Техническая возможность межзвёздных перелётов

[PostAlien]

Ну скажем в лёд в 20 К (фоновая температура межзвездной среды)?

Писал же уже.
Температура микроволнового фона, как известно, составляет 2,72548 K°. Но есть ещё звёздный свет.
При светимости Млечного Пути в 20 миллиардов светимостей солнца и его диаметре в зеттаметр, у звёздного света среднегалактическая плотность энергии составляет:
(2×10^(10)×3,827×10^(26))÷((0,5×10^(21))^(2)×π×2)=0,0000048727 ватт на квадратный метр, что эквивалентно температуре АЧТ в 3 K°. Больше быть не может, иначе бы галактика сияла значительно ярче (при 20 K° – почти в две тысячи раз). Если прибавить к этому микроволновый фон, чья энергия составляет (5,670367×10^(−8)×2,72548^(4)) 3,1288 микроватта на квадратный метр, то мы получим плотность энергии:
0,0000048727+0,0000031288=0,000008 ватт и, соответственно, температуру АЧТ в 3,447 K°.

Аналогичную температуру (3,5 K°), путём иного, но схожего расчёта, получил Спитцер в Physical Processes in the Interstellar Medium.
А в работе Probing Oort Clouds around Milky Way Stars with CMB Surveys насчитали для объектов облака Оорта (которые, помимо звёздного света и реликтового излучения ещё и Солнце греет, хоть и не так сильно, как койпероиды или объекты внутренней системы) температуру 10 K°, при этом учитавалось фоновое излучение звёзд и реликтовое излучения, свет Солнца и радиоактивный распад. Температуру фона (реликтовое излучение + галактический свет) приняли как 3,5K.
Аналогичная оценка фоновой температуры в 3,5 K° есть в An IRAS search for Extra-Solar Oort Clouds.
Также существуют оценки температуры объектов облака Оорта в 5 K°.
Но, надо заметить, даже если бы фоновая температура АЧТ для звёздного света составляла 20 K° (такое может иметь место, например, в ядре галактики или в шаровом скоплении, где освещённость значительно выше среднегалактической), мы всё равно смогли бы поддерживать температуру максимум в 5 K° чисто пассивным образом – за счёт ультрабелых покрытий с высокой эмиссивностью.

Не знаю, можно ли в районе абсолютного нуля пользоваться этим законом, но если мы еще скинем десятку градусов

Нельзя. Там вообще всё останавливается. Жидкого азота вам более чем достаточно. На самом деле, даже сухого льда должно хватить.

[PostAlien]

Еще я читал у западников то же самое.
Откуда у них этот "бред"?
Значит вы что-то недосчитали....

У меня там вообще-то три ссылки на нормальные работы по этой теме висит.

Кроме видимого света есть рассеянный инфракрасный фон галактической пыли.

А откуда этот свет берётся? Пыль же сама тепло не генерирует – она только переизлучает (и немного отражает) звёздный свет и микроволновый фон.

Её, кстати в галактике по массе куда больше (на порядки, кажется) чем вся остальная масса звёзд вместе взятая

Да нет, на несколько порядков меньше. Не путайте межзвёздную пыль и межгалактический газ.

[alex_semenov]

Да нет, на несколько порядков меньше. Не путайте межзвёздную пыль и межгалактический газ.

Ага. Да, точно. Именно с газом я и спутал. 

А откуда этот свет берётся? Пыль же сама тепло не генерирует – она только переизлучает (и немного отражает) звёздный свет и микроволновый фон.

Да, но я не вник как вы считали звёздный фон, я думал вы считает только видимый звёздный свет. Извините.  Ну да...

При светимости Млечного Пути в 20 миллиардов светимостей солнца и его диаметре в зеттаметр, у звёздного света среднегалактическая плотность энергии составляет:

Виноват... Да, конечно... если вы считаете все звёзды галактики... Но вот ваша формула не читается сходу (то есть как вы высчитали 3 К - не понятно, надо писать формулу в Латексе)...

Но 20 К и 3 К  это 6.66... раз разница. В четвёртой степени это потеря мощности фона в 2000 раз (1975)!
Ну не могут же они так ошибаться!

[Rattus]

Комментарий модератора раздела

Все сходные темы объединены. Данная тема, являющаяся одной из старейших тем Астрофорума (что видно уже по её порядковому номеру в адресной строке), включена в перечень важных тем раздела ВЖР. Запланировано отделение побочных обсуждений в соответствующие темы.

[alex_semenov]

Я не совсем понял последние разговоры.
Но вообще говоря чтобы вырастить ребёнка в некой "синтетической" утробе в условиях космоса нужно два неприменных условия.

1. Земная гравитация (возможно, может быть ослаблена, но пока, по умолчанию, земная, 1g)
2. Уровень радиации НЕ ВЫШЕ чем на Земле. Это требование без вариантов. ГКЛ должно быть ослаблено на много порядков защитным магнитным полем.

А что бы потом вырастить ребёнка во взрослого полноценного человека-члена экипажа пилотируемой межзвездной экспедиции нужно третье условие.

3. Достаточно большая и богатая среда-пространство. Так называемый "мир"

Я утверждаю, что всё это возможно. Я даже подозреваю, что всё это можно иметь в  в массе всего лишь 50 000 тонн (из которых только атмосфера мира 10 000 тонн и минимизация ее массы - отдельная головная боль, если заполнить тор просто 1 атм. масса составит под 30 000 тонн).  И первое поколение детей "на осторвое" - 120 человек (три начальных "деревни" по 40 человек). Но вообще, население такого мира должно быть под 1000 человек в конечном итоге. И при таком население возможно полное его озеленение, но уже в режиме неподвижной станции на орбите-приколе с увеличением массы на основе местных ресурсов в несколько раз.

Предположительный оазис-мир-квест (зелени тут избыточно много, на самом деле она в начале будет только местами в районе трёх разнесённых на 120 градусов "деревень"):

[Ph_user]

2. Уровень радиации НЕ ВЫШЕ чем на Земле.

Срок хранений яйцеклетки в женской особи до начала выращиваний мож порядка 1е-5 века. А тут вроде хотят прохранить эту клетку в морозилке порядка десятков веков. Потому при равной накопленой условной дозе и мощность радиации в морозилке должна быть в милионы раз меньше.

[Rattus]

Уровень радиации НЕ ВЫШЕ чем на Земле. Это требование без вариантов.

Он и на Земле природный может отличаться чуть ли не на порядок в разных местах.

но пока, по умолчанию, земная, 1g

Да дались вам эти 1g?! Вам так дороги тромбозы вен ног и разрушение мжпозвонковых дисков и суставных хрящей ног с возрастом что ли? Проблемы с родами у человека всецело связаны с его прямохождением при земной гравитации. Утончение костей позволило бы в перспективе иметь более широкие родовые пути.
И вы же вроде как не панировали класть всех потомков своих косможителей обратно на тела с ~земной силой тяжести? Кому это предстоит - могут свои годы роста проводить в хабитатах, планомерно раскручиваемых до требуемой силы тяжести. А остальным вполне было бы достаточно столько, чтобы выпиваемые жидкости не норовили затекать в носовые ходы и душ можно было бы не заменять обтиранием мокрыми полотенцами - т.е. что-то немного повыше лунной, полагаю.

[Ph_user]

Проблемы с родами

Нету там проблем у здоровых - плод изгоняет мышцами женской особи по физике реактивного движения даже без ускорения и дополнительных сил к живорожающей тушке. Просто без внешних сил плод полетит в одну сторону - женская особь в другую. Но плод привязан к женской особи пуповиной и потому его можно подтащить обратно и начинать кормить. А плацента с пуповиной потом отходит попозже.

[Ph_user]

на Земле природный

Тут таки над животинками много километров атмосферы еще и поля магнитные планеты. Атмосферы над квадратным метром много тыс кг при плотности около килограма на кубометр внизу. И пролет радиации через километры атмосферы может быть отличен от пролета через сравнимые тыс кг стенки звездолета при толщине стенки меньше метра.

И уже по опытным слухам с местной планеты - даже на высоте чуть больше 10 км от местной планеты даже во вполне здоровых женских особях развитие плода или идет очень плохо или вообще никак. Или если обходит проверки на дефекты и продолжает развитие к живорождению - выходит повышеная вероятность инвалидности. И это при сроке всего развития плода меньше 0.01 века.

Приказ министерства по авиации - http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102095951 .

ТРЕБОВАНИЯ
              к состоянию здоровья, на основании которых определяется годность к летной работе,
              работе по управлению воздушным движением, работе бортпроводником, бoртоператором,
                                пилотом авиации общего назначения

Д.45 негодны     |     негодны    |    негодны    |    негодны 

Статья 45. С момента  установления  беременности   авиационный
персонал  признается  негодным  к летной,  диспетчерской работе,  к
работе бортпроводником.
     При беременности,  закончившейся  абортом или преждевременными
родами,  вопрос о допуске к работе решает гинеколог.

От начала беремености женские особи не_годны к труду на высоте.

https://www.kiout.ru/info/publish/2646

Степень радиационной опасности зависит от типа и количества проведенных в воздухе часов. Например, член экипажа, налетавшего много часов на высотных маршрутах и высоких широтах (например, при полетах через Северный полюс) получит наибольшую степень радиации. По данным ФАА — органа гражданской авиации в США — средняя доза космической радиации, получаемая членами экипажа самолетов, лежит в диапазоне от 0.025 до 0.93 миллисиверт (мСв) за каждые 100 часов в год (Friedberg и др. 1992). Таким образом, член экипажа с налетом 960 часов в год (или в среднем 80 часов/месяц) получит годичную расчетную дозу радиации между 0,24 и 8,928 мСв. Эти дозы ниже, чем рекомендованный порог облучения для летного состава и бортпроводников, установленный Международной Комиссией Радиологической Защиты (МКРЗ), который составляет 20 мСв (за 5 лет).

Однако беременным женщинам установлена минимальная допустимой дозу ионной радиации не выше 2 мСВ. Кроме того, Национальный Совет по Радиационной Защите и Измерениям (ИСРЗИ) США рекомендует допустимые дозы радиации не выше 0.5 мСВ за каждый известный месяц беременности. Если член экипажа проработал полный месяц на маршрутах с высоким уровнем радиации, месячная доза радиации может превышать рекомендованный лимит. Работа в течение 5 или 6 месяцев в подобных условиях, также может привести к получению дозы облучения превышающей рекомендованный для беременных лимит в 2 мСВ.

Если там 1 милизиверт за 100 часов - при 6500 часах типовой беремености - уже огребет около 60 милизивертов и ой. Даже на высоте около 10 км под останками атмосферы и за основными магнитными полями планеты.

Дальше если по смыслу зиверта это примерно джоули на килограм. А вес яйцеклетки примерно 1е-9 килограм - значит за все время хранения яйцклетки ей вредно огребать более 2е-3*1е-9=2е-12 джоулей радиации. Или лучше в разы меньше.

С https://cosmos.vdnh.ru/izdoma/kosmicheskaya-radiatsiya/ - средняя доза облучения в сутки при полете в межпланетном пространстве около 2 мЗв.

Итого без особой защиты яйцеклетка межпланетно может пролететь только около 3е-5 века. А чтобы пролететь 10 веков - надо будет уменьшать уровень радиации где-то в 4е5 раз минимум (и то пролет особо мощной частицы сломает часть клеток наглухо).

[Алексей Николаевич.]

Радиофобией пугать уже не модно.
В Зоне живут зверушки, кушают всё местное и прекрасно размножаются.
И хищники и травоядные.
И ещё и живее и крупнее других, что у городов живут.
Рождение, развитие, сохранение эмбрионов...
Всё это решаемо.
Не та это проблема, что может остановить освоение космоса.

[Ph_user]

В Зоне живут зверушки, кушают всё местное и прекрасно размножаются.

Так у них нету 10 веков хранения в заморозке при тех дозах без падения еще все 10 веков. Мощность фона дающего аддитивные зиверты при полете к другой звезде достаточно без изменений во времени. А мощность фона на той зоне безпрерывно падает. И еще и есть места с малым фоном.

[Алексей Николаевич.]

И еще и есть места с малым фоном.

И конечно те кабаны и волки находят именно те места где меньше и там тусят.
Ну едят то они то что копит, и друг друга.
Всё это концентрируется.
Но за все эти десятилетия нет чудовищных монстров которые должны были быть по сказаниям радиофобов от мутаций.
А с должной защитой от излучений всё нормально будет и на астероидах и в звездолёте.

Просто не те это проблемы которые действительно мешают.
Проблемы скорее в головах и идеологии людей.
В обработке их.
Оптимизм космический сменился пессимизмом и это нужно срочно изменять ещё с рождения, ещё в детских головах.
А то и железо будет и топливо и двигатели, а публика не пожелает этого шоу и никакие правители не дадут денег и дозволу на это.
Вот где настоящая проблема.
Мотивация.
И возвращение интереса.
Сейчас все ходим под угрозой баха с неба астероидом.
И нет пока защиты.
И всем плевать.
А потому что внушили публике, - ноу проблем, мы справимся если чё, успеем и корабль построить и бомбу сделать.
Пару фильмов сняли и успокоились.
А ведь не успеем!
Глупо миллиард лет развиваться в страшных мучениях для того чтобы имея возможность, не воспользоваться ею и не выжить.
Перед Вселенной стыдно...

[Rattus]

Нету там проблем у здоровых

Ну да, только приходится несращивать череп и недозревать мозг так, что новорожденный по сравнению с другими приматами попроще по сути весьма недоношен (проводящие пути в мозге недомиелинизированы, новорожденный даже взгляд фокусировать не может), вокруг даже здоровой роженицы постоянно издавна вьётся толпа акушерок, чтобы вовремя предупредить осложнение, от которых куча "клинически здоровых" рожениц мерли в прежние века - а так да - "проблем нету" и "беременность - не болезнь".

Просто без внешних сил плод полетит в одну сторону - женская особь в другую.

Кому-то явно надо найти в Гугле хоть какой-нибудь учебник по оснвам акушерства, чтобы не вызывать у тутошних немногочисленных читателей с высшим медицинским образованием непроизвольных фейспалмов или гомерических спазмов гортани. Даже "стремительные роды" не могут быть настолько стремительными по чисто биомеханическим причинам.

[Алексей Николаевич.]

Да он сам ржёт небось.
Пуповина это как раз для невесомости приспособление, чтобы ребёнок не потерялся и не улетел сразу куда то...

[Ph_user]

Всё это концентрируется.

Без разумных и жизненых дел обычно все только идет с увеличением энтропии в общую безструктурную смесь - скорее наоборот живность производит распределение пятен повышеного фона по всей зоне. Дозиметров у кабанов может нету и чуйки где больше и где меньше фонит. Спад фона идет намного быстрее потребности в выводе нового вида кабанов с повышеной чуйкой где можно жрать и стоять и где вредно по накоплению лишних зивертов в тушку.

[Ph_user]

хоть какой-нибудь учебник по оснвам акушерства

Мне одна из жен живородила дитеныша на лавке в землянке на поверхности планеты и скорость там вполне ощутимая для вылета плода без торможений внешними силами. Да и вся остальная живность хозяйства всегда живорожает без учебников. В учебниках там дело выпиха готового плода называют изгнание плода и оно происходит силами тушки изнутри наружу. По законам физики разогнаное силами с одной стороны и летит без перемены скорости до смены скорости иными силами.

[Ph_user]

приходится несращивать череп и недозревать мозг так, что новорожденный по сравнению с другими приматами попроще по сути весьма недоношен (проводящие пути в мозге недомиелинизированы, новорожденный даже взгляд фокусировать не может),

Вот такое вот оптимизированое для жизни вида на планете семя примата - уже со своей оболочкой шкурной но еще в потребности к проращиванию (и ограниченой дееспособности и способности к самозащите от части воздействий). Один из смыслов оптимизации может быть и в оптимальной отбраковке во время выращивания  между живорождением и совершенолетием полной дееспособности и самозащиты и минимальных затратах ресурсов женской особи на выращивание семени к живорождению.

[alex_semenov]

Итого без особой защиты яйцеклетка межпланетно может пролететь только около 3е-5 века. А чтобы пролететь 10 веков - надо будет уменьшать уровень радиации где-то в 4е5 раз минимум (и то пролет особо мощной частицы сломает часть клеток наглухо).

Ясно что нужна защита от радиации. Про самолёты и беременных бортпроводниц - интересный источник информации. Действительно... По Юджину Паркеру:



На борту самолёта 2,8 бэр/год на уровне моря 0,02-0.04 то есть в 70-140 раз доза на борту самолёта выше. И хотя мы знаем что на Земле есть места где фон радиации в ~100 раз  больше (в 80 раз) среднего и там люди живут и рожают, вопрос с беременными бортпроводницами интересен. Гм... 80 и 140 - это разница (особенно если еще и над северным полюсом летают).
Но. Просто посмотрим дальше картинку Паркера.
В межзвёздном пространстве он рисует фон  в 30-70 Бэр/год. Это несомненно всё - заряженные частицы ГКЛ (а ничего иного там больше нет, если не считать путевой радиации от столкновения с набегающим потоком газа и пыли). То есть до земного - с  70 бэр до 0.02  это срезать ГКЛ в 3500 раз.
Вот Штерн и показывает график:



Он утверждает что магнитое поле в 10 Тесла, срежет в спектре ГКЛ всю его часть до 15 ГэВ.  И в этом видео...

https://youtu.be/dR0twdoxXeo?t=559

Он говорит что ГКЛ после 15 ГэВ (плотность поточка частиц падает с ростом энергия в степени 2.7) при интегрировании это дает 7-10 микрорентген в час. На Земле, он утверждает 15 микрорентген в час.
Проверил. Бэр почти равен рентгену (это по сути биологический эквивалент рентгена и он на ~20% меньше)
1.5E-5*365*24 =0,1314 рентген/год.  Ну пусть 0,1 Бэр/год. Это в 5-2,5 раз больше чем у Паркера на уровне моря или как в горах на высоте 3000 м. Но учитывая что колебания фона на земле реально отличаются на порядок-другой, то да, можно поверить.
В целом фон - приемлемый.
Если вспомнить что в горах на 3 000 метрах люди вполне себе живут веками, рожая детей.
Кстати, понятно почему Юджин Паркер предлагает для защиты людей в космосе поле не 10 тесла, а все 20 тесла (это по-сути предел достигнутый на современных сверхпроводящих катушках). Тогда можно получить именно идеальный уровень защиты в 0.02 Бэр/год.
Но Штерн собирается оставить ~0.053 Бэр/год и с этим лететь 3000 лет.
НЕ ДОЛЬШЕ!
Потому что замороженный эмбрион по его прикидкам за 3000 лет от 0.053 Бэр/год наберёт смертельную дозу в 160 Бэр (я насчитал 180 но это рентген) или 1.6 Зиверта повреждений и не проснётся из ледяного сна. Но лично я считаю сроки более 1000 лет в пути - ненормальными (нежелательными) даже для железных машин. Ну максимум на что можно было бы решиться (как я полагаю) это 1500 лет в пути. От крайней безнадёги. Не более...
Кстати у Дайсона примерно столько должна была лететь его консервативная конструкция взрыволёта. Медная полусфера-парус в 20 км в диаметре сухой массой в 5 миллионов тонн и с колонией в 20 000 человек на борту (он говорил "город с Принстон").

Кстати. Такие крупные корабли-колонии на такой маленькой скорости вряд ли можно тормозить магнитным парашютом (даже более лёгкий корабль в ~ 100 000 тонн парашютировать долго не получится), поэтому на борту надо иметь запас массы (бомб) для торможения. И зная что у больших кораблей хорошо работает закон масштаба, запас бомб для томржения вполне мог бы выполнить роль пассивной защиты. Надо просто знать конкретный проект и прикинуть. Я когда-то считал бублик и там получалось 5 т/м² тормозных бомб.
То есть очень медленный и тяжёлый бомболёт (на 10-100 тыс. человек) мог бы уже использовать пассивную защиту как стационарный хабитат. Надо этот нюанс уточнить.
Но если не получается то можно и нужно использовать магнитное поле.

В общем. Ничего невозможного в смысле защиты от радиации в длительном межзвёздном полёте что живых людей (корабль поколений или так полюбившихся тут бессмертных) или носителья эмбрионов в криосне на 1000 лет нет.

На самом деле мы с этой проблемой РЕАЛЬНО столкнёмся еще при полётах к Титану. Орбита Гамона туда это 6 лет в пути. Да, люди скорей всего полетят по 2-х летней траектории (годовой бросок мыслим только для бомболёта). И это  УЖЕ требует радиационной защиты. Это не на Марс проскочить за 180 дней.
Так что там потребуются корабли совсем не в духе Маска! Более года под ГКЛ и невесомостью - это самоубийство. Нужна и искусственная гравитация и нужна защита от ГКЛ. Без дураков.

Да дались вам эти 1g?! Вам так дороги тромбозы вен ног и разрушение мжпозвонковых дисков и суставных хрящей ног с возрастом что ли?

В чём одно из преимуществ искусственных обиталищ в духе ОНейла? То, что там люди будут иметь РАЗНУЮ гравитацию. Достаточно сесть на лифт и переместиться ближе к оси вращения. Вплоть до невесомости.



У кого-то в фантастике описано, что человек, живущий в таком хабитате через месяц пребывания на Земле стал ИЗНЫВАТЬ от постоянства силы тяжести. Его убивал бесконечно-далёкий загибающися не туда горизонт и эта одинаковая везде сила тяжести.... Поднимаешься на 40 этаж в лифте, а там - та же самая сила тяжести! Ужас!!!!

Ну и еще. Сила Кориолиса. Люди хабитатов к ней привыкнут и будут рефлекторно делать поправки на неё (и всегда чувствовать где север, где юг). Интересно посмотреть на игру в футбол или волейбол/баскетбол в таком хабитате. На Земле всё будет летать не так как надо! И человек хабитата может чувствовать себя под угрозой (как на небесном теле где есть тяжесть, но нет силы Кориолиса указывающей стороны света).

***
Еще тонкость. Атмосфера ("проблема неба").



Столкнувшись с тем, что масса атмосферы в моём бублике будет в 3 раза больше массы самого бублика (я собираля его делать по-сути "надувным мешком" из кевлара) я заинтересовался проблемой атмосферы космического корабля. На самом деле давно уже достигнут консенсус, что идеальная атмосфера для кабины корабля - это ПОЛОВИНА земной атомосферы с сохранением парциального давления кислорода. То есть он не 21% как на Земле а все 40%. При этом возникает вопрос про вторую половину. Очень хотят заменить инертный азот гелием. Выгода хотя бы в том что та же радиация не создаёт радиоактивных изотопов из азота. Но азот просто сам по-себе тяжёлый. Гелий же почти всем хорошь. В нём дышится гораздо легче (при том же содержании кислорода). В гелиевой атмосфере людям холодней (лучшая теплопередача) и значит комфортрая температура на борту должна быть чуть выше. До 25-27 С.  Но гелий плох тем что он летучий и быстро буде просачиватья наружу. Плюс в такой атмосфере у людей голос станет выше на 0.7 октавы. То есть мультяшным.
Поэтому предлагается трёхсоставная атмосфера 40% кислород, 20-40% азот, 20-40% гелий. Можно варьироват.
Еще.
Оказывается обсуждалась в далёких 60х (теперь всё положено под сукно) так называемая "активная" атмосфера.  На Земле вы не можете менять состав атмосферы (можете но только в закрытых помещениях и никто это особо не делает). Но в кабине или хабитате - относительно несложно (вы всё равно должны следить за составом и его регулировать). Например, для спортивных помещений где человек должен активно нагружаться можно повысить содержание кислорода (и гелия) для облегчения дыхания.  Говорят повышение доли СО₂ (а он всегда будет четвёртым компонентом) на некоторое время повышает умственные способности. Китайцы, вроде, даже на своих школьниках эксперементировали во время контрольных работ.
Здесь на Земле мы знаем смену суток и сезонов. Это же несложно организовать и в хабитате (если там будут деревья, им непременно нужен ветер для того чтобы они просто стояли вертикально и не падали). Наверняка должны быть дожди, разная погода, закаты и восходы (их можно делать искусственно-красивыми как это бывает в Африке, но куда длинней. Это всё - технология доступная нам уже сейчас.)



Но там можно еще создавать дополнительно и "атмосферные" сезоны или "погоду". Сегодня содержание гелия в атмосфере такое-то, кислорода такое-то... Влажность (пары воды пятый компонент) - такая-то. Всё это вместе может сильно менять обстановку. И люди избалованные этим (про разную гравитацию я уже говорил) будут просто не комфортно чувствовать на "плоской", "монотонной", "огромной" и "сильно тяжёлой" Земле. Они захотят к себе, домой, в космос!
 
В этом и была срывавшая в 70х годах крышу идея ОНейла, что жизнь в космосе в искусственных поселениях будет лучше чем на Земле! И что путь в космос - это путь В ОДИН КОНЕЦ! "Мы возьмём  с собой этот, большой мир, каждый мир, каждый его час!" (с)



Вырвавшись из гравитационной ямы Земли, нет смысла возвращаться в другую такую же гравитационную яму!
Я эту идею вкурил полной юношеской грудью еще тогда, в 70х. И теперешняя , понятное дело почему,  мода на экзопланеты и общепринятая стратегия космической экспансии по планетам мне кажется каким-то абсурдом! Нафик нам нужен этот дурной терраформинг (с которым неизвестно спрамимся ли мы вообще или нет?), когда у нас будет развитая астроинженерия в духе ОНейла?! Если мы освоим строительство себе хабитатов в космосе, для чего у нас есть, милостью Божией, L4, L5 и Луна, тогда просто нет смысла больше возиться с землеподобными планетами! Никогда!


Но к деталям астроинженерии космических поселений.
Серьёзный минус половинного давления атмосферы - кипение открытой воды. Это где-то +80 С. Это существенно удлинит варку и/или  изменит вкус вареной пищи в открытой посуде. Придётся применять скороварки или, как это сейчас называется? Кухонный процессор. Одно время была мода. Но, кажется, не зашла (как и стереокино).

[Алексей Николаевич.]

А нельзя такие большие поля заменить частично,толстыми стенками из свинца, иридия и прочих интересных материалов,может композитными стенками?
Ну так, гипотетически, ведь тяжело, дорого,(уже вопрос, что дороже, аппаратура для сверхмощных полей, на 1000 лет рассчитанная или тупо толстые броневые стенки), зато надёжно и не ломается.
Расположением агрегатов корабля тоже,частично уменьшаем облучение.
А важные места просто тупо в свинец,(бериллий, вольфрам, обеднённый уран, и что там поинтереснее), толщиной полметра или более,с прослойками из парафинов и прочего, и толща воды тоже, кстати. А уж что не добираем этой пассивной защитой, то и полями можно, зато их мощность снизим изрядно...

[alex_semenov]

А нельзя такие большие поля заменить частично,толстыми стенками из свинца, иридия и прочих интересных материалов,может композитными стенками?

Опять двадцать-пять?
Алексей Николаевич, вы просто смешите. Ей богу!
Вам же РУССКИМ ЯЗЫКОМ сказано. Уже раз 10. Ну что надо сделать, что бы до вас ДОШЛО? А?
Вы хотите глупого. Дурного.
Еще раз.

Первое. Если хабитат будет СТАЦИОНАРНЫМ. То есть его повесят в какой-нибудь точке Лагранжа и максимум - слегка поворачивать (да и то, наверное для этого будут использовать силу прилива, то есть груз на длинном тросе). Тогда его массу можно сделать большой. Тот самый минимальный по размеру хабитат...



... масса конструкции 200 000 тонн. Железа. НО. Для защиты от радиации (внимание!) в двойные стенки закладвается слой камней с Луны.
Поймите. Нет особой разницы что за материя будет выполнять задачу пассивной защиты (о которой вы мечтаете). Чем это дешевле - тем лучше. Лунные камни - лушчее из чего можно это сделать. Главное тут - что бы эта масса составляла 5 тонн на м². Если бы это был лёд, то это слой льда порядка 5 метров. Если же это камни (условно 3 т/м³) это слой чуть больше 2 метров. Представили? Выкладвается слой камней толщиной, скажем 2.5 метра. Всё. Задача решена.
Что это стоит по массе?
Дорого стоит. Это стоит 2 000 000 тонн. Масса станции возрастает в 10 раз. Уловили?
Это очень маленькая станция. На ней невозможна даже полноценная гравитация в 1g. Только половина. И она будет весить аж 2 миллиона тон. В основном из-за защиты от радиации.
И это невозмжно двигать. Это просто глупо двигать. Это сационарная станция. Ну, скажем, в районе  Гипериона...



Что интересно. Более крупные хабитаты, большого размера уже не нуждаются в подобном балласте.

https://www.youtube.com/watch?v=a1aSA_1kl-Y

Там уже, атмосфера внутри и силовая конструкция из железа создаёт достаточную радиационную защиту в 5 тонн/м².
314 миллионов тонн конструкционная оболочка цилиндра в 10 км длинной и 1 км в диаметре - достаточная радиационная защита.

Но.
Если вы хотите иметь космический корабль, вам нужно в другую сторону.
Первое. Оболочку корабля надо делать... надувной и не из металла, а из композита. Вот это - правильный путь.



Во-первых это легче. Во-вторых надёжней. Двойная оболочка (создающая щит Уиппла для случайных метеоритах) не требует ТВЁРДОСТИ стенки. Это тупо не надо.  И вторая причина  - что бы те лучи, которые всё равно будут пробиваться сквозь защиту, не высекали вторичную радиацию из этой оболочки. Из металла (того же алюминия) высекается именно вторичная радиация и она - опасней самого ГКЛ.
Но с  радиациию  ГКЛ надо бороться магнитным полем, снижая поток в 3500 раз, отклоняя большую часть лучей. Другого варианта нет. И это - хороший вариант. Да, это увеличит вес, но это ненамного увеличит вес.



То есть. Представьте. Вот этот "бублик"-хабитат  должен быть не из металла, а просто надувной оболочкой, как "надувной матрас"  из углеводородных материалов, композитов. И это - правильно. Это лучше и надёжней металла. Хотя вам с вашей кондовой манией "надёжности" это интуитивно не верно, но вы - ошибаетесь. Тупо ошибаетесь. Ничего лучше и предложить нельзя.