Начать бы с того, что раньше вода была жиже... Да и начну, в самом деле.
В современном мире большинство молодого поколения воспитано на ЕГЭ и электронных играх. Поэтому законы природы воспринимают как статьи уголовного кодекса - типа они есть, но при определенном уровне прокачки, или достаточном количестве денег, или наличии волосатой лапы во властных структурах - их можно обойти. А невежество порождает веру в чудеса. И электронные игры этому учат. В какой-нить "цивилизации" всегда есть рояль в шкафу - неведомое полезное ископаемое, которое решит все проблемы. Какой-нить турбиниум и вибраниум, ну или криптонит на худой конец. Ну и культивируемая у нас вера в "передовые западные технологии", с которыми доступно всё. Слов нет, они передовые и западные, но... Как бы сказать. Теория эволюции или законы сохранения противоречит мировозрению папуаса, а волшебство - нет. Мы становимся папуасами, готовыми приписать новому божеству - " технологиям" победу над физическими законами. Печально...
Ну да ладно. А слабо сыграть в "цивилизацию" в реальном мире ? Ну в этом самом? Тем более, что Маск распиарил переселение на Марс одного миллиона человек. Попробуем ?
Для начала условимся, что игровая вселенная подчиняется законам сохранения энергии, импульса и прочего. Что местная таблица Менделеева совпадает с реальной. Что живем мы на планете The-мля ( ну это там, третья планета у одного невзрачного желтого карлика ). Планета эта с ускорением свободного падения 9.81, толщиной атмосферы 100 км и так далее. А колонизировать мы будем четвертую планету, удивительно похожую на Марс. Ну и технологический уровень цивилизации примерно такой, что у нас сейчас есть.
Вопрос. Как добираться до Марса? Только с помощью реактивной тяги, то есть ракет. Других способов пока нет. Некоторые говорят, что в галактике Кин-Дза-Дза есть гравицапы. Но в этой галактике их нет.
Поехали далее. Ни один существующий ( или перспективный ) экспериментальный ядерный или ионный двигатель не в состоянии оторвать свой вес от поверхности стартового стола. Поэтому будем получать энергию из химического топлива. Жидкостные реактивные движки (ЖРД) вполне ничего, но есть одно но. При сгорании компонентов топлива выделяется строго определенное количество энергии, а значит и температура достигается вполне определенная. И это значит, что скорость истечения реактивной струи ЖРД принципиально ограничена сверху.
Тут надо остановиться и почесать репу. Вероятность того, что найдут новое химическое топливо крайне мала. 70 лет этим занимаются разные НИИ и исследовательские центры. Да и теплота сгорания - это по сути разница между разными квантовыми энергетическими уровнями. А их изменить нельзя. Такая вот подлянка от господина Планка.
Про новые химические элементы я вообще молчу. Вероятность обнаружить новый химический элемент в начале таблицы Менделеева примерно равна вероятности найти неизвестное науке целое число между 3 и 4. Так что все, кому нужен вибраниум - идут в лес во вселенную Марвелл.
Чтобы улететь на Марс, нужно выйти на орбиту Земли, потом дать импульс, болтаться в космосе где-то 300 суток и тормознуться у Марса для мягкой посадки. Самая экономичная схема. Калькулятор в зубы и считаем. Выход на орбиту(с учетом всех потерь) - 9.1 км/с, старт перелета к Марсу - 3.3км/с, торможение - 5км/с. Итого -17.4км/с потребной характеристической скорости ракеты. Пусть двигатели у нас водородные со скоростью истечения 4.5км/с. Тогда до Марса долетит около двух процентов стартовой массы. И спасения от этого нет. Можно биться в истерике и сучить ножками. Это закон, детка. Закон сохранения импульса. И уравнение Мещерского. Не нравится - играй в героев меча и магии. Там с этим проще. Абракадабра и готово.
Теперь самое интересное. Эти два процента - теоретический предел. То есть такое возможно, если баки и двигатели весят ноль. А они не ноль. Причем каждая ступень. То есть - до поверхности Марса гарантировано долетают двигатели и баки от тормозного блока. А вот что там с полезной нагрузкой в виде человека - это вопрос. Кроме того, нужно не только тушку переселенца доставить. Жилой блок, системы жизнеобеспечения, запасы, силовую установку, дублировать всё это раза два... Ну и ракету для эвакуации, а то мало ли что. А эта ракета... ну вы поняли. Сколько-то там километров в секунду на старт с Марса, сколько то на переход на траекторию возврата, потом корми этих дармоедов в космосе 300 суток и посади мягко с межпланетной подлётной траектории. Прилетят те же единицы процентов, только в профиль. А эти единицы процентов - несколько тонн в виде спускаемого аппарата. А на Марсе это - сотни тонн спасательной ракеты, а на Земле ... десятки тысяч? Хе...
Такой вот тонкий намёк. Если переселение одного человека на Марс означает доставку туда десятков тонн всякого оборудования, то никакого массового переселения не будет. Потому что миллион человек на Марсе - это 20 миллионов тонн оборудования на Марсе - это 20 миллиардов тонн ракет на Земле. Производить старшипы миллионными тиражами - пупок порвется. У всей Земли сразу. И экология такого ракетного выхлопа не выдержит. И база на Луне не поможет. Потому 20 миллионов тонн на Луне - это 2 миллиарда тонн на Земле. Ииии? Пупок порвется не сразу, а завтра ? И тут становится ясно, что нормальные герои так не колонизируют.
Вот мы и подбираемся к интимному вопросу, вынесенному в заголовок статьи. Понятно, что грузопоток в космос будет ограничен. Но кто-нить исследовал вопрос - сколько людей и ресурсов нужно услать на Марс, чтоб основанная колония не сдохла? И в каком виде?
Ну доставим туда регенератор воздуха. И атомный реактор. И солнечные оранжереи. Жить можно. Пусть и пяти человекам. А что делать, когда регенератор сдохнет ? Чинить? Значит нужен специалист. Один из пяти. Еще один на реактор, еще один на плантации хлореллы... И электрик... Ой... рук-то не хвататет. Расширяемся? Пусть колония 100 человек, но ведь доставленная с Земли техника все равно рано или поздно сдохнет, значит надо производить свою. Ну или население выросло, родились марсиане - срочно нужен еще один кислородный генератор, а к нему электичество, а к электрогенератору ядерный котел, а чтоб это произвести - нужна добывающая промышленность, металлургия и прочее. И уж если размножаться - то минимальный размер популяции -2-3 тысячи, иначе сдохнут от генетического вырождения. А если промышленность своя, то и подготовка кадров из местного населения своя. Профессора-учителя, учебная база, наука. А это люди, которые не производят ничего. Значит, кто-то работает за двоих. Ну и профессоров явно не по одному должно быть, а научная школа. Иначе перепьёт один такой на юбилее - и прощай целая отрасль промышленности типа обработки титана. А то на Земле вдруг взрывают ядрён-батон, всё живое от огорчения помирает, спросить про титан некого...
Так при каком количестве людей и технологий на Марсе колония будет успешно развиваться? Нет, понятно, что разворачивание колонии должно происходить по строгой заранее разработанной процедуре (которой, кстати, нет). Понятно, что это будет(и довольно долго) полуфашистское общество с тотальным контролем за ресурсами, понятно всё. Вопрос один - сколько вешать в граммах ? Примеров в истории не найдётся. На Марсе никого не было. На Земле были (квази) изолированные сообщества. На уровне каменного века. Были страны в изоляции. Феодальные. Но на Земле можно хотя бы бесплатно дышать без высоких технологий. На Марсе не покатит. Да и на Земле относительно успешным был полуизолированный Советский Союз. Ну и Северная Корея. Что ни говори - развивается, бомбу сделала. Но даже тут, в тепличных условиях, размер такой самодостаточной "колонии" - десятки и сотни миллионов людей.
Так что давайте придумывать, как рассчитывать и как уменьшать критическую массу цивилизации. Иначе колонизировать смысла нет.
PS. Если понравилось играть в реальном мире, то пишите в комментах. Разберу по косточкам какую-нить очередную сказку...
