Вопрос первый и простой: а где должно быть место строительства орбитальных станций? Ответ очевиден — только на верфи возле Земли. И даже станции для Луны, Марса, Венеры — должны строиться на земной орбите. Отправлять в другое место все материалы и там, потом строить будет и дороже и рискованнее. С точки зрения массы, что толкать буксирами отдельные блоки, что станцию в сборе — энергозатраты одинаковы. А вот затраты на работы будут в сотни раз больше. А потом, вдруг не хватает какой-то детали и что? Ждать два года? По крайней мере, пока у колонизированных планет не появится своя промышленная база.
Для строительства понадобится космическая верфь. Может не такая красивая и большая как на рисунке. Но, по крайней мере, длина стапельных ферм должна быть не меньше диаметра строящейся станции.
Далее, с опорной орбиты буксиры доставляют пакеты элементов каркаса, а затем с использованием манипуляторов производится его сборка. Если будут применяться трубы с резьбовым соединением, то часть соединительных муфт и тройников может быть навинчена на Земле.
Параллельно, из готовых блоков, монтируется цилиндрический осевой силовой элемент в виде втулки. Мне представляется, что эта конструкция должна быть в стиле башни архитектора В.Г. Шухова, но могут быть и другие варианты.
Важно, чтобы внутри этой «втулки» могли впоследствии перемещаться свободно пассажиры и грузы.
Параллельно, при помощи других манипуляторов, со стороны центра к ободу будущего колеса выполняется сборка спиц и их стыковка с ободом колеса станции. На этом сборка каркаса станции завершена. Осталось только его испытать на прочность. После чего каркас выводится со стапелей буксирами и швартуется у верфи.
Дальше, на ободе каркаса устанавливается кран манипулятор. Буксиры подвозят готовые к сборке модули станции, космонавты или роботы закрепляют их на внутренней части каркаса, стыкуют между собой, подключают к энергосети, соединяют информационные шины и т.д.
Тут следует задуматься, а как стыковаться кораблям и буксирам с вращающейся станцией? Ну, теоретически, есть вариант, захватить каким либо образом выступающую за обод колеса спицу и затем при помощи манипулятора подтянуться к стыковочному узлу. Вариант сложный и не очевидный. Но есть и другой путь. Стыковочные узлы (терминалы) должны располагаться в торцах, по оси станции. Тогда, после того, как корабль выровняет орбитальную скорость со станцией и займет азимутальное направление к торцу (стыковочному узлу), понадобиться за счет маневровых двигателей корабля создать осевое вращение корабля и выровнять его со станцией. Далее производится простая стыковка, без фокусов.
Тогда возникает ещё один вопрос. А если нужно пристыковать не один, а несколько кораблей на один стыковочный узел? А как швартуются пароходы на реках? Пристань одна и маленькая. Первый пароход швартуется бортом, а следующий бортом к нему, и так далее. Проход пассажиров обеспечивается последовательно сквозь все суда. Так можно поступить и в нашем случае. Только тогда, необходимо чтобы у кораблей было два стыковочных узла — на носу и на корме. И сквозной проход вдоль корабля для пассажиров.
Логичным будет разделить два стыковочных терминала станции по назначению. Один для приема пассажиров, а второй для грузовых судов. Причем, именно в районе грузового терминала лучше всего разместить такие массивные блоки как ядерный реактор, аккумуляторную, распределительные подстанции и пр.
Ну и последнее, необходимо закрыть обитаемые блоки скорлупами противометеоритной брони и панелями радиационной защиты, смонтировать панели солнечных батарей, провести пуско-наладку систем и всё — станция готова.
Когда монтаж всех блоков завершен, все системы проверены и запущены в тестовом режиме можно раскручивать станцию. Варианта тут два. Первый и самый простой. На концах двух спиц, которые выступают за обод колеса примерно на ¼ диаметра, установить по касательной твердотопливные ускорители. Дальше всё просто — отчалили от стапеля, буксиры вывели станцию в расчетную точку и включили ускорители. Две-три минуты и искусственная гравитация готова. Есть и более элегантный вариант: буксиры захватывают выступающие спицы, и аккуратно работая ионными моторами, за день-два раскручивают станцию до нужной угловой скорости. Так же можно и остановить вращение.
Надо понимать, что если станция должна прибыть к Марсу или Луне, то раскручивать её нужно именно там, а не возле Земли. Дальнее пилотирование такого «гироскопа» — дело не простое.
Ещё несколько интересных вопросов.
Даже если мы возьмем вариант станции с диаметром 200м, то общая площадь такого круга составит 31 000 м2. И если использовать только половину этой площади под солнечные панели, а именно 15 700 м2, то потенциально мощность генерации электроэнергии будет не менее 735 кВт. А если такая станция будет работать на орбите Венеры, то и атомный реактор не понадобится.
На что похожа такая станция с точки зрения её обитателей? Правильно — на поезд! Живешь в купе или в плацкарте, кушать ходишь в вагон-ресторан через тамбур, в другом вагоне работаешь и только на прогулочной палубе можно полюбоваться проходящим пейзажем из иллюминаторов. А кто сказал, что все блоки станции должны быть строго одинаковыми? Можно сделать хоть спортзал с теннисным кортом. Можно, вторым (верхним ярусом) поставить оранжереи. Просто надо понимать, что в этом случае, корпуса таких блоков придется сваривать в космосе отдельно, затем монтировать оборудование, выполнять отделку. Будет дороже и дольше, но качество жизни колонистов заметно улучшится.
Однако, если Вас не пугает прожить два или четыре года в поезде — тогда покупайте билеты и добро пожаловать.
