Невесомые купола над городами Марса
Оригинальную конструкцию сверхлёгкой теплицы-купола, способной, в зависимости от выбранного размера, укрыть и жильё на четверых, и колонию в тысячи обитателей, предложили американские специалисты. Купол должен превратить в тропики негостеприимные полярные районы Земли.
В перспективе этот купол пригодится и на Марсе. Даже в полярных областях нашей планеты можно создать приемлемые температурные условия, пользуясь лишь солнечным светом, если построить нечто вроде теплицы. Однако стекло для этой цели слишком тяжело — ведь его ещё нужно везти на полюс (а это дорого). И если мы хотим накрыть куполом не одно здание, а целый городок? Тогда стеклянное сооружение окажется просто чудовищно сложным. На ум сразу приходит мыльный пузырь. Вот только он, бедняга, слишком недолговечен. А если серьёзно — напрашивается применение полимерных плёнок. Но вот как именно из них сделать эффективную конструкцию — большой вопрос.
Если мегакупол строить по принципу обычных теплиц — каркас будет тяжёл, а уж что с ним случится при порывах ветра — страшно представить. Значит, всё-таки нужно надувать. Не мыльные пузыри, конечно, а полимерные. Тут необходимо заметить, что ещё в 1970 году германская компания Hoechst спроектировала «Город в Арктике» (City in the Arctic), накрытый надувной плёнкой-полусферой диаметром два километра и высотой 240 метров! Увы, город этот не был построен, так как, по большей части, являлся архитектурной авантюрой.
Но вот теперь двое американских исследователей полагают, что в XXI веке прогресс в области материалов позволит создать нечто подобное. Александр Болонкин (Alexander Bolonkin), специалист по космосу, и Ричард Кэткарт (Richard Cathcart), географ, предложили возводить бескаркасные «Вечнозелёные полярные купола» (Evergreen Polar Zone Dome — EPZD), поддерживаемые в расправленном состоянии небольшим избыточным давлением внутри поселения, а не внутри двойных стенок, как часто делается для надувных архитектурных конструкций. Оболочка выполнена из прозрачной плёнки толщиной, к примеру, в 0,1 миллиметра (с современными материалами возможно применение также плёнок толщиной на два-три порядка меньшей, сообщают изобретатели этого купола).
Американцы пишут, что плёнки такой толщины никогда ещё не использовались в сооружениях большого размера. Для дополнительной теплоизоляции стенка купола задумана в виде стёганого одеяла с прямоугольными ячейками — из двух слоёв плёнки. На стороне купола, обращённой к низкому солнцу, учёные предложили закрепить тонкие регулирующие жалюзи, а с внутренней стороны купола, на половине, противоположной солнцу — напылить алюминиевую плёнку (толщиной 1 микрометр), для отражения лучей вниз. Кроме того, в толще плёнки авторы купола предусмотрели прямоугольную сетку тончайших (тоже в один микрометр) проводков, идущих с шагом в один сантиметр. Они должны сигнализировать о повреждении плёнки.
Авторы концепции отмечают, что многие люди увлечены сейчас перспективами колонизации Марса, но немногие задумываются о более эффективном освоении едва ли не четверти земной поверхности — полярных областей. Между тем, тут есть чем заняться. Одни биологические исследования чего стоят. Понимание биохимии уникальных организмов, обитающих, скажем, в полярных морях, может привести к созданию новых лекарств. Почему бы и нет? Да и в плане подготовки к марсианским миссиям полюса Земли очень интересны. Здесь примерно столько же солнечного тепла (с учётом отлогого угла падения лучей), как в экваториальных широтах Красной планеты, и здесь также желательна максимальная автономия колонии. Ведь завоз продуктов — очень дорог. А раз нам нужны собственные продукты, значит — теплицы. EPZD, укрывающий одним махом и посадки растений, и домики обитателей — то, что доктор прописал.
Такой купол на несколько человек весил бы всего 65 килограммов (что и для марсианской миссии хорошо, и для полярной экспедиции). А купол, закрывающий площадь порядка четырёх гектаров — потянет всего на 145 тонн (подробнее — в докладе авторов проекта; PDF-документ). Купол из стекла и металла аналогичного размера весил бы тысячи тонн, бетонный — сотни тысяч. Разумеется, ультратонкие (порядка микрометра и меньше) полимерные плёнки, обладающие достаточной для такого сооружения прочностью, это сами по себе — продукты высоких технологий. Их создание и массовое производство — задача на ближайшие годы. И всё же в замысле Болонкина и Кэткарта нет ничего фантастического. Разве только предположение о грядущем лунном и марсианском применении таких куполов. Конечно, можно предположить, что EPZD будут в таком случае применяться для создания эффекта теплицы и обогрева поселения, но не для удержания пригодной для дыхания атмосферы. Ведь давление снаружи будет нулевым или почти нулевым. Значит — всё равно понадобятся герметичные домики. А ведь вы не хотели бы оказаться в пространстве, окружённом вакуумом или чрезвычайно разреженной атмосферой Марса, будучи защищёнными лишь плёнкой, подозрительно напоминающей мыльный пузырь?
Источник: http://galspace.spb.ru