5. Задачи для разработки и осуществления.

Итак, для поддержки существования человеку в его природном состоянии необходимы условия, сохраняющие и поддерживающие функции его тела, а также минимальный комфорт, обеспечивающий при необходимости сон и отдых. Это значит — нужна пища, вода, одежда (поскольку естесственной термоизоляции для стабилизации температурного режима организма, как у животных, обладающих перьевым/чешуйчатым/шерстяным/жировым покровом, у нас нет), а также некоторое убежище от внешних раздражителей, служащее для сна и отдыха, а также, попутно — для хранения предметов и орудий, изготовления и хранения все той же самой пищи и одежды (ну и, коль скоро это убежище может и должно служить как укрытие от неблагоприятных факторов внешней среды в течение длительного времени — в нем должны быть средства утилизации отходов метаболизма, а также средства обеспечения наиболее первичной потребности организма — дыхания).

Кроме того, когда все эти потребности будут обеспечены, требуются еще некоторые средства обеспечения деятельности: возможности к перемещению, связи/сообщению с себе подобными, и некоторые орудия для создания/изменения условно-материальных форм.

Логично было бы объединить большую часть необходимого в виде жилища, которое является самостоятельной формой (а не, скажем, пещерой или «квартирой»), к тому же, способно к перемещению, поскольку при потребность человека в перемещении наряду с другими потребностями оптимально удовлетворяется именно таким образом. В результате, получаем идею конструкции, которую я назвал

Автономный обитаемый мобильный модуль (АОММ).

Решил частично детализировать (до уровня наброска ТЗ, описания и эскизов) идею автономного обитаемого модуля. Даже если он и не станет основным обиталищем человека грядущей эпохи, то может стать экспедиционной/резервной/аварийной системой для жилья и поддержки основных потребностей.

1. Описание.

АОММ - обитаемая, перемещаемая конструкция, предназначенная для проживания и обеспечения основных потребностей 1-3 человек (с различным уровнем комфорта. Постоянное проживание возможно для 1-2 человек; сон, отдых и жизнеобеспечение - для 3х). Основная внешняя форма близка к параллелепипеду со скругленными углами и ребрами с целью понижения сопротивления среды при перемещениях и парусности на стоянке; возможно использование дополнительных обтекателей на торцевых гранях. Корпус конструкции является несущим, выполнен из пластиковых композитов, содержит дополнительную силовую раму из металлических профилей для предохранения внутреннего пространства и людей при возможных столкновениях и ударах. Под днищем также предусмотрены складные выравнивающие упоры, для стоянки на неровной поверхности.
Внутренняя площадь составляет 15 м2 при внутренних размерах 6х2.5х2.1м (д/ш/в), внешние габариты в пределах 7х2.8х2.5м. Внутри модуля размещен комплект конвертируемой мебели и часть оборудования жизнеобеспечения, другая часть расположена в пространстве между внешней и внутренней обшивкой, в основном под полом. Нижняя часть модуля затяжелена оборудованием, аккумуляторами, водными резервуарами, и выполнена в виде днища плавсредства с продольными килями остойчивости, образуя выступ-карниз по периметру; общая плавучесть модуля положительна, корпус гидроизолирован, двери и окна при закрытии водонепроницаемы. Расположение центра тяжести обеспечивает остойчивость на плаву. В верхней части находятся прикрепленные к корпусу и усиливающему каркасу направляющие для соединения с носителем при транспортировке. Там же расположен системный разъем для соединения с носителем. На торцах и боковых выходах расположены узлы шлюзового соединения для стыковки аналогичных модулей, а также системные разъемы для взаимного соединения модулей или присоединения к системным разъемам других конструкций. Модуль может быть укомплектован стандартным носителем в виде внутренне сегментированного складного мягкого аэростата-дирижабля, оснащенного также компактной гелиевой реконденсаторной установкой, электрическими мотогондолами, конвертируемыми в ветрогенераторные установки, системой автоматического складывания и наполнения, системой навигации и управления движением. На крыше модуля располагаются также в сложенном или разложенном виде солнечные батареи и контейнер аварийной парашютной системы, применяемой в случае сброса поврежденного носителя для экстренной посадки.

2. Состав оборудования.

а) Энергетическое оборудование.

• комплект складных панелей солнечных батарей;

• комплект из 2 или более ветро-/водогенераторов (возможно использование оборудования носителя);

• встроенное и выносное термогенераторное оборудование

• комплекс выпрямительного, преобразующего и аккумуляторного оборудования;

• распределяющее оборудование и проводка к потребителям

б) Система регенерации и получения воды.

• комплект выносных конденсационных ловушек производительностью в 1-3 суточных нормы человека;

• система циклической очистки и регенерации без использования одноразовых элементов;

• водный резервуар, насосная и распределительная система.

в) Система обеспечения биологического питания.

• компактный генератор пищевого рациона путем каталитического синтеза органических веществ (требуется изобрести);

• автоматическая установка аэропонического выращивания растительной биомассы.
  г) Система переработки биологических отходов.

• биотуалет с частичным расщеплением остатков и циклическим использованием рабочей субстанции;

• система переработки предрасщепленных органических остатков в биотопливо и сырье для аэропонической установки.

д) Система поддержки общей гигиены.

• Моечная / душевая камера;

• вентиляционная и климатическая система;

• дроны сухой и влажной уборки.

е) Система управления, передачи и обработки информации.

• распределенная система сенсоров и периферийных контроллеров во всем оборудовании;

• централизованная система анализа и адаптивного управления;

• центральный интерфейсный и управляющий терминал;

• радиочастотное приемопередающее оборудование различных диапазонов, антенны различной степени направленности;

• ассоциированные устройства, как терминального, так и исполнительного характера.
  
  3. Совместимость и применимость к условиям.

АОММ рассчитан на использование как в одиночном варианте, так и в системе многих состыкованных единиц, а также присоединение к общим системам жизнеобеспечения через специальные разъемы и шлюзовые тамбуры. Герметизация и изоляция модуля рассчитана на условия земной атмосферы на высотах до 8000м в режиме временного перемещения, и до 5000м - в режиме стационарной стоянки.
Модуль совместим с различными типами воздушных носителей, основной из которых - аэростат (дирижабль), возможно использование носителей с динамическим принципом поддержания, а также буксировка по воде на скорости до 25 уз (45 км/ч).

Разумеется, этим не исчерпываются все необходимые новой человеческой цивилизации материальные конструкции и орудия, но это — основное. Потребуются также первичные средства автоматизированного производства — для добычи сырья, полностью автоматического производства материалов, узлов и деталей, сборки, обслуживания и ремонта модулей, утилизации отработанных деталей, и так далее. Кроме того, первичное производственное оборудование должно воспроизводить и ремонтировать аналогичное себе, оборудование для добычи сырья, и все остальное, в любых применимых условиях.

Конкретные особенности и конструкция устройств будет разработана креативными группами, но уже сейчас можно отметить некоторые необходимые особенности:

• все технические устройства, используемые человеком, и способы их использования, должны оказывать минимальное влияние на среду обитания, включая в том числе физическую заметность;

• все устройства должны быть максимально надежными, унифицированными по узлам и деталям, долговечными; материалы, узлы и детали должны быть полностью утилизируемы;

• общее количество типов и единиц технических устройств должно быть минимальным;

• в качестве сырья для создания материалов, узлов и деталей должны использоваться универсальные, быстровосстанавливаемые ресурсы (воздух, вода, среднестатистический грунт / горная порода).

Вероятно, основными материалами станут пластиковые композиты, т. к. обладают высокими и хорошо контролируемыми прочностными и другими физическими характеристиками; при соответствующем производстве и переработке как матрица, так и наполнитель композита могут быть изготовлены из универсального сырья: углеводородные полимеры с примесью азота, фтора и некоторых других химических элементов могут быть изготовлены фактически из воздуха и воды; кремний и ряд других элементов, также применимых в различных узлах и деталях, присутствуют в среднестатистическом грунте или горной породе. Во всех тех же ресурсах присутствует целый ряд других элементов, которые могут быть необходимы для отдельных материалов, деталей и узлов.

Основным устройством для формирования композитных деталей, очевидно, станет так называемый «трехмерный принтер»: конструкция, способная создавать и формировать как наполнитель (углеволоконные, кремневолоконные, бороволоконные нити, или другие варианты), так и матрицу композита, пластическую массу, синтетические смолы, и так далее. Требуется, однако, разработка и выбор в качестве композитных матриц — таких полимеров, которые будут безвредны для человека и окружающей среды.

Для производства сложных устройств, деталей, требующих механической обработки, сборки узлов и деталей в целостные конструкции, а также демонтажа отработавших ресурс конструкций, узлов и деталей, необходимо создание универсальных исполнительных механизмов.