$
превысил 100 миллиардов тонн грузов в год . При анализе вопросов индустриализации космоса в будущем необходимо исходить из объемов геокосмических грузопотоков в миллионы и миллиарды тонн в год9 10
Немаловажным будет место размещения внеземной индустрии. Она должна быть максимально близкой к потребителю, т.е. к поверхности планеты, где будут проживать миллиарды человек. Т.к. индустрия будет включать в себя огромное количество составных элементов (заводы, технологические платформы, электростанции, жилые модули и т.п.), то орбиты их движения не должны пересекаться. В ином случае может произойти, учитывая очень высокую скорость движения, цепная реакция разрушения всей системы ("принцип домино"), что вызовет гибель тысяч людей, обслуживающих космическую индустрию. Избежать такой катастрофы, вероятность которой не равна нулю даже при самой совершенной системе управления, можно только одним способом — размещением внеземной промышленности в экваториальной плоскости планеты (по типу колец Сатурна, Юпитера, Урана). При подобном размещении круговых орбит векторы скоростей движения космических тел, находящихся в произвольный момент времени на одной и той же вертикали, параллельны друг другу независимо от высоты размещения орбиты. При этом разница в абсолютных скоростях движения на соседних орбитах тем меньше, чем ближе они находяться друг к другу . Поэтому здесь можно говорить не о возможности столкновения космических аппаратов, например, в случае какой-либо аварийной обстановки, а об их соприкосновении друг с другом. Это также позволит достаточно легко переходить с орбиты на орбиту и обмениваться между соседними орбитами сырьем, материалами, энергией и произведенной в космосе продукцией.
Таким образом, принцип освоения околоземного пространства в будущем (рис. 1), существенно отличается от современного освоения космоса (рис. 2), где орбиты искусственных спутников Земли и орбитальных станций произвольны и пересекаются друг с другом .
 |
| Рис, 2. Схема освоения околоземного пространства в настоящее время |
Человечество к настоящему времени освоило практически всю планету, разместив заводы, фабрики, электростанции, жилища не только на суше, но и на дне океана, в Антарктиде, в горах и других труднодоступных местах, протянув различные коммуникации на тысячи километров. Эти коммуникации, по которым может осуществляться передача сырья, энергии, готовой продукции, информации, по которым могут перемещаться люди, и обеспечили создание, развитие и поддержание могущества современной технологической цивилизации. Для этого на Земле создана мощная коммуникационная сеть, куда входит колесный транспорт (автомобильный и железнодорожный), авиация (самолеты, вертолеты, дирижабли), морской и речной транспорт (морские и речные суда, подводные лодки), трубопроводный транспорт (ыефте- и газопроводы и т.п.), линии электропередач и др. Однако тысячелетний опыт создания транспортной сети на Земле ке может быть использован для освоения космического пространства, т.к. ни один из перечисленных видов транспорта не в состоянии выйти в космос.
Для создания геокосмического транспорта (ГКТ), способного обеспечить индустриальное освоение космоса и переход земной цивилизации в космическую, необходим принципиально иной подход.
Чрезвычайно большие энергетические затраты для индустриализации космоса, налагают на ГКТ ряд серьезных ограничений. Его КПД должен быть близок к 100 процентам, т.к. даже относительно небольшой выброс энергии в окружающую среду при работе ГКТ приведет к серьезным экологическим проблемам, которые и без того становятся на Земле главной проблемой. Кроме того, в качестве исходной энергии для него необходимо использовать наиболее экологически чистый вид энергии (таким видом энергии, известным сегодня, является электрическая энергия). Кроме решения экологических проблем повышение КПД геокосмического транспорта снизит себестоимость доставки грузов на орбиту, которая обратно пропорциональна, аналогично любому наземному виду транспорта, КПД транспортной системы.
Любой вид наземного транспорта опирается на что-либо земное: автомобиль на дорогу, самолет на воздух, морское судно на воду и т.д. Принципиальное отличие геокосмического транспорта от наземного заключается в том, что он должен быть самонесущим, т.к. в космосе опереться не на что. Кроме того, наземный транспорт может работать с минимальными затратами энергии, т.к. он перемещается практически по горизонтальной поверхности, в то время как для выхода в космос необходим подъем на высоту в сотни километров. При этом наземный транспорт может функционировать на сколь угодно малой скорости, а для освоения космического пространства необходимы космические скорости. Насколько велика эта разница, видно из следующего примера. Каждый килограмм груза, выведенный на низкую орбиту, имеет такую же энергию, что и пригородный электропоезд, имеющий скорость 50 километров в час .
9
Для сравнения: к 1990 году усилиями всего человечества на орбиту доставлено с помощью ракетоносителей лишь немногим более 10 тысяч тонн полезной продукции, или в среднем, около 300 тонн ежегодно.
10
От разрушительных столкновений космических аппаратов на околоземных орбитах на современном этапе развития космонавтики спасает лишь чрезвычайно низкая “заселенность” этих орбит. При переходе к индустриальному освоению космоса эти орбиты должны быть очищены от космических аппаратов, т.к. они будут представлять опасность для экваториальной индустриальной зоны, которая по мере своего развития будет превращаться в диск, охватывающий планету.