# Космические океаны: как гидрооболочки и цилиндры О’Нилла изменят жизнь в космосе Источник: https://www.youtube.com/watch?v=oCEGQgjoC-g Канал: Isaac Arthur Опубликовано: 24.02.2022 --- Человечество привыкло проектировать космические поселения, ориентируясь на свои наземные привычки, однако освоение космоса может потребовать создания условий для морских обитателей — от земных дельфинов до гипотетической жизни с ледяных лун Юпитера. Ведущий и футуролог Айзек Артур рассматривает концепции гигантских водных сред, включая совершенно новый тип мегаструктур — «гидрооболочки», которые позволяют создавать океаны, превосходящие планеты по размерам, но избегающие при этом разрушительного давления. ## 🌊 Основы космической гидродинамики и гравитации [[JUMP:00:00]] Традиционно проекты космических колоний ориентированы на двуногих существ, привыкших к твердой почве под ногами. Однако, как отмечает Айзек Артур, расширение присутствия человека вне Земли неизбежно поставит вопрос о создании водных сред [0:17]. Это может быть продиктовано желанием сохранить земную биосферу в заповедниках, потребностью в жилье для «улучшенных» (uplifted) китообразных или даже будущей генетической модификацией самих людей в «русалок» и «тритонов» [0:29]. Для проектирования таких систем необходимо учитывать два фундаментальных фактора: * Вода под воздействием гравитации создает давление, которое растет с глубиной [1:40]. * Гравитацию в космосе можно имитировать вращением (центробежной силой), и вода в таких условиях будет вести себя так же, как и на планете [1:56]. Айзек Артур подчеркивает, что принцип эквивалентности Эйнштейна делает ускорение при вращении неотличимым от гравитации для объектов внутри цилиндра О’Нилла [2:23]. По словам автора, хотя центробежную силу часто называют «фиктивной», для человека внутри вращающегося барабана или для воды в стиральной машине она абсолютно реальна [3:32]. ## 🏗️ Проблема прочности корпуса: почему океаны «тяжелее» городов [[JUMP:04:17]] При проектировании водных сред инженеры сталкиваются с критическим различием между прочностью материалов на растяжение (tensile strength) и на сжатие (compressive strength) [4:48]. Вращающийся цилиндр удерживается силой растяжения его корпуса, подобно тому как трос удерживает вращающийся камень. Айзек Артур приводит сравнение: 1. Наземная жизнь фактически двумерна. Слой почвы в несколько метров создает давление в несколько тонн на квадратный метр [6:02]. 2. Средняя глубина земного океана составляет 3000 метров. Каждый метр глубины — это дополнительная тонна давления на квадратный метр [6:42]. 3. Корпус цилиндра с полноценным океаном должен быть в 300 раз прочнее, чем корпус для обычного наземного поселения [6:55]. Для решения этой проблемы ведущий предлагает использовать «тонкие» цилиндры с малой глубиной воды или заполнять внутренние холмы легкими материалами, такими как аэрогель, покрытый тонким слоем грунта [6:15]. ## 🐠 Экологические зоны и «вертикальные рифы» [[JUMP:08:06]] Большая часть океанической жизни сосредоточена в эпипелагической зоне — верхних 200 метрах, куда проникает солнечный свет для фотосинтеза [8:22]. Айзек Артур полагает, что для большинства целей нам не нужны океаны глубиной в километры. Вместо этого можно строить длинные и узкие цилиндры («карандаши»), где имитируется только освещенная зона [13:34]. Интересные возможности открываются при создании искусственных экосистем: * **Гидротермальные источники:** Их можно воссоздать, используя вторичные контуры охлаждения ядерных реакторов, сбрасывающие тепло прямо в среду [9:31]. * **Вертикальные рифы:** В условиях искусственного освещения рифы могут представлять собой длинные ленты жизни, тянущиеся вдоль источников света [12:48]. * **Парящие острова:** Благодаря тросам, прикрепленным к центру вращения, подводные острова могут «висеть» в толще воды, перемещаясь по сложным траекториям подобно маятникам [11:48]. Автор отмечает, что в океанах Земли питательные вещества часто заперты на дне в темноте, а свет есть только наверху. В инженерном же океане можно с помощью насосов и течений объединить свет и нутриенты в любой точке объема [12:32]. ## 🌐 Гидрооболочки: мегаструктуры нового типа [[JUMP:16:03]] Айзек Артур представляет концепцию, которую он называет «Гидрооболочкой» (Hydroshell). Эта идея пришла ему в голову во время написания сценария под шум дождя и ветра [20:45]. Суть заключается в создании полой сферы, где гравитация создается массой самой оболочки. По расчетам автора: * Если взять массу воды, равную массе Земли, и распределить её слоем толщиной 10 км, получится сфера радиусом 220 000 км (ближе к размеру звезды, чем планеты) [18:03]. * Поскольку масса распределена по огромной площади, поверхностная гравитация будет в 1200 раз слабее земной [18:13]. * Это позволяет создавать океаны невероятной глубины (например, 120 км) с крайне низким давлением, где человек сможет плавать с обычным аквалангом на самом дне [19:30]. Такие структуры могут использовать лед из облака Оорта, которого, по некоторым оценкам, достаточно для создания оболочек с площадью поверхности в тысячи раз больше земной [20:13]. ## ☀️ Искусственные солнца и подводные купола [[JUMP:21:12]] Внутри гигантских водных миров могут существовать автономные поселения. Айзек Артур описывает подводные острова-пузыри с воздушными куполами, давление в которых уравновешено давлением воды, что делает их очень безопасными [21:27]. Любая скала в такой среде со временем покроется коралловыми рифами [22:10]. Для освещения огромных объемов воды могут использоваться «морские солнца»: * Это могут быть мощные светодиодные источники или даже небольшие энергетические установки, плавающие в толще воды [23:54]. * Если сделать их достаточно горячими, вода вокруг будет постоянно кипеть и испаряться, создавая эффект вечного «сияющего шторма» [24:10]. Это предотвратит обрастание светильников водорослями [24:22]. ## 🚀 Будущее и трансгуманизм [[JUMP:25:07]] По мнению Айзека Артура, большинство людей предпочтут среду с обилием пляжей и мелководья, пригодного для дайвинга [25:07]. Однако технологии мегаструктур позволят создавать триллионы специализированных миров-заповедников, площадь которых в миллиарды раз превысит площадь Земли [25:54]. Автор признает, что вопрос о том, что наступит раньше — массовое строительство мегаструктур или генетическая модификация человека под экстремальные среды — остается открытым и дискуссионным [25:24]. Тем не менее, космос предоставляет неограниченные ресурсы (воду, водород, кислород) для воплощения любых, даже самых экзотических концепций обитания [21:12]. ---