Освоение Солнечной: логистика будущего

Если мы хотим управиться с Юпитером раньше тепловой гибели Солнца, то на ближайшие миллиарды лет потребуется нагромоздить разгонную батарею из квадриллиона таких лазеров. Да, это космос. Да, он большой. И да, есть решения эффективнее, а это призвано всего лишь иллюстрировать порядок цифр.

Проблема ведения цели

Разумеется, цель под разгоном стремительно удаляется от лазера. Её становится трудно наблюдать, а значит, и трудно эффективно целиться. Это проблема, которую решают астрономические инструменты, микроприводы точной наводки и эффективные компьютеры управления в едином разгонном комплексе.

Опять же, вполне простые и представимые нам средства, которые позволяют количественное решение вопроса такого разгона уже на доступных нам технологиях по цене денег.

Проблема отклонения

Если нарушен угол облучения паруса, тот получает боковое ускорение. Такое же постоянное, как и основной разгон. Это значит, что уже за час отклонение под боковым ускорением в один миллиметр начнёт измеряться в метрах. Проблема сравнительно легко исправляется там, где лазер находится по космическим понятиям близко от паруса, но уже на расстояниях в световые минуты начинаются серьёзные проблемы.

На расстоянии в световые часы о самом факте промаха станет известно сильно позже ухода паруса в сторону, а потом ещё столько же времени уйдёт на прибытие нового луча по актуальным координатам – если компьютерная система достаточно хороша, чтобы рассчитать поправку без участия человека за пренебрежимо короткий с человеческой точки зрения срок.

Правда, наши компьютеры уже сейчас достаточно хороши – если ситуацию предусмотреть заранее.

Проблема рассеяния

В массовом представлении в рамках бытового мифа лазерный импульс – очень тонкое пятнышко света, которое пронзает бесконечные космические пространства.

Разумеется, это полная ерунда!

Диаметр лазерного импульса размазывается с каждым новым километром. Даже очень качественный лазер с очень большой физической или виртуальной линзой всё равно теряет фокусировку с расстоянием. Вопрос лишь в том, как быстро дифракция возьмёт своё.

Размер парусного вооружения придётся наращивать в зависимости от удаления от лазера. Но это нормально и полностью ожидаемо.

Галактическая система позиционирования

Каждый лазерный парусник в активном разгоне потребуется очень точно наблюдать и позиционировать. Любая распределённая астрономическая система и передача собственных позиционных сигналов парусником тут окажутся в помощь.

Чем точнее это всё работает – тем эффективнее передача лазером кинетической энергии парусу.

Активная коррекция

Сравнительно малый запас эффективного рабочего тела и маневровые двигатели на борту парусника могут оказаться достаточными, чтобы вносить мелкие поправки в случае ухода луча с паруса. Упомянутые выше по тексту искажения в миллиметр в секунду вполне эффективно уравновешиваются работой сравнительно простых и маленьких ионных двигателей. Относительно скромного запаса рабочего тела им хватит надолго.

На межзвёздных расстояниях задачей транспортных капсул «двигателя Пакмана» может оказаться в том числе доставка новых порций рабочего тела вспомогательных маневровых двигателей строю перелети-городов.

Предел дальности

У луча Николла-Дайсона в пределах нашей галактики дальность – любая желаемая. К сожалению, появляется он где-то хорошо так вблизи уровня могущества цивилизации II типа по шкале Кардашева. До наступления этого времени дальность разгонных лазеров, даже больших солнечных, окажется довольно скромной.

Что с этим делать?

Станция «Полпути»

Самый очевидный и простой ответ цивилизации, которая может себе позволить активную лазерную тягу и отправку космических городов на межзвёздные расстояния – строительство космических городов транспортной системы в межзвёздном пространстве!

Среди популярных фантастов вряд ли получится назвать кого-то хотя бы задумавшегося о подобном решении. Но его жизнеспособность бессмысленно оспаривать.

Термоядерная оговорка

Даже паршивый термоядерный реактор – уже крайне эффективное решение в пределах отдельно взятой Солнечной и её окрестностей. Передача энергии лазером на расстояние в световые месяцы заметно проигрывает водородному топливу – самому распространённому элементу в космосе.

Питать космическую лазерную батарею мощным термоядерным реактором возможно те же безумные триллионы лет, что и в примерах выше. Жилое пространство таких космических городов совершенно аналогично жилому пространству Солнечной, хотя энергию и свет им подарит внутренний реактор вместо солнечных электростанций на внешнем корпусе.

Материальная оговорка

Вместо потока фотонов можно использовать луч заряженных частиц. У того есть свои ограничения по стабильности и сравнительно малая дальность, зато куда выше масса частиц в потоке.