Предположим, что я - сеялка Ку ============================== О стратегии освоения низких солнечных орбит ------------------------------------------- Я сперва не буду задерживаться у Меркурия, лишь отошлю к нему пару разведывательных зондов на полярную орбиту так, чтобы они "просканировали" всю его поверхность. Я выйду на орбиту с апогелием в 3 ае так, чтобы касаться астероидного пояса, куда запущу миниатюрные разведывательные зонды, которые за это время обследуют астероиды в поисках полезных ископаемых. За время восхождения по орбите я так же слегка увеличу перигелий до сближения с Меркурием. Затем я спущу на поверхность подготовленные зонды: они опустятся на полюс в кратер вечной тьмы и пики вечного света, где начнут добычу полезных ископаемых и подготовку инфраструктуры. На восхождении второго витка я уже начну отправлять транспортные зонды к выбранным астероидам, которые в течении многих лет будут отправлять эти тела к Меркурию. Так будет продолжаться множество витков: я подхожу к Меркурию, подбираю новые транспортные зонды, лечу к Поясу, где высаживаюсь на новые астероиды и, совместно с этим, чтобы не лететь пустым, подбираю некоторые ценные породы, которые сбрасываю на Меркурии. За время пары таких витков на самом Меркурии должны появиться сервера, куда я перегружу все данные с сеялки, превратив её в транспортный зонд-гелиолёт. Таких зондов у меня к тому времени уже несколько, и все они занимаются "переселением" астероидов ближе к Солнцу. Меркурий начинает разрастаться: инфраструктура переходит с полюсов на средние широты (приблизительно 60 градусов северной и южной широты). На этой широте окружность пояса вокруг планеты составляет 7670 км, и вдоль этого пояса строится инфраструктура и СЭС. При том СЭС весьма избыточны, за счёт чего они могут обеспечивать производство даже на ночной стороне планеты. Оттуда уже начинают отправляться первые зеркала для планетарного роя Дайсона. Эти зеркала, как несложно догадаться, имеют наклонение орбиты в 60 градусов. Сеть зеркал имеет такую особенность, что максимальная плотность аппаратов достигается в самых близких к полюсу регионах. Хотя зеркала в этой точке орбиты находятся самое непродолжительное время, это не значит, что они простаивают на остальном отрезке пути: как только зеркало выходит из сектора, где оно может эффективно посылать лучистую энергию инфраструктуре, оно меняет свой угол атаки и перенаправляет излучение Солнца на те зеркала, что находятся в зените над промышленным поясом. Пройдя через экватор, зеркала меняют пояс, который они обслуживают. ![](img/net-orbit.jpg) _Схематическое изображение роевой орбиты_ Как только локальный рой достроен, промышленные пояса переходят к его обслуживанию, а все доступные мощности начинают отправлять зеркала за пределы силы тяготения Меркурия, где они выходят на солнечную орбиту. Здесь зеркала предоставлены сами себе, и вся магия заключается в системе роевого управления, которая посредством давления света постепенно меняет орбиту и наклонение орбиты зеркал. Да, это будет чрезвычайно разреженный рой Дайсона, поскольку имеет высоту орбиты Меркурия, однако вся прелесть этой мегаструктуры заключается в том, что она а) всегда работает и её попросту невозможно сломать и б) она начинает окупать себя с первого зеркала, всё увеличивая и увеличивая инсоляцию Меркурия и его окрестностей, за счёт чего я могу расширять локальный рой и промышленные пояса, тем самым ускоряя строительство роя Дайсона. К этому времени давно прибыли первые астероиды, а целая флотилия гелиолётов возит зонды к новым и новым, а сеть разведчиков всё плотнеет. Пускай и с запозданием в несколько лет, но я получаю всё наращивающийся поток легкодоступного сырья уже на орбите. Выходит так, что я вывожу астероиды сразу на те орбиты, на которых должны располагаться пояса зеркал, а после лишь перерабатываю эти астероиды. Опять же, с наличием уже функционирующего роя Дайсона, мне довольно просто масштабировать производство зеркал на весь "искусственный пояс астероидов", и наращивание идёт в геометрической прогрессии. ЦОДы (центр обработки данных) обычно строились в лавовых трубках Меркурия, загерметизированных и залитых водой с аммиаком для охлаждения, где не имели проблем с энергообеспечением за счёт Локального роя, и, в целом, с теплоотводом за счёт радиаторов на поверхности. У такой компоновки есть одно главное преимущество -- полная изоляция от ионизирующего излучения толстым слоем базальта. Однако строительство радиаторов для отвода тепла в условиях гравитационной ямы дело неблагодарное. Уже в это время я начинаю постепенно строить ЦОДы за пределами Меркурия на экваториальной солнечной орбите. Цод имеет форму цветка: лицевые зеркала, направленные в надир, получают гигаватты энергии. Тонкий центральный стержень в 10-20 м диаметром защищен массивным экраном, полностью блокирующим тепловое и ионизирующее излучение Солнца, однако сам стержень подвержен космической радиации, от которой экранирование происходит, но довольно посредственное -- ни в какое сравнение с десятиметровым слоем урана и полиэтилена главного экрана и тем более сотнями метров базальта лавовых трубок. Однако такая компановка позволяет протянуть вдоль всего стержня огромный радиатор, который эффективно (и довольно равномерно) отводит тепло. Наращивать стержень в длину можно неограниченно, и хотя лицевые зеркала всё же не стоит наращивать до бесконечности, предел их размера так же лежит довольно далеко за пределами разумного, куда мы переступать не будем. Для сравнения. Современная стойка с 1 ТБ памяти и процессорами с TDP 200+ Вт потребляет порядка 5,5 КВт (и это почти что впритык), но возьмём 6 КВт. На высоте Меркурия инсоляция равна 9,5 КВт/м2, что даёт нам 1,58 среднестатистической стойки. Лицевое зеркало с радиусом в 103 м даст нам порядка 1 ГВт, чего хватит на 167 тыс. (!!!) стоек, в то время как в ЦОДе уровня столицы порядка 1-2 тыс. стоек, то есть один такой "цветок" довольно скромных размеров даёт нам мощности 83,5 весьма крупных ЦОДов. Одним из самых крупных ЦОДов мира является China Mobile размером 106 гектар и 40 тыс. стоек. Наш же "Солнечный" среднестатистический ЦОД в почти 4 раза мощнее. Но не забывайте, что наших ЦОДов миллионы, и это на ранних этапах строительства нашей солнечной инфраструктуры. По моим подсчётам, человечество тратит 2,34е14 Вт на информацию (2% от мировой выработки энергии в 28 470 ТВт/ч в год), чему соответствует 234 тыс. таких "цветков", как у нас, что, если задуматься, не так уж и много с учётом имеющихся производственных мощностей. А теперь напомню, что мои информационные технологии на многие порядки превосходят таковые у человечества. О промышленности и зеркалах --------------------------- По данным спектроскопии Маринер-10, меркурианмкий реголит похож на селенийский. Алюминий и железо точно найдутся. А в кратерах вечной тьмы так же должны находиться летучие вещества, такие как вода и углекислый газ, хотя их может оказаться меньше за счет низкой орбиты самой планеты. Подавляющая часть всей промышленности направлена на производство фольги. Обычной алюминиевой фольги, какую можно найти на кухне. Правда эта фольга тоньше и перфорированная для снижения массы. Алюминий обладает высокой пластичностью, и сделать из него точную оптику невозможно. Точно так же вы не наведете луч таким зеркалом точно в цель, и разброс может составлять километры. Но этот материал и технология настолько нецензурно дешевые, что вы берете экстенсивно. В будущем, когда промышленность начнет постепенно переходить в состояние обслуживания, то оно начнет модернизироваться, и мы увидем метаматериалы на основе кремния с корректировкой геометрии на основе сверхпроводников, но пока алюминий реальный бич энергетики. Алюминий гнать относительно легко: вы берете реголит, помещаете его в бункер, наполненный водородом под огромным давлением, и нагреваете все это гелиоктецентраторами до пары тысяч градусов. Металлы восстанавливаются, водяной пар удаляется. Затем самое простое: порошкообразный металл помещается в экструдер, так же нагреваемый лучистой энергией, и валы прокатывают фольгу всего в пару микрометров толщиной. Тяжелые ускоренные частицы (да хоть того же алюминия) могут изрешетить материал, чтобы перфорировать его отверстиями менее длинны волны несущего света, и снизить массу конструкции (отходы идут обратно в экструдер). Это дает очень маленький профит в массе, но на масштабах целой звезды это неплохая экономия. Но можно и не перфорировать. Далее фольга нарезается и сворачивается - а вы знали, что Ку любит оригами? Некоторые геометрические фигуры позволяют раскрыться огромным панелям без изломов, плавно, всего одним движением, и при том уложить панель в требуемый объем. В качестве несущих балок используются полосы стали, какие можно увидеть в простой рулетке - они разворачиваются, превращаясь в неплохие и жесткие балки. Их можно разворачивать даже под действием собственного напряжения, без двигателя, лишь зачековать, чтобы они не раскрылись преждевременно. Благодаря тем же внутренним напряжениям и немалой доли фантазии, чтобы всё это придумать, можно воздействовать на одну точку балки, чтобы изменить всю её геометрию и, соответственно, геометрию зеркала. Внутри блока управления находится однокристальный компьютер (микроконтроллер), капитально защищенный от радиации не столько физически (урановые экраны), сколько программно и архитектурно -- вероятность постоянных ошибок под действием нарушения единичного события учтена на всех этапах разработки. От дублирования регистров до избыточных вычислительных ядер. Такие компьютеры производятся в невероятных объемах, и они невероятно дешевые. Но если по своей логической и программной архитектуре данные компьютеры можно назвать настоящим шедевром, то на уровне железа они не просто тривиальные, а самые заурядные: кремниевые транзисторы с техпроцессом в десятки нм, что острие человеческой техники уже много лет обогнало. Мы (Ку) обладаем технологией ионографии, при которой тончайший пучок ионов легирует кремний или наращивает дорожки. Это чем-то напоминает 3д-печать наноассемблером и позволяет на одной установке производить соверешенно любые чипы, при том с минимально возможным техпроцессом всего в один атом. Однако в данных микроконтроллерах даже это нам не нужно, и мы пользуемся фотолитографией с шаблонами. Это позволяет печатать и нарезать дешевейшие чипы бочками -- то, что надо. Дальше идёт простая оптика, какую можно встретить в смартфоне, но только совершеннее в том плане, что она светочувствительнее и имеет большее разрешение, что позволяет точно ориентироваться по звёздам. Обычно это ИК и видимый спектр. Полный набор МЭМС (микроэлектромеханические системы): магнитометры, гироскопы, акселерометры, термометры, дозиметры... Даже без оптики вы могли бы ориентироваться! Фазированная решетка. Благодаря магии систем связи вы можете измерять расстояние и скорости до других объектов, точно нацеливаться на нужный объект даже не меняя положения аппарата и даже нацеливаться на множество целей одной антенной, не говоря уже о том, что одна антенна может передавать сразу разные пакеты данных разным целям. Все зонды образуют единую информационно-навигационную сеть, в которой измеряют своё положение в пространстве и делают то же самое для своего окружения, а так же обмениваются данными. Таким образом, вся ИНС имеет полную информацию о себе, и работает на порядки безотказнее и точнее любого координационного центра. И, что самое главное, передав приказ всего одному зеркалу, он разнесёт его по всему рою, что делает (во всяком случае одностороннюю) связь безотказной. На зонде-зеркале расположен гиродин, позволяющий менять свою ориентацию в пространстве. Момент импульса компенсируется давлением солнечного света, так что даже если зонд исчерпает весь момент, через время он стабилизируется. Давление света так же является единственным способом передвижения зонда -- сам он не обладает никакими двигателями. Энергию он черпает из элементов Зеебека, которые отводят тепло посредством небольшого алюминиевого радиатора. Это намного практичнее солнечных панелей, ведь те деградируют, тем более в столь суровых условиях, а паразитное тепло будет всегда. В качестве аккумулятора используются ионисторы. Они имеют высокий ток разряда и высокий саморазряд, но зонд находится в тени или обесточенным обычно не дольше пары минут, а на таком временном промежутке все недостатки ионисторов пренебрежительны. К слову, Меркурий выглядит очень красиво: можно невооруженным глазом (разумеется, лишь вблизи планеты) увидеть пояса зеркал как тёмные линии на фоне светлых участков. А вот на ночной стороне вы увидите вдоль всей 60й южной и северной широты полосы света, словно они освещены днём невидимым Солнцем, но, если присмотреться, тут тоже можно разглядеть тёмные ниточки зеркал. Даже на дневной стороне эта полоса света видна в виде слегка чуть более яркого места. Так же эти широты примечательны тем, что они не серые, как остальной реголит Меркурия, а тёмные, усеянные чёрными вкраплениями, образующими не разрозненные пятна, а геометрические фигуры, подобные засеянным полям. Это зеркала гелиоконцентраторов, что забирают весь свет с поверхности и направляют в одну точку.