Низкая плотность атмосферы создаёт другую неприятностьрадиацию. Именно атмосфера вносит основной вклад в защиту от космического излучения, магнитные полялишь второстепенное. Нет атмосферы или она сильно разреженапривет, Фоллаут. Поэтому лично у меня проекты по терраформированию Марса вызывают здоровый скепсис. Превратить углекислый газ в его атмосфере в кислород ещё куда ни шло, а откуда возьмутся ещё четыре квинтиллиона килограмм воздуха? Чёрт его знает.
На планетах со слишком большой гравитацией (а подавляющее большинство открытых на сегодня экзопланет гораздо больше и тяжелее Земли) возникают другие проблемы. Помимо того, что тело стало тяжелее и требует больше энергии (а значит, дети колонистов станут меньше ростом), есть другая, куда более важная проблема: тяжелее стала и кровь, которую качает сердце. А приспособлено оно к другим, более щадящим условиям, и рано или поздно надорвётся. То есть без имплантов или биологической адаптации жизнь колонистов сильно сократится. И да, в конечном итоге они тоже будут мало похожи на людей.
Пирр в «Неукротимой планете» Гарри Гаррисона обладает двойной гравитацией, но пиррянемускулистые громилы.
Большое влияние имеет наклон оси. Если он маленькийна планете гораздо менее выражены сезонные изменения, а температурный градиент более широк. Это означает, что если планета получает от своего солнца столько же тепла, сколько Земля, то экваториальные пояса на ней более жаркие, а полюсаболее холодные, чем на Земле. В отдельных случаях перепад температур может быть таким, что жить на планете получится только в умеренных широтах.
Если же наклон оси большой, как, например, у того же Пиррасорок градусов, то колебания климата там огромные (что, собственно, и описывает Гаррисон). Тут вопрос стоит уже о том, возможна ли вообще на такое планете высокоразвитая жизнь.
Короче говоря, рамки человеческого комфорта настолько узки, что вероятность встретить две пригодные для жизни планеты в одной системе потрясающе низка. У красного карлика ещё может быть (если там вообще возможна человеческая колония), а вот у более крупных звёзд планеты должны подчиняться правилу ТициусаБоде, то есть их орбиты подчиняются определённой закономерности. Во всяком случае, зона обитаемости довольно узкая, и влезть в неё двум планетам очень сложно.
Зато можно утверждать наверняка, что при подходящих условиях на планете почти наверняка есть жизнь и, как следствие, биосфера. Каждое новое открытие в области абиогенеза снова и снова показывает, что зарождение жизнипроцесс отнюдь не случайный, а закономерный. На каком уровне будет находиться эта жизньвопрос уже куда более сложный. Если встретить архей и простейших можно почти наверняка, трилобитов-динозавроввозможно, то существование хомо сапиенс занимает крошечный период истории Земли, а существование цивилизации и того меньше. Какова вероятность, что вы наткнётесь на планету, где успела развиться разумная жизнь? Очень маленькая.
Однако в целом ничто не мешает жизни развиться и при 1,5g, например. Человеку на этой планете будет находиться неприятно, это верно, а вот местные эволюционировали и приспосабливались именно к таким условиям. Какими они будутсложный вопрос. Но будут наверняка.
Из хороших новостейпланет в обитаемой зоне обнаружено немало. Из плохихподобных Земле среди них мизер. Однако надо понимать, что нынешние методы обнаружения экзопланет не слишком эффективны. Единственный из них, обеспечивающий высокую достоверностьэто транзитный метод, то есть наблюдение за изменением яркости звезды при прохождении планеты по её диску. Несложно догадаться, что если орбита планеты находится под большим углом и не пересекает для земного наблюдателя диск планеты, обнаружить её так не получится.
Однако и таким способом экзопланет нашли уже сотни. Если вспомнить про ошибку выжившегопочти наверняка в космосе полно планет, подобных Земле, и многие из них не менее наверняка лежат в обитаемых зонах.
При этом главные кандидаты на наличие жизнепригодных планетзвёзды классов G и Kсоставляют меньше 10 % от общего количества. Что? Парадокс Ферми? После всего вышеописанного представляется странным, что в него вообще кто-то верит. Для тех, кто незнаком с понятием: парадокс Фермиэто, в двух словах, вопрос «а где инопланетяне, чёрт побери?». Если даже предположить, что сверхсветовое перемещение возможно, можно смело сказать, что вряд ли космос кишит цивилизациями, как в каждой уважающей себя 4Х-стратегии. Скорее всего, он попросту пустой.
Как взлететь
В фантастике часто описываются космические торговые империи, перевозки грузов, исследовательские полёты и так далее. Тут тебе и звездолёты разных мастей, и космодромы, с которых эти звездолёты взлетают, и чего там только нет. Космические торговцы присутствуют практически в каждой книге, где дело так или иначе происходит в космосе. На кораблях стоят всякие антигравитаторы, двигатели на выдуманных веществах вроде элерия из XCOM и тому подобные прибамбасы, которыми авторы объясняют их устройство. Ну, для фантастики оно вполне годится. А что же в реальности?
А реальностьопять бессердечная сука.
Давайте для начала не будем затрагивать тему межзвёздных перелётов и попытаемся оторваться от матушки-Земли.
Что для этого нужно? Во-первых, поднять корабль на орбиту, преодолев земное притяжение. Во-вторых, сообщить ему вторую космическую скорость. Вопреки распространённому мнению, указанное на википедии значение в 11 км/секэто значение такой скорости на уровне моря, выше оно постепенно уменьшается. Энергозатраты на движение ракеты состоят из двух факторов:
1. Потенциальная энергия.
2. Кинетическая энергия.
Как снизить их до минимума?
Очень популярны в фантастике антигравитаторы: включаешь такой, и всётяготение пропадает, взлетаешь себе спокойно, поплёвывая в потолок. Такая штука, по идее, устраняет компоненту потенциальной энергии (минус собственное потребление, разумеется), и кажется, что дело за малымускорить корабль и пусть летит себе. Но, во-первых, закон сохранения энергии никто не отменял, а во-вторых, если всё-таки заморочиться и провести хотя бы очень приблизительный, на уровне школьных формул восьмого класса расчёт (исходные данные: орбита вывода400 км, финальная скорость7,5 км/сек), выяснится, что компонента потенциальной энергии составляет всего около 14 % общей энергии, которую нужно сообщить аппарату. То есть на одном антигравитаторе далеко не улетишь.
Другое популярное направлениеэто придумать какой-нибудь элемент, сверхкрутое топливо. Такое топливо, для удобства назову его «хреноптаниум», как правило, представляет собой редкое, но очень энергоёмкое вещество, на пол-литре которого можно улететь хоть на Марс.
Тут самое время вспомнить Эйнштейна: E = mc^2.
Именно столько энергии выделяется при аннигиляцииреакции взаимодействия материи и антиматерии. Хреноптаниум, конечно, не антиматерия, и вряд ли из него получится выжать больше энергии, чем предлагает Эйнштейн. Но, как показывает практика, сильно больше и не нужно.
Для выхода на орбиту, если не думать о возможности физического воплощения двигателя на хреноптаниуме, такое вещество вполне годится. Если принять КПД за 100 % (в реальности значительная часть энергии аннигиляции улетает в виде нейтрино, то есть по сути впустую), то для вывода на орбиту в 400 км ракеты массой 23 тонны (полезная нагрузка первой версии Falcon 9) потребуется всего порядка ~5 миллиграмм антиматерии. Правда, фотонный двигатель нормально работать может только в безвоздушном пространстве ну да это неважно. Двигатель на хреноптаниуме при общей его фантастичности нет смысла так ограничивать. Сколько энергии выделяется из хреноптаниумачёрт его знает, но в качестве обоснуяпочему бы и нет? Ну пускай будет не 5 миллиграмм, а 5 грамм. Велика разница.
Однако энергетические затратылишь малая часть общей стоимости запуска. Куда больше денег требуют обеспечение стабильного полёта и затраты на изготовление одноразовых ступеней ракеты. Поэтому повышать КПД двигателя не так эффективно экономически, как упростить и удешевить его конструкцию. Или летать на многоразовых кораблях.