Освоение Солнечной: логистика будущего

Разумеется, большая космическая астрономия давно уже вышла за пределы видимого спектра. Инфракрасное наблюдение, радиотелескопы и более хитрые астрономические конструкции тоже отлично выполняют свою работу.

Каждый раз, когда всплывает дикий миф про «малозаметность в космосе», вдохновенный до полупрозрачности автор очередной космической вундервафли старательно игнорирует, что наблюдать его штернраумтарнкаппенракеттенгерат будут в любых диапазонах, включая те, про которые в полемическом задоре старательно умалчивается.

Как вычислить тепловой след марсианского агрессора, коротко и доходчиво писали даже в научно-популярных журналах столетней давности. С тех пор наблюдение за космосом стало гораздо эффективнее.

Главная уязвимость

Если речь зашла о сложных искусственных космических сооружениях, то стоит помнить, что главная их уязвимость – мусорное тепло. Раз уж на то пошло, в любой ситуации в космосе главная уязвимость чего угодно – мусорное тепло.

Работа бортовых систем порождает огромное количество тепла. Его можно только излучить. Радиаторы для этого нужны эффективные, а значит – очень большие и очень горячие. Заметить их очень легко.

Частные случаи обхода заметности в местных относительно малых системах есть, и у них можно подобрать граничные условия приемлемой эффективности. Но если говорить про искусственные сооружения и транспорт полной функциональности, их заметят все и всегда.

Наблюдаемость цивилизации

Шкала Кардашева появилась как таковая именно потому, что даже теми, ещё сравнительно простыми, средствами наблюдения единичный экуменополис и сопутствующую ему ближнюю космическую инфраструктуру получилось бы заметить на межзвёздных расстояниях уже с ранних стадий его полноценного строительства.

Это то, что нужно помнить о космосе всегда. Пресловутый «тёмный космический лес» настолько тёмен, что любая цивилизация в нём горит для наблюдателя ярче бочки с бензином в настоящей лесной роще тёмной ночью.

Но вернёмся к методам большой галактической астрономии.

Космическая интерферометрия

Простое короткое объяснение выглядит примерно следующим образом: волны отлично взаимодействуют друг с другом. При наложении двух одинаковых волн разной фазы они взаимно гасятся. Если же эти волны различаются, начинается самое интересное – разницу можно измерить, после чего более-менее точно опознать её причину.

Хорошо всем знакомое поле больших радиотелескопов занимается именно этим. Следит за некой областью пространства с полным совмещением волн. Если в области что-то есть, отклик придёт изменённым.

Разрешающая способность

Количество телескопов массива и расстояние между ними определяет разрешающую способность всей системы. Чем больше телескопов, и чем обширней поле, тем качественнее получается «картинка».

Правда, есть и специфика. У видимого света, который проходит даже через маленькую и простую линзу, длина волны гораздо скромнее размера линзы – на многие порядки. А вот радиодиапазоны уже требуют большой массив радиотелескопов. Именно потому, что длина волны запросто исчисляется в километрах.

Да, в космосе этих километров очень и очень много. Но и телескоп нужен очень большой!

Одна угловая секунда

Линза размером с ладонь для видимого света разрешение в одну угловую секунду вполне даёт. Именно потому, что на многие порядки больше короткой электромагнитной волны, которая и есть свет видимого диапазона.

Чтобы получить разрешение в одну угловую секунду для радиодиапазона, требуется использовать распределённый массив радиотелескопов, размером на те же порядки больше длины радиоволны. Если делать телескоп в сто миллионов раз больше длины волны, диапазон единичных десятков метров потребует миллионы километров на массив приемлемой разрешающей способности.

То есть, общий размер системы легко и свободно вылетит за пределы сферы Хилла Земли. Эффективная мощная система наблюдения для межзвёздных расстояний сама по себе – мегаконструкция!

Снижение цены

Разумеется, этот масштаб пугает лишь при малом представлении о его вероятных реалиях. Распределённая система отлично себя чувствует в режиме одиночного радиотелескопа на каждом заселённом камне Солнечной.

Их общую картинку сравнительно легко свести и синхронизировать, хотя только на передачу информации телескопами в центр уйдут многие часы. Подключение к гипотетической астрономической программе будущего новых местных радиотелескопов даст вполне эффективное улучшение общих возможностей системы. Заселение солнечной будет улучшать систему такого рода всё больше и больше. Средства наблюдения в районе орбит дальних планет и малых тел на «ближних дальних границах» Солнечной, на дальности в единичные световые дни сохранят достаточную эффективность системы и заметно увеличат её фактические возможности.

Что это даст человечеству?

Предел наблюдаемости