Первый запуск ОТС в космос позволит начать создание космического индустриального ожерелья «Орбита».
КИО «Орбита» — обслуживающий земное человечество многоорбитальный транспортно-инфраструктурный и индустриально-жилой комплекс, охватывающий планету в плоскости экватора, являющийся функциональным аналогом экваториального линейного города, размещённым в космосе, а также плацдармом для защиты от космических угроз (в том числе метеоритных) и платформой для экспансии земной цивилизации в дальний космос
Внешне КИО «Орбита» будет выглядеть как ожерелье, в котором спаренные грузовые и пассажирские гондолы, размещённые шагом порядка 500 м, соединены друг с другом в кольцо струнными коммуникациями. Вокруг гондол со временем планируется создать заводы, фабрики, цехи, электростанции и другие индустриальные сооружения, а также жилые космические поселения — ЭкоКосмоДома, в которых станут жить и работать обслуживающий космическую индустрию персонал
По сравнению с земной индустрией, расположенной на поверхности планеты, индустрия, возведённая в космосе и околоземном космическом пространстве, имеет ряд преимуществ
Невесомость позволяет создавать уникальные материалы и оборудование, например, пеносталь, которая прочнее обычной стали, плавает на воде и не поддается коррозии
Глубокий вакуум на Земле дороже, чем нефть: кубометр стоит дороже тонны нефти
Космос предлагает мощные энергетические решения: 1 м² солнечного света дает около 1 кВт энергии
Добытые в космосе астероиды богаты полезными ископаемыми, что снижает энергозатраты на их добычу, транспортировку и переработку
Чистота среды позволяет производить чистые материалы, обеспечивая однородную структуру и высокое качество продукции
Быстрое охлаждение до сверхнизких температур в космосе открывает новые способы управления фазовым составом производимых материалов, степенью их однородности, характером и плотностью дефектов кристаллической решётки
В космосе легко создать высокие температуры, например, с помощью концентрации солнечного излучения
В соответствии с программой функционирования ОТС на земную орбиту постепенно переместятся с Земли, вернее вновь будут созданы, промышленные производства, научные лаборатории, заводы, фабрики, цехи, в первую очередь — в энергетике, машиностроении, металлургии и химии
Основу жилого сектора КИО «Орбита» составят многофункциональные кластеры — ЭкоКосмоДома (ЭКД), в которых будет искусственная гравитация, а также лучшая часть земной биосферы — субтропики
Индустрию, созданную в космосе, несмотря на автоматизацию и роботизацию, должны обслуживать люди. На орбите необходимо возвести жилые поселения нового типа — ЭкоКосмоДома (ЭКД), в которых станут жить, работать, отдыхать, проходить курсы терапии и лечения миллионы человек
В одном ЭКД на несколько тысяч жителей — в небольшом социуме типа деревни, основанном на инновационных принципах, — будет воссоздана лучшая часть земной биосферы со всеми необходимыми природными условиями: атмосферой, разнообразием ландшафтов, живых организмов, почв, биогеоценозов, водных экосистем и др. Будут организованы самые комфортные физические условия: гравитация, освещённость в естественном спектре, оптимальная температура, давление, влажность воздуха и т. д.
ЭКД представляет собой замкнутый объём, включающий в себя множество сообществ живых организмов, способных к самовоспроизведению и полноценному существованию под влиянием комплекса абиотических факторов на протяжении неограниченного времени
Здесь будет воссоздана упрощённая локальная модель природы
Все живые организмы будут доставлены с планеты Земля без каких-либо изменений
Проектирование замкнутых искусственных экосистем — одна из наиболее актуальных задач человечества
Наступление космической эры и необходимость организации комфортных и здоровых условий для жизни и труда человека в космосе
Организация жизни на малопригодных для человека территориях
Восстановление и развитие экосистем, сохранение биоразнообразия
Использование естественной земной почвы, содержащей тысячи видов микроорганизмов — порядка триллиона особей на 1 кг почвы
Задействование более 2500 видов растительных организмов (около 2 млн особей), свыше 4000 видов животных организмов (около 2,5 млн особей)
Организация микрофлоры и микрофауны в водной среде
Среда обитания (проживания) человека может стать комфортной только при максимально полном моделировании биосферы планеты, в том числе всего богатства флоры и фауны, включая микрофлору и микрофауну — почвенный биогеоценоз с тысячами видов микроорганизмов. Без здоровой (живой) плодородной почвы в космическом доме невозможно создать комфортные и безопасные условия для проживания, так как именно живая почва — это иммунная система биосферы. Основой иммунной системы людей также является микрофлора их кишечника, по большей части считающаяся почвенной, — она кормит, поит и даже лечит нас. Там живут десятки триллионов микроорганизмов тысяч видов — у каждого из них своя узкая специализация, поэтому нельзя исключать из биосферной цепочки круговорота живого вещества ни один из них.
Биосферный комплекс космического дома должен постоянно вырабатывать кислород, обязательный для дыхания находящихся там людей и животных, производить здоровую пищу и утилизировать в гумус все отходы жизнедеятельности живых организмов
На продуцирование кислорода с учётом использования хлореллы
Для растительной пищи: овощи, фрукты, зелень, зерновые культуры и др.
Для животной пищи: мясо, молоко, сыр и др.
При современных разработках и оптимизации процессов в условиях ЭКД необходимая площадь почвы на одного человека может быть снижена в более чем два раза
Современный природный способ организации пространства, озеленения и земледелия.
Преимущество данного подхода заключается в использовании природных технологий. Создатели и приверженцы этого направления — ценители природы, которые одинаково заботятся о людях и Земле со всеми её живыми и неживыми компонентами
Каждый элемент несёт несколько функций и своим существованием обеспечивает существование и других элементов
Тем не менее обеспечение всех необходимых физических условий для жизни человека недостаточно для того, чтобы он был здоров
Человеку необходим постоянный личностный рост и саморазвитие
Условия ограниченного круга общения и его неизменность на протяжении определённого времени
Опасность возникновения чрезвычайных и непредвиденных обстоятельств
Другие факторы, влияющие на поведение человека, его здоровье и восприятие внутри замкнутого пространства
В условиях замкнутого пространства наблюдается обособленность от привычных природных элементов, таких как просторы неба, дальность горизонта, а также отсутствует возможность смены обстановки и др.
Создавая новое пространство для жизни людей, в первую очередь стоит рассмотреть варианты обеспечения таких условий, которые изначально не приведут к возникновению болезней
Здоровье, физическая подготовка
Общих и профессиональных, о предметах исследований
Личные и социальные
Создание дружественной атмосферы и подбор участников с подходящими для этого чертами характера — важные факторы, обуславливающие успех всей миссии освоения космоса
Как на Земле или пониженная в некоторых кластерах для нужд производства
Комфортное для большинства людей в 760 мм рт. ст. или на уровне горных районов на планете — порядка 700 мм рт. ст. Возможно создание давления в 380 мм. рт. ст. в зонах размещения флоры и фауны, сельскохозяйственных блоков
21–25 °С. Имеется возможность регулирования в течение суток, года
55–60 %. Имеется возможность регулирования в течение суток, года
Искусственная.
Общее освещение. Создаётся в соответствии с естественными биоритмами людей, животных, растений.
Локальное освещение. Создаётся в зависимости от зоны и сезона конкретной экосистемы
Из благоприятных для жизни человека климатических зон Земли
Благодаря здоровой (живой) плодородной почве с Земли, содержащей тысячи видов микроорганизмов, в космическом доме создаются комфортные и безопасные условия для проживания, так как именно живая почва — это иммунная система биосферы
Основная часть вырабатывается естественным путём с помощью растений.
Кислород необходим для дыхания людей и животных, производства здоровой пищи, а также для утилизации всех отходов жизнедеятельности живых организмов с последующим образованием гумуса
С пресной и морской водой
Небольшие горы с ручьями и водопадами, лужайки, лесные зоны, аптекарские огороды, сады, озеленённые зоны отдыха
Каждый ЭКД может функционировать обособленно, так как является замкнутой экосистемой. При этом все ЭКД находятся в структуре КИО «Орбита» и соединены между собой транспортными, энергетическими и информационными коммуникациями, а с планетой Земля — посредством геокосмического летательного аппарата ОТС
Узнать подробнееДля того чтобы пребывание человека в замкнутом пространстве было здоровым и комфортным, необходима разработка проектов, которые предусматривают совмещение различных экосистем, требуемых для формирования баланса природной и архитектурной сред. Планировочные решения являются инструментом регулирования целого ряда процессов, способных оказывать влияние на взаимодействие между живыми существами
Грамотное функциональное зонирование пространства и расположение архитектурных объёмов обуславливает размещение инженерных коммуникаций, структуру ландшафта, планировку природных зон и, соответственно, взаимосвязь между различными группами организмов замкнутой экосистемы в целом.
Понимание органичной компоновки планировочных зон с учётом трофических связей образует основу создаваемой модели функционального зонирования, которую впоследствии можно применить к всевозможным формам внутреннего замкнутого пространства на Земле и в космосе
Комфортная для пребывания людей гравитация
Бионический вид
Иерархия пространств, необходимых для различных функций
Эффективное использование материалов
Представляет собой систему из двух капсульных цилиндров с взаимообратным вращением вокруг общей оси. Диаметр внешнего цилиндра равен 500 м при длине 500 м, внутреннего — 300 м при длине 500 м. Общая длина сооружения — 1 км (один из вариантов габаритов)
Пешеходная доступность
Оптимизация инженерных сетей
Эффективное землепользование
Мобильность доставки грузов и продукции
Соразмерная человеку среда
Приемлемая плотность жилой застройки
Расположена у внешней поверхности большого цилиндра. Наличие данного пространства и его объём вызваны необходимостью размещения резервуаров с питьевой и технической водой, складских помещений для хранения продовольствия и техники, а также отсеков с многоуровневыми автономными теплицами для выращивания дополнительного количества продукции и др.
Разведение растений осуществляется во внешнем цилиндре в помещениях с искусственным освещением принтерным методом при помощи роботов.
Подобная технология позволяет выполнять посадку, уход и сбор культур без участия человека, при этом условия выращивания в теплицах соответствуют естественным природно-климатическим характеристикам, генетически записанным в ДНК растений за миллиарды лет предшествующей эволюции на планете Земля
Влажность
Температура
Содержание углекислого газа
Освещённость
Уровень гравитации
Другие параметры
В ЭКД предусмотрена возможность использования инженерных систем в дополнение к основным природным процессам очистки воды и воздуха, утилизации отходов, фильтрации углекислого газа и др. Доставка из складов и резервуаров организована автоматическим методом. Система секторов и шлюзов обеспечивает безопасность и автономность всех инженерных систем технической зоны для предотвращения перебоев при вероятных столкновениях с метеоритами
Над технической зоной расположен многометровый слой плодородной почвы, который станет не только главной механической защитой от метеоритной и радиационной космических угроз, но и «зелёными лёгкими» ЭКД, основой для рекреационных и сельскохозяйственных зон. Почвенный биогеоценоз с тысячами видов микроорганизмов сможет поддержать жизнедеятельность флоры и фауны Земли и вне её — в космическом пространстве, в замкнутой экосистеме космического поселения. Интеграция природоподобных инженерных коммуникаций с естественным почвенным слоем обеспечит постоянный полив и полноценное (без химических удобрений и ядохимикатов) питание растений
Внутреннее пространство космического поселения представлено изменяющимися равнинными, предгорными и горными (у торцов цилиндров) ландшафтами, что создаёт естественную природную визуальную среду. На данной оболочке находятся: зона для выращивания различных культур; территории для животноводства; площадки для занятий спортом; прогулочные дорожки; зелёные массивы для обеспечения продуктами питания жителей ЭКД. Пруды и ручьи распределены равномерно, формируя ирригационную сеть и систему поэтапной очистки воды с минеральной и органической загрузкой
Для визуального и психологического комфорта над зелёной зоной расположена воздушная прослойка высотой около 100 м, которая ограничена внутренним цилиндром, формирующим имитацию неба. При этом «небо» должно быть на несколько десятков метров выше самых больших деревьев
Жизнь на орбите представляет собой множество вызовов для человека: различные угрозы здоровью; длительный процесс адаптации организма, отличный от земного состав атмосферы. По этой причине для поддержания физического и психологического комфорта, а также для дополнительного оздоровления в ЭКД планируется разместить площадки для активных игр и тренировок всевозможной направленности, сеть прогулочных маршрутов, экотропы, зоны климатотерапии, участки для плавания в водоёмах
Во внутреннем цилиндре ЭКД на многометровом слое «космической» почвы расположены жилые зоны, вписанные в окружающие их растительные экосистемы. Отдельный объём для жилых территорий обеспечивает дополнительную безопасность туристов и проживающих в комплексе. Для создания комфортных условий среды обитания людей необходимо определить оптимальную плотность и количество населения.
Актуальной становится необходимость создания максимально приближённых к идеальным условий окружающей среды: понятных, легко воспринимаемых, комфортных, безопасных и управляемых
Живописные прогулочные зоны
Удобные спортивные площадки
Эстетическое вписывание архитектуры в природную среду
Эргономичность, подходящая освещённость, отсутствие деструктивных угнетающих элементов (шум, «ядовитые» цвета, ощутимые вибрации, неприятные запахи)
Пустотелая сфера (цилиндр или тор) диаметром 200−500 м, раскрученная вокруг своей оси. Может представлять собой систему из двух капсульных конструкций с взаимообратным вращением вокруг общей оси
Выполнена из высокопрочных материалов.
Является самой нематериалоёмкой частью. Если выполнить её из композитных материалов, выпускаемых промышленностью уже сегодня, толщина несущей стенки такого огромного сооружения будет равна около 3 мм
Выполнена в виде системы высокопрочных сеток, охватывающих жилой кластер. Сетки поэтапно дробят (разрезают) крупный метеорит на всё более мелкие фрагменты, не способные затем пробить противометеоритную защиту ЭКД
Самая материалоёмкая часть сферического дома, так как включает почву. Суммарная толщина — несколько метров
Слой живой плодородной почвы, где растут леса, сады, луга и создаются соответствующие биогеоценозы.
Водоёмы с пресной и морской водой со своими экосистемами.
Часть торцевой сферы, приближающаяся к оси вращения конструкции, включает небольшие горы с ручьями, водопадами и предгорными экосистемами
Планируется использовать как полноценное жильё.
Из подобных жилых модулей возможна компоновка отдельной жилой зоны ЭкоКосмоДома. Вместе они будут составлять своеобразный пригородный район малоэтажной застройки, где у каждой семьи имеется собственное пространство
Несущая оболочка
Противорадиационная и противометеоритная защита
Экочернозём
Вода: пресная и морская
Строительные материалы и конструкции, включая жильё внутри ЭКД
Воздух
Прочее
Доставка материалов на орбиту посредством ОТС
Материалы и вещества
Строительно-монтажные работы
Стоимость строительства Международной космической станции превысила 150 млрд долларов.
На те денежные средства, которые сегодня человечество израсходовало на возможность нахождения в некомфортных и опасных для жизни условиях на орбите не более 10 астронавтов, с помощью ОТС можно построить 75 ЭКД на 375 000 жителей, которые будут жить и работать в значительно более комфортных условиях, чем на Земле
В космосе, как и на околоземной орбите, существует метеоритная и радиационная опасность. Для эффективной защиты от данных внешних негативных факторов в конструкции ЭКД предусмотрены толстые многослойные преграды, включающие пеноматериалы, многометровый слой почвы, а также воду и воздух
Сетка будет окружать ЭКД на расстоянии в несколько десятков метров, она создаст пространство, где будут вакуум и невесомость — важные условия для ряда космических производств. Там может размещаться необходимое соответствующее технологическое оборудование.
Подобное ограждение станет первой линией обороны: метеорит, превышающий по размерам ячейку сетки, будет частично раздроблен, и дальше полетят его фрагменты, встречая по пути технологическое оборудование, которое воспримет на себя второй удар. До оболочки ЭКД, обеспечивающей его герметичность, долетят лишь ослабленные остатки метеорита
В зонах космоса, где существует повышенная метеоритная опасность, жилые и офисные помещения могут быть выполнены в гондолах-контейнерах ОТС, в которых на орбиту будут доставлены пассажиры и грузы. Данные гондолы герметичны, имеют систему жизнеобеспечения, рассчитаны на избыточное давление, оборудованы люком (дверью). Именно поэтому даже при разгерметизации космического дома (в случае попадания крупного метеорита) жители могут спастись, задраив люк
Строительство данной системы на околоземной орбите необходимо для выноса вредной индустрии в космос, формирования и развития новых технических отраслей, а значит, для спасения биосферы Земли
Узнать подробнее