В 1966 году Джерард О'Нилл преподавал физику в Принстоне. Его подопечными были студенты первого курса, которые скептически относились к новым научным изысканиям. Чтобы заинтересовать учащихся преподаватель поинтересовался у них, можно ли считать поверхность нашей планеты оптимальным местом для дальнейшего развития человечества.
Споры и логические рассуждения привели к выводу о необходимости космической колонизации.
В качестве первого варианта (он позднее получил название «Остров-1») была предложена вращающаяся сфера с окружностью в 1 милю. Диаметр этого сооружения должен был равняться 512,27 метра.
Для обитания людей была предназначена экваториальная область сферы. Причем люди должны были жить на ее внутренней поверхности.
А сейчас небольшой экскурс в физику:
Люди привыкли жить в условиях гравитации, которая обеспечивается силой тяжести нашей планеты. Однако если космический корабль движется с ускорением равным ускорению свободного падения на Земле, то люди внутри корабля будут иметь тот же вес, что и на нашей планете. Отличить вес обеспеченный силой тяжести от веса обеспеченного ускорением человек не сможет, и условия жизни будут не менее комфортными, чем на Земле. Движение по окружности всегда ускоренное и центробежная сила придаст человеку вес. Так что дискомфорта от невесомости у человека не будет. Правда, головы всех людей будут направлены к центру сферы, независимо от той точки на внутренней поверхности сферы, на которой стоит человек.
Этот проект заинтересовал НАСА и по заданию агентства в Стэнфордском университете разработали альтернативную модель. Эта модель представляла собой тор диаметром в 1600 метров. Этот тор также должен был создавать искусственную гравитацию за счет вращения.
В ответ на разработку Стенфордского университета Джерард О'Нилл создал новый вариант своего проекта под названием «Остров-2». Это снова была сфера, но с увеличенным диаметром до 1600 метров.
В 1974 году в журнале «Физика сегодня» вышел проект «Остров-3», который Джерард О'Нилл разработал совместно со студентами Принстонского университета.
Остров 3
На сей раз публике был предоставлен проект, состоящий из 2-х цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях. Диаметр каждого из цилиндров 5 миль и длина до 20 миль. Они были предназначены для жизни людей. В осевой части этих цилиндров была бы невесомость - она предназначается для ремонта различных механизмов и отдыха людей. К цилиндрам крепились внешние кольца различных диаметров, максимальное по размеру кольцо имеет диаметр 20 миль. Эти кольца должны были вращаться с различными скоростями и предназначены для сельскохозяйственных угодий.
Согласно расчетам, для создания приемлемой гравитации на внутренней поверхности цилиндров, они должны вращаться со скоростью 40 оборотов в час. Это относительно невеликая скорость, и лишь небольшое количество людей будут страдать от подобия морской болезни. Влияние кориолисовой силы проявится лишь в том, что падающие предметы будут на несколько сантиметров отклоняться от вертикали.
Для дыхания авторы проекта предложили заполнить цилиндры смесью кислорода 40% и азота 60% с давлением в половину атмосферного. Такая смесь вполне пригодна для дыхания человека, а давление на стенки комплекса окажется вдвое меньше. Подобная смесь должна обеспечить и защиту от космических лучей.
С внешней стороны цилиндра создатели проекта предусмотрели окна, идущие полосами, которые снабжены зеркалами. В открытом состоянии зеркала направляют внутрь свет, необходимый для жизнедеятельности людей, а в закрытом создают ночь и позволяют избавиться станции от излишнего внутреннего тепла. Эти стекла не сплошные, а состоят из небольших секций, так что в случае попадания метеорного тела больших проблем с потерей атмосферы на время ремонта не возникнет. Для большей безопасности стекла должны выполняться из особопрочного эластичного материала.
Пространственная ориентация, по замыслу разработчиков, должна была осуществляться за счет гироскопического эффекта связанных между собой цилиндров. Первоначальная раскрутка должна осуществляться посредством моментального колеса - некоего подобия маховика.
Размещать подобные станции Джерард О'Нилл предлагает в точках Лагранжа – местах, где гравитация Луны и Земли уравновешивается.
Доставка материалов для космических станций дело очень дорогое, поэтому доставлять их выгоднее с Луны посредством электромагнитной катапульты.
В своем научно-фантастическом романе 1973 года «Свидание с Рамой» Артур Кларк красочно описал вращающийся космический корабль цилиндрической формы названный в честь Рамы, который примерно на 50% длиннее классического 20-мильного цилиндра О'Нила.
Художник Эрик Брюнетон создал поразительную трехмерную анимацию этого корабля:
Как вы думаете, научатся ли когда-нибудь люди строить подобные космические корабли? Поделитесь своим мнением в комментариях.
Если вам понравилась статья, поставьте лайк и подпишитесь на канал Научпоп. Наука для всех. Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
