Основные движители освоения орбитального и внутрисистемного пространства: фотонные, ионные и плазменные. Все они имеют высокую энергию истекаемого вещества и потому занимают меньшую часть судна, могут обеспечить непрерывную тягу на всём протяжении полёта, что делает необязательным наличие систем управления гравитацией на судне, не требуют сверхсветовых прыжков и позволяют перемещаться в пределах планетной системы в разумные сроки: до нескольких дней.
Орбитальные спутники являются стационарными объектами, устанавливаемыми на орбитах из челноков. Двигатели им нужны только для автономной коррекции орбиты. Однако, при наличии крупной группировки спутников выгоднее смещать их дистанционно по тому же принципу, на котором работают солнечные паруса: передача импульса через энергию излученных фотонов. На спутнике или станции размещаются площадки с высокой отражающей способностью, по которым осуществляется долговременная стрельба соматическим оружием с низкой интенсивностью и высокой точностью. Лучше всего для этих целей подходят лазеры, тем более что планетарные силы обороны зачастую выводят на орбиту несколько лазерных боевых установок, с возможностью работы в низкоэнергетичном режиме.
Крупные орбитальные станции и порты также не снаряжают собственными двигателями. Невесомость позволяет закладывать в крупные объекты возможность развития и наращивание структуры. Космический город можно строить сколь угодно долго и далеко, а значит и двигатели будут требовать постоянной смены дислокации и пересчёта управляющей модели. К тому же для значительной массы требуются большие мощности, но при этом редко и на малые сроки. Для перемещения подобных объектов обычно используются буксиры тягловые челноки, подвязываемые к килям объекта.
Межзвёздное сообщение колонии вначале организуется метрополией или на основе технологий ближайшего звёздного окружения. Трассы прокладывает более развитая культура, затем колония выкупает корабли, системы диспетчеризации и портирования. Следом выстраивает промышленный сектор транспортной инфраструктуры, затем ремонтные верфи, заводы и, в последнюю очередь, воспроизводит полный цикл постройки корабля.
Импорт технологий всегда приводит к отсутствию технической мысли и собственных разработок в судостроении. Будь-то колония или метрополия, независимое государство или часть глобального союза, развития технологий не происходит. Главной причиной застоя в разработке связывается с размерами научной базы, которую следует освоить исследовательским институтам. Полноценный поиск новых путей проникновения в космос возможно только при значительном вливании средств со стороны государства, инвестировании в космос всем обществом. Поэтому новаторские космические технологии реализуются не частными и государственными корпорациями развитых миров, а новичками звёздного сообщества, проложившими дорогу к звёздам своими потом и кровью. Изолированная культура стремится всеми силами выйти на галактический простор и потому реализует самые смелые проекты. Совершенствование же технологий остаётся за наиболее развитыми мирами.
В настоящее время межзвёздные путешествия строятся на технологии прыжков движение сквозь гиперпространство. Технология позволяет обойти ограничения скорости света уходом из физического пространства в сопутствующее измерение (подробнее см. раздел 5.11). Прыжковая технология выигрывает перед прочими за счёт времени, так как сокращает срок путешествия с нескольких лет до нескольких дней.
Подробнее о вариантах двигателей в разделе 1.4.
§1.2. Назначение космического сообщения.
Зачем человеку перемещаться между звёздами? Нет какой-то определённой цели, к которой стремится человечество, как и неизвестна причина по которой человечество может вдруг остановиться и сказать: больше лететь незачем. Вопрос философский, и потому не рассматривается в судовождении. Зато можно отметить материальные выгоды для человечества: сохранение человеческой цивилизации, расширение научной базы за счёт увеличения поля исследований, рост качества жизни.
В Галактике, бывает, случаются неприятности: взрывы звёзд, эпидемии, межзвёздные войны. Каждому народу свойственно беспокоиться за собственное благополучие. Человечество по мере расширения зоны своего присутствия в космосе (ойкумены) старается наладить уважительный диалог с открываемыми культурами и, по мере совместного развития, обеспечивать безопасность в жизни и развитии своим соратникам. Однако, этому правилу придерживаются далеко не все государства, будь они человеческие или нет. Выходом на межзвёздные тропы человечество решило вопрос выживания всей расы. Даже если в отдельном районе Галактики неожиданно вспыхнет сверхновая, уничтожая звёздные окрестности, это не поставит крест на человечестве. То же самое справедливо, если в Галактике разразится глобальная война. Уже сейчас человечество не знает, где находятся его отдалённые форпосты. Конечно, для отдельной системы гарантий безопасности дать невозможно, но человечество в целом уже практически невозможно уничтожить.
Разные планеты предлагают самые разные возможности в формировании материи в комбинациях, которые не предугадать. Одни и те же технологические процессы могут проходить разными способами за счёт неучтённых параметров среды. К примеру, кристаллизация железа во время плавки руды при разном тяготении, биологические мутации из-за потоков звёздных частиц. Один только доступ к невесомости значительно влияет на развитие науки в любой развивающейся системе. Космическое сообщение ускоряет развитие науки и расширяет её возможности.
Расширение возможностей науки приводит к увеличению знаний в жизненно важных отраслях хозяйства. Медицина, борьба с болезнями, увеличение урожайности, производство пищи и прочих продуктов напрямую из неживой природы. Расширение возможностей науки ведёт к открытиям, улучшению характеристик продукции, способствует долголетию человека и увеличению устойчивости перед внешней средой. Выживанию отдельно взятого человека может способствовать перемещение в необходимый для здоровья климат или привоз жизненно необходимых веществ, ресурсов в те регионы, где они требуются, но невозможно производить на месте. Космическое сообщение способствует улучшению жизни.
Вышеперечисленные цели служат причинами возникновения следующих задач, выполняемых космическим судовождением:
транспортировка пассажиров (планетарные, орбитальные, межпланетные и межзвёздные перевозки);
круизное и экскурсионное обслуживание;
транспортировка грузов (контейнерная перевозка, жидкого и сыпучего сырья, низкотемпературного и высокоактивного материала, в т.ч. и радиоактивного);
буксирование орбитальных объектов и межзвёздная буксировка;
вывалка стационарных спутников и станций;
управляемый съём с орбиты любых объектов;
минирование и траление пространства;
орбитальное и межпланетное патрулирование;
санитарно-эпидемиологический досмотр;
перехват опасных и потенциально-опасных объектов;
обеспечение спутниковой связи и телевидения;
обслуживание солнечных электростанций;
спутниковые метеорология, навигация, геодезия и картография, исследование природных ресурсов планет и космический мониторинг;
создание и обеспечение орбитального промышленного производства: выращивания сверхчистых кристаллов полупроводников, новых эффективных материалов;
изоляция в космосе и утилизация в недрах звёзд опасных отходов техногенной деятельности.
Как видно, в данном перечне описываются все основные операции в ближнем и дальнем пространстве, за исключением операций проводимых со стационарных (не движущихся на своей энергетической установке) объектов, которые остаются в ведении диспетчерских, портовых служб или специализированных ведомств.
§1.3. Виды и организация флотов.
Задача любого космического транспорта сводится к переброске людей и грузов в ближнем и дальнем космосе. Однако, ещё на стадии конструирования в каждое судно закладывается выполнение целевых задач. И хотя небольшое переоборудование позволяет любое судно превратить в военное или исследовательское, начальные задачи определяют форму, внешний вид и компоновку судна. По выполняемым задачам судно относят к определённому ведомству, определяя его правовое положение и методики судовождения.
Выделяют следующие структурные объединения кораблей: военный флот, транспортный флот, пассажирский флот, исследовательский флот.
В системах со слабо развитой транспортной инфраструктурой транспортный и пассажирский флот объединяют в грузопассажирский (гражданский). В небольшой колонии за все виды космического сообщения отвечает единый департамент внешних сношений, соответствующий министерству иностранных дел. У развитого государства с интенсивным сообщением флот для улучшения управления разделён по ведомствам с выделением специализированных групп. К примеру, геолого-разведочные партии могут иметь свою флотилию, курируемую министерством разработки недр.
Разберём основные характеристики, назначение и состав каждого флота (рис.1.2).
Военный флот.
Военный флот управляется Министерством обороны и входит в структуру сил безопасности государства. Назначение флота (ВКФ):
обеспечение защиты государства от внешней агрессии;
обеспечение политической стабильности в сфере интересов государства;
обеспечение безопасности внешних агентов государства (граждан за пределами государства, внешней собственности и торговых путей);
обеспечение правопорядка в космическом пространстве государства;
участие в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
поддержание исследовательских миссий вне юрисдикции административных зон.
Структура экипажей базируется на военной иерархии и выполняемых целях. Чрезвычайная насыщенность места службы (корабля) техникой обязывает даже рядовых военнослужащих на флоте иметь сильную подготовку по воинской специальности, по обслуживанию агрегатов корабля, а также значительные теоретические знания. В виду этого, на флоте наблюдается перевес в количестве офицеров над числом рядового и старшинского состава по сравнению со статистикой в армии. Также во флоте значительно более высокие требования к среднему уровню образования.
Группы званий в военном флоте: рядовые и старшины, младшие офицеры, старшие офицеры, адмиралы.
Стандартный экипаж целиком состоит из звена младших офицеров. Рядовые требуются для выполнения узкоспециализированных задач на судах большой вместимости. Также к рядовому и старшинскому составу по большей части относится десант и пехота, приписанные непосредственно к кораблю. Старшие офицеры занимаются администрированием служб, если службы имеют большой состав, управлением кораблями средней и большой вместимости. Адмиралы управляют соединениями кораблей. Более подробную информацию об организации состава на военном флоте можно почерпнуть в документах относящихся к ВКФ.
Типы используемых кораблей приведены в следующем параграфе, но здесь мы можем отметить несколько особенностей, свойственных кораблям ВКФ.
Повышенная энергетическая мощность и низкая экономичность ходовых установок. Для военных кораблей задаётся высокая планка на устойчивость судна, стабильность его работы и безотказность. Корабль должен сохранять боеспособность и ходовые качества даже в случае выхода из строя ряда двигателей или частичной потери мощности. Увеличение мощности и дублирование систем ведёт к росту стоимости производства корабля, повышению массы, увеличению расхода топлива.
Высокая маневренность, прочность и живучесть, способность сопротивляться перегрузкам. Даже к десантным кораблям и кораблям обеспечения выставляются требования более высокой манёвренности и прочности, чем к гражданским судам. Низкая заметность, низкая видимость в электромагнитном диапазоне и тепловом.
В результате военные корабли приобретают следующие черты:
Стройные обводы и вытянутая форма. Узкой конструкцией эффективнее маневрировать, ведь чем дальше вынести дюзы (точку приложения тяги), тем больше разворачивающий момент силы. Малое сечение в проекции фронта сокращает площадь отражения сигналов пеленгаторов и затрудняет прицеливание противника, дополненное вытянутой формой с прямыми обводами, обеспечивает невидимость в радиодиапазоне. Длинный узкий нос используется для повышения скорости входа в атмосферу и скорости движения в атмосфере выше, чем у акустического фронта. Прямые обводы хорошо простреливаются с вынесенных башен. Изогнутые обводы позволяют прятаться в них группе десанта противника или даже малым истребителям.
Отсутствие иллюминаторов и обзорных площадок. Иллюминаторы имеются только в качестве технологических обзорных окошек. Меньше окон крепче корпус.
Крупные размеры корабля позволяют взять под защиту силовых экранов окружающее пространство, благодаря чему можно вынести ряд служб за пределы корпуса: двигатели, стрелковые башни, датчики приборов, а также ходовую рубку. Управляющий центр по мере роста размеров смещают от центра на периферию, что в случае тотальных повреждений корабля повышает шанс на эвакуацию у командного состава. Рубка зачастую является отстреливающейся спасательной шлюпкой. Вынесенные истекатели (дюзы) способствуют манёвренности и живучести. Детонация дюзы или двигателя может разрушить корабль, если двигатель внутри корпуса. Впрочем, значительный вынос также снижает живучесть, так как становится более лёгкой целью.
Доля кораблей малых классов в военном флоте существенно выше, чем в других. Военные корабли жертвуют жизненным пространством для повышения манёвренности и незаметности. Пилоты истребителей обычно весь полёт проводят «в седле», справляя там же с помощью систем жизнеобеспечения жизненные потребности.
По этим причинам военные корабли часто походят своей формой на ножи, лезвия, прорезающие пространство.
Транспортный флот.
Транспортные артерии и флот контролируются либо Министерством торговли, либо Министерством транспорта. Назначение: перемещение грузов в пространстве.
Работа на судах требует высокого уровня подготовки и знаний от рядового и управляющего персонала, поэтому большая часть вакансий заполняется выпускниками высших учебных заведений. Средние учебные заведения готовят специалистов узкого профиля, требуемые в основном на судах больших размеров. В отличие от военных кораблей, даже магистральные беспосадочные транспорты имеют небольшой экипаж. Чем меньше людей тем ниже издержки, а обслуживание большого судна принципиальных отличий от малого не имеет.