Тороидальные поселения

В 1975 г. идеи космических поселений были детально исследованы двадцатью восемью учеными, инженерами, социологами и экономистами во время работы летней школы, организованной совместно НАСА и Станфордским университетом в Маунтин-Вью (шт. Калифорния). На этот раз объектом конструкторских проработок было колесообразное поселение около 1,6 км в диаметре, вращающееся вокруг своей центральной оси для создания искусственной силы тяжести. Предполагается, что внутри колеса, или тора, разместятся 10 000 человек со всем необходимым для жизни, включая магазины, школы, легкую промышленность и сельскохозяйственное производство замкнутого цикла.

Огромное кольцевое зеркало, парящее над поселением, фокусирует солнечный свет на другом кольцевом зеркале, которое в свою очередь отражает свет в кольцевые прорези окон шириной 30,5 м для освещения сельскохозяйственных помещений. В «ступице колеса» размещаются коммуникационное оборудование и причалы для прибывающих космических кораблей и буксиров. Имеется также прямоугольный радиатор для сброса в пространство избыточного тепла. По оси «колеса» вынесено на стержне высокоавтоматизированное промышленное предприятие по переработке лунной руды в условиях невесомости с использованием солнечной энергии.

И в этом варианте поселения предполагается воспроизведение условий жизни, подобных земным. Однако по проекту атмосфера хотя и должна содержать такое же количество кислорода, как на Земле, но азота в ее состав должно входить немного меньше половины нормы, так что атмосферное давление будет примерно вдвое меньше, чем на Земле на уровне моря. Это позволит свести к минимуму вес конструкции.

Жизненно важной задачей будет защита жителей поселений от космической радиации. Группа исследователей предлагает путем экранирования понизить уровень радиации до уровня менее 0,5 бэр/год - стандарта США для гражданского населения. Для экранирования потребуется 10 млн. т материалов, в качестве которых можно использовать отходы переработки руд. Поскольку производство продовольствия является важнейшей особенностью любого самообеспечивающегося сообщества, в поселении должны практиковаться интенсивные методы ведения сельского хозяйства. Основой его будут зерновые и другие культуры, которые растут тем быстрее, чем больше получают света, а в космических поселениях посевные площади могут освещаться солнечным светом 24 ч в сутки.

В заключение выполненного исследования говорится: «Концентрация углекислого газа и водяного пара в сельскохозяйственных зонах может быть подобрана так, чтобы максимально ускорить рост и созревание растений. Для обеспечения десятитысячного населения овощами, зерновыми, домашней птицей и мясо-молочными продуктами по североамериканским продовольственным нормам понадобятся сельскохозяйственные угодья общей площадью около 450 000 м². Отходы жизнедеятельности животных, растений и человека будут превращаться в чистую воду и удобрения с помощью системы окислительной очистки сточных вод, подобной самым совершенным образцам, уже применяемым на Земле. При коротком цикле регенерации в такую замкнутую систему жизнеобеспечения потребуется добавлять лишь небольшие количества воды и прочих необходимых веществ».

Другая конструкция, рассмотренная во время работы летней школы НАСА и Станфордского университета в 1975 г., имеет размещенное в центре цилиндрическое сооружение с куполами по краям и зеркалами в форме лепестков, которые постоянно следят за Солнцем, что послужило основанием для выбора названия конструкции - «Подсолнух». В этом поселении сельскохозяйственные угодья размещаются во внешнем тороиде, вращающемся в обратную сторону.