Virtual Laboratory Wiki
Advertisement

Какая планета нужна

Прежде чем что-то проектировать, в технике всегда составляют технические требования (ТТ) к будущему изделию (в военной технике они называются ТТТ – тактико-технические требования). А потом пишут техническое задание (ТЗ) на разработку. Обязательно. Это и отличает технический подход от бытового. В технике всегда сначала выясняют, что нужно, фиксируют это, утверждают, а потом начинают делать.

Вообще-то ТТ и ТЗ должен составлять заказчик. Кто же еще знает, что именно ему нужно. Но на деле часто пишет исполнитель, один или вместе с заказчиком. При этом они долго препираются, потому что заказчик за свои деньги хочет получить нечто небывалое, а исполнитель ему доказывает, что это неосуществимо, а если и возможно, то за совсем другие деньги.

При чем здесь техника, у нас ведь не технический проект! А какой? Ну, футурологический, социальный, демографический, экономический. Существовала масса проектов, более близких по своему профилю к нашему. Казалось бы, оттуда и имеет смысл брать методологию и подходы. Техника нам ближе не по содержанию проекта, а потому, что:

1) В технике наработан наибольший опыт создания и реализации самых разнообразных проектов, которые включали и социальные, и экономические и демографические составляющие. И не поймешь иногда, какой это проект, социальный или технический.

2) В технике наиболее четко соблюдается связь задания и результата. Если во всяких других проектах результат часто оценивается качественно и возможны всякие колебания в оценках от «отлично» до «скверно», то в технике оценки однозначны: выполняются или не выполняются ТТ. Построенный по проекту самолет полетит или не полетит, достигнет заданной скорости или не достигнет, двигатель проработает заданный срок без единого отказа, или нет.

А нельзя ли без ТТ? Нельзя, потому что неизвестно, что все-таки нужно. Интуитивное впечатление, что все и так понятно, может очень сильно подвести. Получится как с девочкой Женей из известной сказки Катаева. Она захотела на Северный полюс, что и было исполнено. Но ТТ сформулированы не были, и поэтому не была предусмотрена защита ни от холода, ни от медведей.

В нашем случае очень уж предмет непривычный – целая планета. Не понятно, как писать. Это так, но это не повод, чтобы не писать вообще. Часто и в технике бывает трудно составить ТТ. Ведь задумывают обычно что-то новое. А новое, небывалое никто себе толком не представляет. Обычно отталкиваются от аналогов. Нужна новая машина – изучают существующие, ворошат историю, отыскивают неосуществленные проекты. На основе всего этого создают собственный вариант под свои требования, стараясь устранить уже известные недостатки и развить достоинства.

Военным приходится труднее. Противник постарался, чтобы они не знали, с чем им предстоит воевать.

ТТ, а еще в большей степени ТЗ выполняют и другое очень важное назначение. Важное психологически. Сложный технический проект пугает разработчика масштабом и очевидной невыполнимостью. Ведь порой вообще ничего не известно. Поэтому разработчики должны решить проблему Ивана-дурака из русской сказки: «принеси то, не знаю что».

И вот тут приходит на помощь маленькая хитрость ТЗ. Там фантастической сложности проблема разбивается на мелкие и мельчайшие задачи, каждая из которых тоже непроста, но и не пугает. Каждый элемент огромного проекта отрабатывается отдельно.

Сначала теоретически: бумага, как известно, все терпит, потом в виде математической модели, потом на лабораторном стенде, потом моделируется уже нечто похожее на реальное изделие. И такое проделывают с каждым узлом, агрегатом и системой. И только потом все это собирают вместе и отлаживают уже во взаимодействии. Плодотворность этого пути подтверждается огромными научно-техническими достижениями во многих областях.

ТЗ на планету. (Венера) Когда оформляют изобретение, всегда подбирается аналог из уже известных разработок. В нашем проекте аналогом является Земля. Иначе говоря, это эталон или образец того, что следует получить в результате.

Американский автор С. Доул в книге «Планета для людей» рассматривает Землю как прототип для поиска подходящей планеты в бескрайнем космосе. Он составляет ТЗ на искомую планету, определяя, какие на ней должны быть условия. Понятно, что полностью похожей на Землю планеты не найдется во всей Вселенной. Но и Земля ведь тоже не идеал.

Достаточно вспомнить, что далеко не все районы Земли пригодны для жизни. Более того, таких мест на Земле сравнительно немного, значительно меньше четверти ее поверхности. А если рассматривать только места с идеальными условиями для жизни, их будет и вовсе мало.

Заселение Земли шло в виде многих взаимодействующих процессов. При этом среда обитания формировала людей, а позднее и люди стали приспосабливать окружающую среду к своим потребностям.

Две природы. Мы не смогли бы выжить на Земле первобытных людей. Прежде всего потому, что нас попросту слишком много. Мы начали бы вымирать от бескормицы.

Впрочем, это многократно повторялось в человеческой истории. Теперешнюю Землю необходимо рассматривать вместе с инфраструктурой, то есть первую природу в неразрывной связи со «второй природой» – той, что создана людьми. Прежней, «первобытной» Земли уже нет. На самом деле Земля – это планета, которую люди приспособили для жизни.

ТТ нам нужно вырабатывать двух видов. Одни на приспособления для жизни людей на планете, на системы жизнеобеспечения (СЖО) разных видов, например, как это делают для жизни в Арктике или Антарктике. Другие – на приспособление планеты для жизни на ней людей, на СЖО в масштабе планеты.

Дико звучит? Но ведь на Земле обе такие системы уже созданы. Первая включает здания, энергосистемы, водопровод и канализацию, все сельское хозяйство, одежду и многое, многое другое. Это все то, без чего жизнь стала бы невозможной, во всяком случае, для огромного большинства населения Земли в большинстве районов со сравнительно суровым климатом. Ко второй относятся каналы, тоннели, дороги, защитные дамбы, те же самые дома, которые, кроме основной функции, еще и влияют на климат в городе, и многое другое. Скажем, то же сельское хозяйство, которое получается двуликим.

Значит, задача ставится вовсе по-другому, чем у Доула. Как создать СЖО на пригодной для этого, а вовсе не для жизни, планете? Не подобрать планету, годную для жизни на ней, а подобрать заготовку планеты. Это значит, что не нужно нам слоняться по бескрайнему космическому пространству, а подобрать сравнительно подходящий «участок» и на нем строить. И участок подбираем, как мы уже говорили, в пределах Солнечной системы.

Доул пытается количественно оценить вероятность обнаружения во Вселенной таких планет, где человек мог бы обосноваться и жить. Не отрицая возможности существования таких планет и необходимости их поиска в будущем, мы этим заниматься не собираемся, потому что человек в приемлемые сроки обосноваться и жить там все равно не сможет.

Из книги Доула мы можем почерпнуть необходимые требования к планете. То есть к условиям на ней после реализации нашего проекта. Но вот требований к первоначальной «заготовке» для преобразования мы не найдем нигде. Да они и не нужны. Приходится выбирать из того, что имеется в наличии. А выбор, как мы убедились, невелик.

На Земле люди приспособились к жизни в весьма разнообразных условиях. Даже безвоздушное пространство на ней есть – под водой или в загазованных шахтах. Правда, там люди все же не живут, а только находятся по очень большой необходимости и ограниченное время. А вот без солнечного света, свежего воздуха и неба над головой люди могут жить подолгу. Это проверено в ракетных бункерах или стальных чревах подводных лодок.


ТТ к планете

. Вот сводка признаков планеты, пригодной для жизни [10, с.112].

Масса должна быть больше 0,4 массы Земли, чтобы могла образоваться и сохраниться годная для дыхания атмосфера, но меньше 2,35 массы Земли. Это условие на Венере соблюдено идеально.

Период вращения должен быть меньше 94 часов. Доул аргументирует это тем, что только в этом случае не будет крайне низких и крайне высоких температур на теневой и освещенной стороне. Это требование не выполняется и выполнено быть не может, если не прибегнуть к фантастическому проекту «раскрутки» планеты. Что будет с температурой после преобразования атмосферы, мы пока не знаем, но возможно удастся сделать контрасты дня и ночи не очень значительными. Для этого придется создавать атмосферу, отличающуюся от земной.

Пока колонисты будут жить в аэростатах, они смогут сами регулировать в известных пределах продолжительность дня. Тем более что время оборота верхних слоев атмосферы почти укладывается в указанные Доулом пределы. Проблемами с освещенностью можно пренебречь. Ею можно управлять.

Орбитальные параметры близки к земным, а характеристики главного тела (Солнца), естественно, те же самые. Все. Других условий Доул не выдвигает.

Таким образом, можно считать, что Венера подходит для наших целей, для преобразования в обитаемую планету. Остается только выяснить, как это делать. То есть следует приступить к разработке ТТ на многочисленные системы жизнеобеспечения на планете. А следом и ТЗ на разработку СЖО. Собственно, все дальнейшее и будет разработкой совместно ТТ и ТЗ, проведенное в свободной описательной форме, поскольку мы пока разрабатываем не проект, не эскизный проект, даже не аванпроект, а делаем прикидку, первый грубый набросок проекта преобразования планеты для жизни. Вернее, наброски. Дело в том, что мы рассматриваем процесс, в котором будет много последовательных этапов и приближений к результату.

Можно привести такой пример. Группа туристов пришла зимой на полянку в лес. Полянка мало приспособлена для жизни. Утоптали снег – стало можно ходить уже без лыж. Расчистили место под палатку и костер, разожгли костер – уже уютнее. Настелили лапника, поставили шатровую палатку, сварили обед. В палатке подвесили портативную печку, расселись на спальниках, поели. Уже жить можно. Но это не значит, что можно жить «на полянке». На ней по-прежнему мороз и снег. Жить можно пока лишь в палатке. И то, пока есть дрова и пища. Дальше можно попытаться перекрыть полянку куполом и развести посредине огромный костер. И так далее.

Вариантов может быть неисчерпаемое число. И окончательный их отбор произведет только жизнь и время. Поэтому здесь просто изложены решения, которые представляются возможными в наших современных представлениях. Без всяких претензий на пророчество, на предсказание, на директивность. «Мне кажется, что это будет вот так». А может быть, оно будет совсем иначе. Или вообще не будет. Потомки увидят.

Чтобы не делать бесконечных оговорок «если», «в том случае» и тому подобных, представим себе, что идея преобразования Венеры руководящими умами овладела, что решение принято, деньги нашлись и работы начаты…

Перечислим и кратко обрисуем основные блоки или этапы, из которых будет состоять освоение планеты.

Земной этап. Естественно, все начнется на Земле и задолго до того, как не только первый исследователь «ступит на поверхность Венеры», но даже и до того, как следующая, после долгого перерыва, космическая станция полетит к планете. До того, как что-либо из огромной инфраструктуры будет создано на планете, все это должно быть промоделировано, испробовано, доведено до совершенства на Земле. Собственно, так выполнялись космические проекты и до сих пор. В этой скрупулезной предварительной отработке и есть главный секрет непостижимых успехов в космосе. А в ее отсутствии или недостаточности – объяснение большинства космических неудач.

Орбитальный этап. Первоначально работа на планете будет происходить с околопланетной орбиты. На ней станет летать сначала одна, потом несколько орбитальных станций, подобных «Миру» или МКС, только гораздо более продвинутых и мощных. С них, так же как на Земле, будут изучать планету. Но с той разницей, что планета пока необитаемая. А база исследователей будет от них в десятках миллионов километров. Отсюда основное отличие: станции с самого начала будут переходить на все большую автономность, независимость. Они сами должны стать опорой для всей земной инфраструктуры. Но основная задача будет состоять не в изучении, а в подготовке освоения. В опробовании разработанных на земле методах. Придется опробовать разнообразные системы аэростатов и все более длительные периоды жизни на них в атмосфере.

Атмосферный этап. Базы на плавучих островах в атмосфере. Перенос на планету разработанных на Земле технологий, подготовка к преобразованию атмосферы с помощью микроорганизмов. Это вовсе не служебный, промежуточный или вспомогательный этап, как может показаться. Хотя бы потому, что он может растянуться и на столетие. Можно провести параллель с освоением Арктики или Антарктики. Но более выпуклую аналогию можно привести с освоением Северной Америки или Канады. «Освоением» это может назвать историк в ретроспективе, а для поселенцев это была их жизнь, для многих – вся их жизнь и жизнь их детей, внуков и правнуков. Так и в атмосфере Венеры люди будут жить и работать, одновременно осваивая планету. Его завершением будет развитая инфраструктура атмосферных станций и отработанные технологии преобразования атмосферы.

Поверхность Венеры. Этот этап или блок будет состоять в исследовании поверхности и организации добычи полезных ископаемых. Освоение будет происходить, в основном, дистанционно, аппаратами и устройствами полностью автономнымим, либо управляемыми дистанционно, с атмосферных или орбитальных обитаемых станций.

Эти этапы (блоки) представляют предварительную стадию освоения планеты. На протяжении их должны быть исследовваны возможности глобального преобразоввания атмосферы и отработаны методы

Преобразование атмосферы. Этап начнется, когда готовые штаммы микроорганизмов начнут работать в атмосфере. Результатов, по-видимому, не придется ждать долго. Как только содержание CO2 начнет уменьшаться, даже на доли процента, оранжерейный эффект ослабеет и температура начнет снижаться. Этот период может продлиться даже не одну сотню лет. Сколько он продолжался на Земле, мы не знаем. Кстати, наблюдая этот процесс на Венере, мы, лучше поймем, как это было на Земле.

Дольше всего придется корректировать атмосферу, добиваясь нужного ее состава с помощью природных технологий. С тем отличием от земного опыта, что в данном случае технологии не будут создаваться методом проб и ошибок, а будут применяться уже готовые.

Колонизация. Заселение самой планеты, ее поверхности. Это этап создания системы жизнеобеспечения уже в масштабе планеты. Он может продолжаться и тысячи лет.

Начнется он с того, что на планете станет можно жить с применением тех или иных специальных средств. Возможно, это будут скафандры, может быть, кондиционеры. Не важно, ведь и на Земле люди в большинстве мест не ходят круглый год голышом, а кое-где только аборигены могут существовать без кондиционера. Результатом этого периода можно считать создание условий для массового заселения поверхности планеты во все увеличивающихся масштабах.

Следует заметить, что периоды не будут разделены четкими временными границами. Они будут взаимно перекрываться, накладываться и перетекать один в другой. Еще в первом периоде появятся первые опытные аэростаты в атмосфере, а во втором можно будет пытаться высадиться на поверхность. В третьем и четвертом периодах плавучие острова в атмосфере будут продолжать активно эксплуатироваться...

Advertisement