуют приливы и отливы - источники энергии и формообразующие факторы прибрежных зон, богатых жизнью. К тому же проще опять-таки взять всё необходимое на Земле и строить в её пределах, чем бороться с лунным притяжением и трудностями космических полётов, выводя в космос материал для космических станций.
Но астероиды, предположительно, богаче земной коры железом, никелем и благородными металлами, поэтому они могут рассматриваться как источник сравнительно редких на Земле материалов, для строительства в её пределах и для строительства космической инфраструктуры (саморазмножающиеся роботы и целые робоценозы, в том чисте и с ИИ, спутники, АМС, гипертелескопы и.т.п), которая отчасти будет жить своей жизнью (став как бы новой облочкой планеты и новой ступенькой в развитии жизни во Вселенной), отчасти - использовать своё могущество для способствования земному строительству, спуская туда ресурсы и добытую информацию о космосе. Такие металлы как иридий и платина могут сделать земные конструкции практически неуязвимыми для окисления и износа.
Наконец, есть ещё один факт, исходя из которого можно назвать вопли о нехватке земных ресурсов несостоятельными: чем более совершенной становится техника, тем меньше материала она требует для достижения заданного эффекта. И техника, и постройки по мере своего совершенствования становятся не только всё больше и вместительнее, но одновременно прочнее и легче, менее материалозатратными. Даже сравнительно примитивная по нынешним меркам Эйфелева башня, изготовленная в позапрошлом веке из стальных балок, уже весит меньше, чем воздух в описаном вокруг неё цилиндре. Материалы вроде аэрогеля, геодезические купола и тенсегрити-структуры предоставляют ещё большее совершенство в искусстве строить много и с размахом, затрачивая мало.
3) Качество жизни и уровень развития определяется количеством энергии на душу населения. На Земле мало энергии, в космосе её завались.
Площадь земной поверхности составляет 510 миллионов квадратных километров - огромный готовый солнечный коллектор и аккумулятор энергии, который не надо производить и который уже висит в космосе у звезды.
Нижний слой атмосферы толщиной в один километр содержит в водяном паре в виде скрытой теплоты испарения в 1.8 раз больше энергии, чем разведанные запасы нефти, и восполняется за десять дней. Верхние сто метров Мирового океана в тропиках содержат в виде тепла ещё в десять раз больше энергии, которая восполняется за сто дней. Существуют мощные естественные механизмы, высвобождающие эту энергию. В среднем тропическом циклоне выделяется "около 50-200 эксаджоулей (10^18 Дж) в день или 1 ПВт (10^15 Вт). Это примерно в 70 раз больше потребления всех видов энергии человечеством, в 200 раз больше мирового производства электроэнергии и соответствует энергии, что высвобождалась бы от взрыва 10-мегатонной водородной бомбы каждые 20 минут". Средний тропический циклон существует около 10 дней. Значит, если стабилизировать его так, чтобы он действовал постоянно, и снимать при этом хотя бы 0.01% выделяющейся энергии, это даст 720% к нынешнему производству энергии в год. Это лишь один циклон среднего размера. Всего в год бывает около восьми десятков тропических циклонов, некоторые из них значительно превышают средние по интенсивности, и теоретически предсказана разновидность, которая при гораздо меньших размерах в разы превосходит своей мощью даже крупнейшие тайфуны.
Атмосферу Земли можно уподобить тепловой машине, которая благодаря неравномерному нагреву преобразует получаемую планетой от Солнца энергию в кинетическую энергию движения воздушных масс, которую человек может затем преобразовать в электрическую или механическую форму с помощью различных устройств, например, парусов и ветротурбин. КПД этой тепловой машины составляет приблизительно 2%. Естественно, типичный "космический" человеконенавистник заявит, что это ничтожно мало, так как КПД уже существующих солнечных батарей составляет до 40+ процентов. Но! "Много это или мало? Земля поглощает в секунду примерно 1,2 х 10^17 Дж. Значит, мощность тепловой машины под названием «атмосфера» составляет около 2,4 х 10^15 Вт." Иначе говоря, в секунду атмосфера Земли выдаёт в виде движения воздуха (ветров) около 480 годовых мировых производств электроэнергии. Это при КПД 2%. Остальные 98% идут на поддержание климата, то есть, по сути, на работу системы жизнеобеспечения планетарного масштаба. Если же кому-то 2% кажутся слишком маленькой цифрой, то её можно поправить, пристроив к Земле солнечные батареи и концентраторы, а также занявшись геоинженерией, изменив её альбедо, к примеру - так, чтобы полюса стали отражать свет ещё сильнее, охладившись до более низких температур, а экватор стал сильнее нагреваться, будучи темнее. То есть - если кто-то хочет "энергетически эффективную космическую станцию", ему нет нужды строить консервную банку О'Нейла, или там "Вавилон-5". Станция уже есть - планета Земля, её надо только усовершенствовать, отредактировав поверхность и добавив недостающих деталей.
Но взаимодействием океана, атмосферы и солнечного света источники энергии не исчерпываются. Землю время от времени трясёт. Во время землетрясения в Индийском океане в 2004 году высвободилась энергия, которая "оценивается примерно в 2 экзаджоуля (2,0·10^18 джоулей). Этой энергии достаточно для того, чтобы вскипятить по 150 литров воды каждому жителю Земли, или столько же энергии использует человечество за 2 года." Таким образом, сейсмическая (и вулканическая) активность планеты есть источник энергии. Они же, как ни странно, являются частью системы жизнеобеспечения, поскольку форсируют круговорот веществ между оболочками планеты и способствует видообразованию. Большие человеческие жертвы, вызываемые этими явлениями, вызваны исключительно неумением и нежеланием нынешнего, классового, человечества хорошо устроиться на планете: люди лепят лачуги и давным-давно устаревшие здания по берегам морей, где селятся плотной кучей, ведя торговлю и войну через морские пути, и поэтому рискуют получить неприятностей при каждом заметном толчке. А могли бы селиться в городах-зданиях, изначально спроектированых с учётом постоянной тряски, извержений, цунами и ураганов. Форсировать сейсмическую и вулканическую ативность планеты было бы благом как для цивилизации, так и для биосферы.
Источников энергии на планете на самом деле гораздо больше: местные ветры, ледниковые ветры (Антарктида - это громадный создатель ветров планетарного масштаба, осталось только приделать к нему ветротурбины по краям), тепло подземных вод, водопады, течения в океане, осмос, атмосферное электричество и.т.д. Чтобы овладеть всем этим, вовсе не надо строить "Вавилон-5" - сама станция и энергия на ней уже есть. Осталось её взять. Но если и строить громадные космические солнечные батареи, не нужна космическая станция, потому что она уже есть - планета Земля ;)
4) Жилая площадь космических поселений может быть многократно больше поверхности Земли.
Вот как оценивают потенциал космических станций в NASA. "Как отмечает научный сотрудник NASA Эл Глобус, орбитальные поселения имеют гораздо более высокий потенциал для колонизации по сравнению с поверхностями планет и их спутников: Луна и Марс имеют совокупную площадь поверхности, примерно равную лишь трети поверхности Земли. Если материал крупнейшего астероида - Цереры - будет использован для создания орбитальных космических колоний, то их общая жилая площадь будет превышать площадь поверхности Земли приблизительно в 150 раз. Так как большую часть земной поверхности занимает мировой океан или малонаселённые территории (пустыни, горы, леса), поселения, созданные из материала одной только Цереры могут обеспечить комфортабельное жильё для более чем триллиона людей".
Неизвестно, как именно подсчитывались жилые площади, учтён ли материал, потребный для создания системы жизнеобеспечения и защиты, которые на Земле уже есть и давно действуют исправно. Подсчитаем же, какую прибавку к обитаемым площадям можно получить, если строить с размахом на Земле.
Крупнейший небоскрёб современности Бурдж-Халифа достигает высоты 828 метров и содержит 163 этажа - 5 метров на каждый этаж. Сегодня стоится Jeddah Tower, проектная высота которого достигает 1007 метров. В разное время были предложены проекты "просто высоких небоскрёбов" высотой до 1400 метров включительно. "Просто высоких", потому что эти здания выглядят именно как башни, сравнительно мало сужающиеся кверху, тогда как были ещё проекты громадных зданий в форме перевёрнутого рупора высотою более трёх километров, вроде 3.6 км Ultima Tower и 4 км X-Seed 4000, у которых площадь верхних этажей, понятное дело, сильно меньше площади нижних, и которые поэтому плохо подходят для оценки возможностей разместить поверхность Земли во много слоёв.
Итак, уже сегодня технически возможно соорудить мало сужающуюся жилую башню высотой 1400 метров. Если поставить не одну башню, а множество рядом, соединить их между собою мостами, на мосты наложить перекрытия, то можно сооружать огромные многоэтажные плато, которые практически не сужаются кверху и при этом устойчивы. Это будет нечто среднее между готическим собором, сложным мостом и естественными плато - тепуями.
Пусть на этаж отводится в среднем 10 метров - как на двухэтажный загородный дом, а высота такого плато 1400 метров, то есть 140 этажей. Сегодня городами застроено менее 1% суши, или менее 0.25% поверхности Земли. Пусть такими плато застроено 4% суши, или 1% поверхности Земли. Тогда к обитаемой поверхности планеты прибавится 140%, то есть она вырастет в 2.4 раза. Пусть теперь такими плато застроено 10% поверхности Земли, или 40% суши (пустыни и деградировавшие бывшие пашни в сумме дают 20%, остальное можно отвоевать у моря или разместить в 140 этажей леса и луга там, где они были в один). Это даст прибавку обитаемых площадей в 1400%, иначе говоря, они увеличатся в 15 раз.
Устойчивость плато позволяет увеличить его высоту до естественных пределов, какие бывают у плато настоящих. А материал, вынутый из земной коры оставляет после себя объёмы, которые можно заполнить жилыми и производственными помещениями. Строить также можно и под водой, размещая плато прямо в океане. Увеличив высоту вдвое и добавив столько же на подземные и подводные части, получим прибавку в 5600%, или увеличение обитаемых площадей в 57 раз.
Наконец, использованием продвинутых материалов, принципов и конструкций, упомянутых в первом пункте, можно дотянуть стопку этажей поверхности планеты от 2.8 км (плюс 2.8 подводных и подземных этажей) до границ космоса, то есть до 100-120 километров. Добавив только 11.2 километров высоты, уже можно получить те самые 150 поверхностей Земли, о которых сказано в оценке NASA по космическим станциям из материала Цереры, причём эти 150 поверхностей разместятся только на 10% исходной, то есть сохранится место для увеличения ещё в 10 раз по горизонтали и в 10 раз по вертикали.
Такие "здания" будут уже скорее похожи на системы крыльев, разгруженых Архимедовой силой, экранным эффектом и тягой электрореактивных подъёмных движков, парящих в управляемой глобальной системе циркуляции воздушных масс планеты. Они будут не опираться на фундамент, а висеть на крыльях, опирающихся на воздушные потоки, приводимые в движение солнечной энергией. Глобальная стая больших самолётов на возобновляемых источниках энергии ;) Враги больших сооружений на Земле - притяжение и давление ветра - превратятся в друзей, поддерживающих всю конструкцию в воздухе.
5) В Солнечной Системе только одна пригодная для жизни планета, даже терраформирование не позволит достичь земных условий на Луне или Марсе, а станций с земными условиями может быть сколько угодно.
Действительно - даже если организовать на Луне и Марсе атмосферу, океаны, заселить их живностью, всё равно не получится создать там земное притяжение, поскольку масса этих небесных тел многократно меньше земной. Больший оптимизм внушает Венера, где притяжение составляет 0.9 от земного, но всё же только ещё одна планета - маловато для масштабной экспансии человечества в космос.
Однако существуют ещё две возможности помимо терраформирования, космических станций и отказа от космоса.
Во-первых, может выяснится, что землеподобных и никем разумным пока не занятых планет во Вселенной и ближайших окрестностях полно, и более того, прыгать к ним через пространство и время можно легко и быстро, и может даже без космических кораблей ;)
Во-вторых, если эти надежды окажутся напрасны, или же напротив, всё так, но землеподобные планеты уже заняты братьями по разуму, с которыми предстоит встретиться и познакомиться, образовав тем самым "вселенское человечество", то можно заниматься строительством дополнительных планет прямо внутри своей системы. Процесс будет напоминать одновременно 3D-печать и естественный процесс планетообразования, только многократно ускоренный и управляемый. Сначала в облако Оорта (а особенно его наиболее плотную и близкую к нам часть - облако Хиллса) запускаются саморазмножающиеся миниатюрные роботы-пылинки, которые разбирают местные каменюки, превращая их в себе подобных, разлетающихся во всех направлениях и повторяющих то же самое. Благодаря взрывообразному росту численности в итоге они превращают всё облако или наиболее плотную его часть в "умную пыль", совокупной массой по крайней мере в одну земную (по нынешним оценкам, внешняя часть облака Оорта содержит массы на пять земных, масса внутреннего более плотного облака неизвестна). Затем эта стая собирается в месте создания планеты - так, что каждая пылинка (а их химический состав разный и заранее подобран) занимает определёное положение в облаке, и благодаря этому распределение химических элементов в облаке установлено определёным образом. Далее под действием гравитации и двигателей коррекции это облако-стая слипается в готовую планету с заданым строением, распределением химических элементов по объёму, с готовым океаном, атмосферой и может быть даже с уже отстроенной инфраструктурой. После этого происходит заселение.
Таким способом можно собрать, например, ещё две землеподобные планеты в точках Лагранжа L4 и L5 на орбите Земли, а также пристроить ещё по две в соответствующие точки Венеры и Марса. Можно было бы исправить и малое притяжение ближайших к нам планет земной группы и Луны - либо добавив им массы снаружи, облепив "умной пылью", либо снабдив их очень тяжёлым и плотным ядром из металлов вроде вольфрама, иридия и платины. Можно также вновь образованые планеты делать чуть больше самой Земли (т.е. "супер-Землями"): при сохранении средней плотности на уровне земной, у такой планеты при радиусе в 1.2 большем земного масса будет больше в 1.728 раз, притяжение - только на 20% (и это скорее благо, чем зло, поскольку усиливает конвекцию в оболочках, подъёмную силу крыльев, плавсредств и аэростатов, мощность гидроэлектростанций, физическую форму обитателей и.т.д), а площадь поверхности увеличится в 1.44 раза. При этом исследователи, занимавшиеся вопросами жизнепригодности планеты, пришли к выводу (не все), что "сверх-Земли" такого размера могут быть гораздо лучшим местом для жизни, чем сама Земля.
6) Невесомость позволяет получить новые возможности, недостижимые на Земле.
По большому счёту, невесомость нужна только для производственных нужд, и то не всегда. Соответственно, та часть производств, которая в ней нуждается, и будет выведена в космос. Для людей же и прочей живности необходимо притяжение. Бежать в космос из гравитационого колодца, чтобы там опять создавать искусственное притяжение - зачем, когда оно уже есть на планете? Притом куда лучшего качества. На космической станции притяжение создаётся центробежной силой при вращении корпуса. Если его, например, пробъёт метеорит, то через дыру атмосфера станции начнёт утекать в космос, и центробежная сила будет этому помогать. Если же метеорит попадёт в Землю, то сама атмосфера его полностью или частично разрушит, а притяжение будет удерживать воздух на месте, мешая ему уходить в космос. Даже если метеорит и долетит до поверхности, то в силу размеров планеты вероятность попадания во что-то ценное будет невелика, и общий ущерб мал, тогда как для космической станции достаточно будет куда меньшего камушка, чтобы он всё развалил.
Благодаря притяжению на Земле действует конвекция - это и тектоническая деятельность, одна из основ жизни, и движение воздушных масс, которое обеспечивает эффекты от естественной вентиляции помещений до высвобождения огромного количества энергии в циклонах и ветрах. Благодаря притяжению есть Архимедова сила, позволяющая обезвешивать конструкции в атмосфере и гидросфере не намного хуже, чем в невесомости. Есть падающая вода и текущие реки, которые поддерживают жизнь и дают энергию.
Если кому-то надо испытать невесомость, он может сделать это и на Земле. Можно к тому же испытать свободное падение, потерю веса при погружении под воду, полетать в аэротрубе или повисеть в магнитном поле.
7) Биосфера Земли не выдержит большого населения и соответствующей промышленности - уже сейчас планета перенаселена, и всё, что можно, надо сокращать и выбрасывать в космос.
Это давняя страшилка, восходящая ещё к Томасу Мальтусу, и сегодня её пиарят в связи с "Пределами роста" супругов Медоуз, чтобы тем самым оправдывать своё привелегированное положение и концентрацию всего на свете у себя.
Развитие технологий идёт таким образом, что для получения заданого эффекта требуется всё меньше материалов - конструкции становятся не только лучше по всем показаелям, но и всё более "воздушными" и менее материалоёмкими, требуют всё меньше ресурсов.
Биосфера планеты как раз и есть важнейшая часть её системы жизнеобеспечения - чем она мощнее и разнообразнее, тем лучше поддерживает жизнь, держит удары и восстанавливает повреждения. Однако планета Земля сильно недонаселена. Большая часть её поверхностей и объёмов представляет собою безжизненную пустыню, особенно в океане. Жизнь и цивилизация ютятся в основном вдоль берегов крупных водоёмов - морей, рек и озёр, и слабо использует третье измерение - высоту. В силах людей сделать планету сверхобитаемой, создав наилучшие условия для жизни по всей планете, превратив пустыни в сады, создав можество новых береговых линий и зон перехода между биомами, размножив поверхность планеты во много этажей вверх и вниз.
Технический уровень неразрывно связан с численностью людей - чем их больше, тем более масштабные задачи может ставить и решать человечество, в том числе и по превращению своей планеты в благоустроенную и сверхобитаемую. Бегство на космические станции - всё равно что ситуация, когда команда спасается на шлюпках с корабля, потому что по трусости и глупости не научилась с ним обращаться и не привела в порядок после бардака, ею же и учинённого.
8) Станции удалены друг от друга - делай что хочешь. Никакой Большой Брат не дотянется, не начнёт против тебя войну! Воплощённая мечта либертарианцев и анархистов о персональном острове с термоядерным реактором, универсальным фабрикатором и вдалеке от контроля государства.
Идея отделить себя от Большого Брата и войны космическим расстоянием хороша только при условии, что сами же сбежавшие сумеют ужиться мирно, и не начнут воевать друг с другом, будучи куда как слабее разделены препятствиями и расстоянием. Не говоря уж о том, что ракеты и снаряды в разреженных атмосферах и при меньшем чем на Земле притяжении летают дальше, быстрее и точее. Если колонисты уживаются мирно благодаря своей малой численности, то их деятельность в масштабах цивилизации - не более чем мышиная возня на далёком острове, вроде той, что была на острове Пасхи. Если же они ухитряются жить мирно при большой численности, как подобает людям - то стоило ли бежать? Можно было применить рецепт умиротворения и дома.
Разумеется, как и практически весь нынешний (читай - западный) масскульт, это фальшивое будущее, которого не будет.
Если технологический уровень позволяет вам построить в космосе из лунных материалов цилиндр 32х8 километров, заполнить его атмосферой, создать там с нуля систему жизнеобеспечения и искусственную силу тяжести для сотен тысяч человек, защитить всё это от радиации и метеоритов, снабдить энергией, то почему бы не построить столь же масштабное жилое сооружение на Земле!? Ведь там уже есть и СЖО, исправно работающая уже три миллиарда лет, и притяжение, и материалы, и защита, и даже колоссальные приёмники солнечного излучения вместе с огромным резервуаром тепла!
По сути, обоснование строительства таких станций сводится к девяти пунктам:
0) "Нельзя вечно жить в колыбели!" Выход в космос и заселение космического пространства есть признак взросления человечества, тогда как жизнь на Земле - не более чем ползание младенца по полу в испачканных собственным дерьмом пелёнках.
1) Большие сооружения на Земле невозможны из-за притяжения, ветров, коррозии и стихийных бедствий.
2) Не хватит материала для строительства - на Земле его мало, в космосе его завались.
3) Качество жизни и уровень развития определяется количеством энергии на душу населения. На Земле мало энергии, в космосе её завались.
4) Жилая площадь космических поселений может быть многократно больше поверхности Земли.
5) В Солнечной Системе только одна пригодная для жизни планета, даже терраформирование не позволит достичь земных условий на Луне или Марсе, а станций с земными условиями может быть сколько угодно.
6) Невесомость позволяет получить новые возможности, недостижимые на Земле.
7) Биосфера Земли не выдержит большого населения и соответствующей промышленности - уже сейчас планета перенаселена, и всё, что можно, надо сокращать и выбрасывать в космос.
8) Станции удалены друг от друга - делай что хочешь. Никакой Большой Брат не дотянется, не начнёт против тебя войну! Воплощённая мечта либертарианцев и анархистов о персональном острове с термоядерным реактором, универсальным фабрикатором и вдалеке от контроля государства.
Развеем эти заблуждения по порядку.
0) "Нельзя вечно жить в колыбели!" Выход в космос и заселение космического пространства есть признак взросления человечества, тогда как жизнь на Земле - не более чем ползание младенца по полу в испачканных собственным дерьмом пелёнках.
Противопоставление Земли и космоса - распространённое заблуждение, вредный предрассудок, который ужасным образом искажает взгляд на мир у многих людей, превращая их во всевозможные разновидности людоедов, мизантропов и пессимистов, в голове у которых слово "будущее" приравнено к "отказу от человечества и всего земного", потому что оно, видите ли, непригодно для жизни в космосе, где и будет разворачиваться действие далёкого будущего. Этой породе злых ультрафутиристов противостоят напуганые ими консерваторы, призывающие быть хоббитами и забиться в уютную норку, отказавшись от космических далей ради привычного образа жизни.
На самом деле Земля - это не что-то противное космосу, она есть его часть, находящаяся внутри него. Земля, если угодно, это первый космический корабль и первая космическая станция человечества, движущаяся со скоростью 600 километров в секунду в сторону Великого Аттрактора и со скоростью 400 километров в секунду - в сторону Скопления Девы.
Вместе с Солнечной Системой она движется по сложной спирали внутри галактики Млечный Путь со скоростью 230 километров в секунду. Очень упрощённую анимацию этого движения можно посмотреть на видео:
Click to viewВсем давно уже пора понять - мы уже в космосе, и совершаем межгалактическое путешествие на космическом корабле "Земля"!!!
Биосфера Земли - её система жизнеобеспечения, поддерживающая сложную жизнь по крайней мере полмиллиарда лет, и чем она больше и сложнее, тем лучше это делает. Оболочки Земли - пока ещё не занятые по большей части жилые отсеки. Её поверхность - солнечная батарея площадью 510 миллионов квадратных километров. Высаживая сад или лес, разводя рыбу в озере вы укрепляете СЖО своего космического корабля. Строя дом, вы обживаете его жилые отсеки. Наполняя паруса своей лодки, вы подключаетесь к колоссальной солнечной батарее космического корабля посредством ветра. Запуская космические аппараты, вы добавляете возможностей своему космическому кораблю, как если бы экипаж корабля в океане запустил поисковые вертолёты и подводные аппараты, чтобы осмотреться.
События, происходящие в космосе на расстоянии многих световых лет напрямую связаны с событиями на Земле. История цивилизации от древности и до новейшего времени есть грабёж морским побережьем и островами глубинных частей материков: либо явный, как, например, в случае с ограблением морскими державами Европы континента Южной Америки, либо тайный (гипотеза о Великих Пиратах Р.Б.Фуллера). Важную роль при этом играла навигация, которая осуществлялась и по звёздам - то есть, использовался свет, пришедший от объектов, удалённых на многие световые годы. А ведь может быть и менее очевидная, но не менее важная связь жизни на Земле с космическими объектами.
Уважаемый Великотворщик и вовсе считает, что планеты нельзя рассматривать как что-то отдельное аж от галактической нити. Жизнь в целом есть стадия развития материи всей Вселенной, которая возникла и развивается синхронно с одной скоростью по всему её объёму, а не что-то там случайно возникшее на заурядной планетке у заурядной звезды, или на задворках у какой-нибудь сверхцивилизации, не желающей идти на контакт с землянами из-за их отсталости, как часто можно прочитать в дискуссиях о внеземном разуме (ещё одно проявление упомянутого выше "космического" людоедства и пессимизма - земная жизнь и человек представляются как что-то заведомо ничтожное, и внеземной разум мыслится либо непременно как многократно превосходящий в развитии, и на этом основании ему приписывают презрение и отстутствие интереса к Земле, либо как двойник земного, и потому представляется как нечто мерзкое и опасное - по сути, это мизантропы приписывают инопланетянам своё собственное отношение к окружающим).
1) Большие сооружения на Земле невозможны из-за притяжения, ветров, коррозии и стихийных бедствий.
Великие архитекторы ХХ века давно уже спроектировали отдельные сооружения и целые города поистине планетарного масштаба, которые были возможны даже с применением сравнительно простых технологий. Если это было технически реализуемо ещё в середине прошлого столетия, то тем более возможно на техническом уровне, позволяюшем отстроить космическую консервную банку О"Нейла.
Кто-то там боится стихийных бедствий, землетрясений, наводнений? Города вообще-то можно поднять и в воздух. Ещё в семидесятые годы прошлого века была разработана транспортная авиационная система ARTS - по сути, это были аэропорты, поднятые в воздух на огромных "летающих крыльях", которые летали без посадок по замкнутым маршрутом с малым потреблением топлива. Но большие "летающие крылья" могут поднять на себе и целый город - модульная сборка в воздухе позволяет делать самолёты огромного размера и вместимости. А недавно электролёт на солнечных батареях совершил кругосветное путешествие - надо ли говорить о том, что площадь батарей на огромных "летающих крыльях" будет многократно больше? Особенно если использовать в качестве солнечной батареи океан ;)
А жёсткий дирижабль вроде "Гинденбурга" - это, по сути, самоходная секция башни, моста или элемент фермы длиной в четверть километра и диаметром в сорок метров. Из таких штук можно без всяких строительных лесов и подъёмных кранов сооружать огромные строения - ну вот, например, геодезический купол или его летающий вариант, Cloud Nine. Притом старые жёсткие дирижабли - это примитивные по нынешним меркам конструкции, расчитаные к тому же на длительный автономный полёт, а потому заполненые водородом, пассажирами, грузом и десятками тонн топлива, тогда как самоходной секции сооружения достаточно совершить лишь один самостоятельный полёт - до места стыковки с остальными, поэтому она может быть заполнена просто нагретым воздухом, и перемещаться электромоторами.
2) Не хватит материала для строительства - на Земле его мало, в космосе его завались.
Масса земной коры составляет 0,473 % от массы Земли. Масса пояса астероидов, который обычно и объявляют кладовой ресурсов для космической экспансии, составляет 0.06% от массы Земли, то есть он весь целиком в восемь раз легче одной лишь земной коры. При этом половина массы пояса астероидов приходится не на отдельные камни, а на четыре крупнейших астероида - Цереру, Весту, Палладу и Гигею. На Цереру приходится почти треть массы пояса - 32%. Содержание алюминия в земной коре составляет 7-8 процентов от её массы, или практически столько же, сколько весь материал пояса астероидов. Алюминий - это как раз основа для лёгких и прочных строительных конструкций, например, для летающих городов (которые во многом и ведут свою родословную от авиации, и технологии там соответствующие).
Но есть ещё и природный расплав коры и мантии планеты - лава, которая при застывании образует базальт. Он не только очень прочный и долговечный материал, из него уже научились делать волокно - лёгкое и прочное, сравнимое с углепластиком.
При этом использование ресурсов планеты для строительства в её пределах не требует вывода всего этого материала в космос, и не должно рассматриваться как израсходование запасов - по сути, это преобразование материала планеты в новую форму, в новую - жилую -оболочку планеты. Полости в коре планеты, образовавшиеся после вынимания ископаемых, также могут быть использованы как жилые и производственные объёмы.
Да, есть ещё пояс Койпера - но он далеко, и объекты там сильно рассеяны. Есть ещё Луна, масса которой 1.23% от земной - но демонтаж Луны на стройматериалы есть глупость, это всё равно что разобрать исправно работающую и даром доставшуюся электростанцию, светильник и часть системы жизнеобеспечения, поскольку благодаря Луне на Земле существуют приливы и отливы - источники энергии и формообразующие факторы прибрежных зон, богатых жизнью. К тому же проще опять-таки взять всё необходимое на Земле и строить в её пределах, чем бороться с лунным притяжением и трудностями космических полётов, выводя в космос материал для космических станций.
Но астероиды, предположительно, богаче земной коры железом, никелем и благородными металлами, поэтому они могут рассматриваться как источник сравнительно редких на Земле материалов, для строительства в её пределах и для строительства космической инфраструктуры (саморазмножающиеся роботы и целые робоценозы, в том чисте и с ИИ, спутники, АМС, гипертелескопы и.т.п), которая отчасти будет жить своей жизнью (став как бы новой облочкой планеты и новой ступенькой в развитии жизни во Вселенной), отчасти - использовать своё могущество для способствования земному строительству, спуская туда ресурсы и добытую информацию о космосе. Такие металлы как иридий и платина могут сделать земные конструкции практически неуязвимыми для окисления и износа.
Наконец, есть ещё один факт, исходя из которого можно назвать вопли о нехватке земных ресурсов несостоятельными: чем более совершенной становится техника, тем меньше материала она требует для достижения заданного эффекта. И техника, и постройки по мере своего совершенствования становятся не только всё больше и вместительнее, но одновременно прочнее и легче, менее материалозатратными. Даже сравнительно примитивная по нынешним меркам Эйфелева башня, изготовленная в позапрошлом веке из стальных балок, уже весит меньше, чем воздух в описаном вокруг неё цилиндре. Материалы вроде аэрогеля, геодезические купола и тенсегрити-структуры предоставляют ещё большее совершенство в искусстве строить много и с размахом, затрачивая мало.
3) Качество жизни и уровень развития определяется количеством энергии на душу населения. На Земле мало энергии, в космосе её завались.
Площадь земной поверхности составляет 510 миллионов квадратных километров - огромный готовый солнечный коллектор и аккумулятор энергии, который не надо производить и который уже висит в космосе у звезды.
Нижний слой атмосферы толщиной в один километр содержит в водяном паре в виде скрытой теплоты испарения в 1.8 раз больше энергии, чем разведанные запасы нефти, и восполняется за десять дней. Верхние сто метров Мирового океана в тропиках содержат в виде тепла ещё в десять раз больше энергии, которая восполняется за сто дней. Существуют мощные естественные механизмы, высвобождающие эту энергию. В среднем тропическом циклоне выделяется "около 50-200 эксаджоулей (10^18 Дж) в день или 1 ПВт (10^15 Вт). Это примерно в 70 раз больше потребления всех видов энергии человечеством, в 200 раз больше мирового производства электроэнергии и соответствует энергии, что высвобождалась бы от взрыва 10-мегатонной водородной бомбы каждые 20 минут". Средний тропический циклон существует около 10 дней. Значит, если стабилизировать его так, чтобы он действовал постоянно, и снимать при этом хотя бы 0.01% выделяющейся энергии, это даст 720% к нынешнему производству энергии в год. Это лишь один циклон среднего размера. Всего в год бывает около восьми десятков тропических циклонов, некоторые из них значительно превышают средние по интенсивности, и теоретически предсказана разновидность, которая при гораздо меньших размерах в разы превосходит своей мощью даже крупнейшие тайфуны.
Атмосферу Земли можно уподобить тепловой машине, которая благодаря неравномерному нагреву преобразует получаемую планетой от Солнца энергию в кинетическую энергию движения воздушных масс, которую человек может затем преобразовать в электрическую или механическую форму с помощью различных устройств, например, парусов и ветротурбин. КПД этой тепловой машины составляет приблизительно 2%. Естественно, типичный "космический" человеконенавистник заявит, что это ничтожно мало, так как КПД уже существующих солнечных батарей составляет до 40+ процентов. Но! "Много это или мало? Земля поглощает в секунду примерно 1,2 х 10^17 Дж. Значит, мощность тепловой машины под названием «атмосфера» составляет около 2,4 х 10^15 Вт." Иначе говоря, в секунду атмосфера Земли выдаёт в виде движения воздуха (ветров) около 480 годовых мировых производств электроэнергии. Это при КПД 2%. Остальные 98% идут на поддержание климата, то есть, по сути, на работу системы жизнеобеспечения планетарного масштаба. Если же кому-то 2% кажутся слишком маленькой цифрой, то её можно поправить, пристроив к Земле солнечные батареи и концентраторы, а также занявшись геоинженерией, изменив её альбедо, к примеру - так, чтобы полюса стали отражать свет ещё сильнее, охладившись до более низких температур, а экватор стал сильнее нагреваться, будучи темнее. То есть - если кто-то хочет "энергетически эффективную космическую станцию", ему нет нужды строить консервную банку О'Нейла, или там "Вавилон-5". Станция уже есть - планета Земля, её надо только усовершенствовать, отредактировав поверхность и добавив недостающих деталей.
Но взаимодействием океана, атмосферы и солнечного света источники энергии не исчерпываются. Землю время от времени трясёт. Во время землетрясения в Индийском океане в 2004 году высвободилась энергия, которая "оценивается примерно в 2 экзаджоуля (2,0·10^18 джоулей). Этой энергии достаточно для того, чтобы вскипятить по 150 литров воды каждому жителю Земли, или столько же энергии использует человечество за 2 года." Таким образом, сейсмическая (и вулканическая) активность планеты есть источник энергии. Они же, как ни странно, являются частью системы жизнеобеспечения, поскольку форсируют круговорот веществ между оболочками планеты и способствует видообразованию. Большие человеческие жертвы, вызываемые этими явлениями, вызваны исключительно неумением и нежеланием нынешнего, классового, человечества хорошо устроиться на планете: люди лепят лачуги и давным-давно устаревшие здания по берегам морей, где селятся плотной кучей, ведя торговлю и войну через морские пути, и поэтому рискуют получить неприятностей при каждом заметном толчке. А могли бы селиться в городах-зданиях, изначально спроектированых с учётом постоянной тряски, извержений, цунами и ураганов. Форсировать сейсмическую и вулканическую ативность планеты было бы благом как для цивилизации, так и для биосферы.
Источников энергии на планете на самом деле гораздо больше: местные ветры, ледниковые ветры (Антарктида - это громадный создатель ветров планетарного масштаба, осталось только приделать к нему ветротурбины по краям), тепло подземных вод, водопады, течения в океане, осмос, атмосферное электричество и.т.д. Чтобы овладеть всем этим, вовсе не надо строить "Вавилон-5" - сама станция и энергия на ней уже есть. Осталось её взять. Но если и строить громадные космические солнечные батареи, не нужна космическая станция, потому что она уже есть - планета Земля ;)
4) Жилая площадь космических поселений может быть многократно больше поверхности Земли.
Вот как оценивают потенциал космических станций в NASA. "Как отмечает научный сотрудник NASA Эл Глобус, орбитальные поселения имеют гораздо более высокий потенциал для колонизации по сравнению с поверхностями планет и их спутников: Луна и Марс имеют совокупную площадь поверхности, примерно равную лишь трети поверхности Земли. Если материал крупнейшего астероида - Цереры - будет использован для создания орбитальных космических колоний, то их общая жилая площадь будет превышать площадь поверхности Земли приблизительно в 150 раз. Так как большую часть земной поверхности занимает мировой океан или малонаселённые территории (пустыни, горы, леса), поселения, созданные из материала одной только Цереры могут обеспечить комфортабельное жильё для более чем триллиона людей".
Неизвестно, как именно подсчитывались жилые площади, учтён ли материал, потребный для создания системы жизнеобеспечения и защиты, которые на Земле уже есть и давно действуют исправно. Подсчитаем же, какую прибавку к обитаемым площадям можно получить, если строить с размахом на Земле.
Крупнейший небоскрёб современности Бурдж-Халифа достигает высоты 828 метров и содержит 163 этажа - 5 метров на каждый этаж. Сегодня стоится Jeddah Tower, проектная высота которого достигает 1007 метров. В разное время были предложены проекты "просто высоких небоскрёбов" высотой до 1400 метров включительно. "Просто высоких", потому что эти здания выглядят именно как башни, сравнительно мало сужающиеся кверху, тогда как были ещё проекты громадных зданий в форме перевёрнутого рупора высотою более трёх километров, вроде 3.6 км Ultima Tower и 4 км X-Seed 4000, у которых площадь верхних этажей, понятное дело, сильно меньше площади нижних, и которые поэтому плохо подходят для оценки возможностей разместить поверхность Земли во много слоёв.
Итак, уже сегодня технически возможно соорудить мало сужающуюся жилую башню высотой 1400 метров. Если поставить не одну башню, а множество рядом, соединить их между собою мостами, на мосты наложить перекрытия, то можно сооружать огромные многоэтажные плато, которые практически не сужаются кверху и при этом устойчивы. Это будет нечто среднее между готическим собором, сложным мостом и естественными плато - тепуями.
Пусть на этаж отводится в среднем 10 метров - как на двухэтажный загородный дом, а высота такого плато 1400 метров, то есть 140 этажей. Сегодня городами застроено менее 1% суши, или менее 0.25% поверхности Земли. Пусть такими плато застроено 4% суши, или 1% поверхности Земли. Тогда к обитаемой поверхности планеты прибавится 140%, то есть она вырастет в 2.4 раза. Пусть теперь такими плато застроено 10% поверхности Земли, или 40% суши (пустыни и деградировавшие бывшие пашни в сумме дают 20%, остальное можно отвоевать у моря или разместить в 140 этажей леса и луга там, где они были в один). Это даст прибавку обитаемых площадей в 1400%, иначе говоря, они увеличатся в 15 раз.
Устойчивость плато позволяет увеличить его высоту до естественных пределов, какие бывают у плато настоящих. А материал, вынутый из земной коры оставляет после себя объёмы, которые можно заполнить жилыми и производственными помещениями. Строить также можно и под водой, размещая плато прямо в океане. Увеличив высоту вдвое и добавив столько же на подземные и подводные части, получим прибавку в 5600%, или увеличение обитаемых площадей в 57 раз.
Наконец, использованием продвинутых материалов, принципов и конструкций, упомянутых в первом пункте, можно дотянуть стопку этажей поверхности планеты от 2.8 км (плюс 2.8 подводных и подземных этажей) до границ космоса, то есть до 100-120 километров. Добавив только 11.2 километров высоты, уже можно получить те самые 150 поверхностей Земли, о которых сказано в оценке NASA по космическим станциям из материала Цереры, причём эти 150 поверхностей разместятся только на 10% исходной, то есть сохранится место для увеличения ещё в 10 раз по горизонтали и в 10 раз по вертикали.
Такие "здания" будут уже скорее похожи на системы крыльев, разгруженых Архимедовой силой, экранным эффектом и тягой электрореактивных подъёмных движков, парящих в управляемой глобальной системе циркуляции воздушных масс планеты. Они будут не опираться на фундамент, а висеть на крыльях, опирающихся на воздушные потоки, приводимые в движение солнечной энергией. Глобальная стая больших самолётов на возобновляемых источниках энергии ;) Враги больших сооружений на Земле - притяжение и давление ветра - превратятся в друзей, поддерживающих всю конструкцию в воздухе.
5) В Солнечной Системе только одна пригодная для жизни планета, даже терраформирование не позволит достичь земных условий на Луне или Марсе, а станций с земными условиями может быть сколько угодно.
Действительно - даже если организовать на Луне и Марсе атмосферу, океаны, заселить их живностью, всё равно не получится создать там земное притяжение, поскольку масса этих небесных тел многократно меньше земной. Больший оптимизм внушает Венера, где притяжение составляет 0.9 от земного, но всё же только ещё одна планета - маловато для масштабной экспансии человечества в космос.
Однако существуют ещё две возможности помимо терраформирования, космических станций и отказа от космоса.
Во-первых, может выяснится, что землеподобных и никем разумным пока не занятых планет во Вселенной и ближайших окрестностях полно, и более того, прыгать к ним через пространство и время можно легко и быстро, и может даже без космических кораблей ;)
Во-вторых, если эти надежды окажутся напрасны, или же напротив, всё так, но землеподобные планеты уже заняты братьями по разуму, с которыми предстоит встретиться и познакомиться, образовав тем самым "вселенское человечество", то можно заниматься строительством дополнительных планет прямо внутри своей системы. Процесс будет напоминать одновременно 3D-печать и естественный процесс планетообразования, только многократно ускоренный и управляемый. Сначала в облако Оорта (а особенно его наиболее плотную и близкую к нам часть - облако Хиллса) запускаются саморазмножающиеся миниатюрные роботы-пылинки, которые разбирают местные каменюки, превращая их в себе подобных, разлетающихся во всех направлениях и повторяющих то же самое. Благодаря взрывообразному росту численности в итоге они превращают всё облако или наиболее плотную его часть в "умную пыль", совокупной массой по крайней мере в одну земную (по нынешним оценкам, внешняя часть облака Оорта содержит массы на пять земных, масса внутреннего более плотного облака неизвестна). Затем эта стая собирается в месте создания планеты - так, что каждая пылинка (а их химический состав разный и заранее подобран) занимает определёное положение в облаке, и благодаря этому распределение химических элементов в облаке установлено определёным образом. Далее под действием гравитации и двигателей коррекции это облако-стая слипается в готовую планету с заданым строением, распределением химических элементов по объёму, с готовым океаном, атмосферой и может быть даже с уже отстроенной инфраструктурой. После этого происходит заселение.
Таким способом можно собрать, например, ещё две землеподобные планеты в точках Лагранжа L4 и L5 на орбите Земли, а также пристроить ещё по две в соответствующие точки Венеры и Марса. Можно было бы исправить и малое притяжение ближайших к нам планет земной группы и Луны - либо добавив им массы снаружи, облепив "умной пылью", либо снабдив их очень тяжёлым и плотным ядром из металлов вроде вольфрама, иридия и платины. Можно также вновь образованые планеты делать чуть больше самой Земли (т.е. "супер-Землями"): при сохранении средней плотности на уровне земной, у такой планеты при радиусе в 1.2 большем земного масса будет больше в 1.728 раз, притяжение - только на 20% (и это скорее благо, чем зло, поскольку усиливает конвекцию в оболочках, подъёмную силу крыльев, плавсредств и аэростатов, мощность гидроэлектростанций, физическую форму обитателей и.т.д), а площадь поверхности увеличится в 1.44 раза. При этом исследователи, занимавшиеся вопросами жизнепригодности планеты, пришли к выводу (не все), что "сверх-Земли" такого размера могут быть гораздо лучшим местом для жизни, чем сама Земля.
6) Невесомость позволяет получить новые возможности, недостижимые на Земле.
По большому счёту, невесомость нужна только для производственных нужд, и то не всегда. Соответственно, та часть производств, которая в ней нуждается, и будет выведена в космос. Для людей же и прочей живности необходимо притяжение. Бежать в космос из гравитационого колодца, чтобы там опять создавать искусственное притяжение - зачем, когда оно уже есть на планете? Притом куда лучшего качества. На космической станции притяжение создаётся центробежной силой при вращении корпуса. Если его, например, пробъёт метеорит, то через дыру атмосфера станции начнёт утекать в космос, и центробежная сила будет этому помогать. Если же метеорит попадёт в Землю, то сама атмосфера его полностью или частично разрушит, а притяжение будет удерживать воздух на месте, мешая ему уходить в космос. Даже если метеорит и долетит до поверхности, то в силу размеров планеты вероятность попадания во что-то ценное будет невелика, и общий ущерб мал, тогда как для космической станции достаточно будет куда меньшего камушка, чтобы он всё развалил.
Благодаря притяжению на Земле действует конвекция - это и тектоническая деятельность, одна из основ жизни, и движение воздушных масс, которое обеспечивает эффекты от естественной вентиляции помещений до высвобождения огромного количества энергии в циклонах и ветрах. Благодаря притяжению есть Архимедова сила, позволяющая обезвешивать конструкции в атмосфере и гидросфере не намного хуже, чем в невесомости. Есть падающая вода и текущие реки, которые поддерживают жизнь и дают энергию.
Если кому-то надо испытать невесомость, он может сделать это и на Земле. Можно к тому же испытать свободное падение, потерю веса при погружении под воду, полетать в аэротрубе или повисеть в магнитном поле.
7) Биосфера Земли не выдержит большого населения и соответствующей промышленности - уже сейчас планета перенаселена, и всё, что можно, надо сокращать и выбрасывать в космос.
Это давняя страшилка, восходящая ещё к Томасу Мальтусу, и сегодня её пиарят в связи с "Пределами роста" супругов Медоуз, чтобы тем самым оправдывать своё привелегированное положение и концентрацию всего на свете у себя.
Развитие технологий идёт таким образом, что для получения заданого эффекта требуется всё меньше материалов - конструкции становятся не только лучше по всем показаелям, но и всё более "воздушными" и менее материалоёмкими, требуют всё меньше ресурсов.
Биосфера планеты как раз и есть важнейшая часть её системы жизнеобеспечения - чем она мощнее и разнообразнее, тем лучше поддерживает жизнь, держит удары и восстанавливает повреждения. Однако планета Земля сильно недонаселена. Большая часть её поверхностей и объёмов представляет собою безжизненную пустыню, особенно в океане. Жизнь и цивилизация ютятся в основном вдоль берегов крупных водоёмов - морей, рек и озёр, и слабо использует третье измерение - высоту. В силах людей сделать планету сверхобитаемой, создав наилучшие условия для жизни по всей планете, превратив пустыни в сады, создав можество новых береговых линий и зон перехода между биомами, размножив поверхность планеты во много этажей вверх и вниз.
Технический уровень неразрывно связан с численностью людей - чем их больше, тем более масштабные задачи может ставить и решать человечество, в том числе и по превращению своей планеты в благоустроенную и сверхобитаемую. Бегство на космические станции - всё равно что ситуация, когда команда спасается на шлюпках с корабля, потому что по трусости и глупости не научилась с ним обращаться и не привела в порядок после бардака, ею же и учинённого.
8) Станции удалены друг от друга - делай что хочешь. Никакой Большой Брат не дотянется, не начнёт против тебя войну! Воплощённая мечта либертарианцев и анархистов о персональном острове с термоядерным реактором, универсальным фабрикатором и вдалеке от контроля государства.
Идея отделить себя от Большого Брата и войны космическим расстоянием хороша только при условии, что сами же сбежавшие сумеют ужиться мирно, и не начнут воевать друг с другом, будучи куда как слабее разделены препятствиями и расстоянием. Не говоря уж о том, что ракеты и снаряды в разреженных атмосферах и при меньшем чем на Земле притяжении летают дальше, быстрее и точее. Если колонисты уживаются мирно благодаря своей малой численности, то их деятельность в масштабах цивилизации - не более чем мышиная возня на далёком острове, вроде той, что была на острове Пасхи. Если же они ухитряются жить мирно при большой численности, как подобает людям - то стоило ли бежать? Можно было применить рецепт умиротворения и дома.