Утверждение истинно со времён Наполеона. Его зачатки прослеживаются в античность до времён Сунь Цзы. И чем ближе наши боевые действия к орбитам и межпланетному пространству, тем больше в них становится невероятно сложной логистики и неизбежных ограничений термодинамики.
Игнорировать термодинамику нельзя. Считайте это первородным грехом хорошей космической фантастики. И помните, что незнание и самоуверенность запросто порождают самые чудовищные бредовые ошибки.
Термодинамика в быту
Если кто-то забыл школьный курс физики ради чего-то не столь мозголомного, вроде повседневной жизни, я напомню, что главный принцип заключается в том, чтобы взять ненужное тепло оттуда, где оно есть, и переместить его туда, где вы хотите его видеть.
Любой, кому хоть раз отлетала за шиворот раскалённая гильза после выстрела знает и основное правило термодинамики - контролировать его перемещение как хочется просто не получится.
Раскалённые гильзы - основная причина гибели безгильзового оружия при его родах. Тепло выстрелов уносят гильзы. Без них механизм начинает расширяться и заклинивать, а смазка - испаряться. Любые попытки это исправить за счёт безумных часов с кукушкой и вентилятором заместо привычного затвора приводят к такому удорожанию оружия, что оно так и остаётся лабораторной игрушкой.
Нынешний трудный ребёнок Пентагона, F-35 Lightning II, переживает те же самые проблемы. Выхлоп достаточно горяч, чтобы уродовать палубу на взлёте. Попытки разработать прочное жаростойкое покрытие на замену старым лётным палубам уже сломали мозг куче учёных.
Эти примеры - не более чем повседневные мелочи земной жизни. В космосе термодинамика ограничивает куда сильнее. У вас есть лишь три способа убрать тепло из системы - конвекция, теплопроводность и излучение.
Посмотрите на сковородку на плите. Лишнее тепло покидает её с паром. Это конвекция. Самый простой способ убрать лишнее тепло из системы - разомкнуть её с помощью охлаждающей жидкости или пара.
Теплопроводность работает через материал - и распространяет тепло по всей доступной системе. Как ни удивительно, металлы проводят тепло не очень хорошо. Лидируют алмаз и его научно-фантастические родственники - графеновые нано-трубки.
Инфракрасное пятно на месте вашей сковородки при взгляде через тепловизор - излучение. Достаточно мощное излучение, чтобы ощутить его на близком расстоянии безо всякого прибора. Это наименее эффективный способ передачи тепла вовне... и единственный доступный в космосе.
Космос как среда наблюдения
При виде чёрного неба первая мысль ровно одна - там же темно, как там что-то можно увидеть? Но с точки зрения приборов наблюдения, космос - невероятно дружественная к наблюдателю среда.
Начнём с отсутствия горизонта. На момент написания этой статьи любой читатель родился и вырос на поверхности Земли. Наличие горизонта - естественное и привычное восприятие мира. Земля искривляется, а значит, на определённом расстоянии, скрывает за собой объекты наблюдения.
В космосе это не так. Единственное исключение в околоземном пространстве - низкая земная орбита. Край Земли может скрыть что-то на одну восьмую периода обращения. Где-то на пятнадцать минут. С военной точки зрения значимые помехи наблюдения отсутствуют.
Современные представления об эффективности приборов наблюдения разделяют дальность обнаружения цели, дальность распознания цели и прицельную дальность.
В космосе, обнаружение цели - вопрос исключительно времени. Нынешняя потребительская электроника уже может распознавать аномалии на знакомом фоне за секунды. Количество небесных тел, которые мы так обнаружили, удваивается в среднем каждые шесть-семь месяцев.
И это ещё до того, как в первой точке Лагранжа системы Земля-Солнце появился спутник наблюдения, способный засекать их отражённый свет уже с другого угла.
Тепловое излучение - основной способ обнаружить что-то в космосе. Теплопроводность разносит тепло из горячих точек по его поверхности. Равновесная температура поверхности объекта на расстоянии земной орбиты составляет 250-260 градусов Кельвина, в зависимости от материала и цвета поверхности. Таким образом, даже "идеально чёрное тело" будет крайне легко обнаружимо. Фоновые тепловые характеристики космоса при наблюдении в инфракрасном диапазоне составляют 2-5 градусов Кельвина. Возможность сравнить фотоподборку на протяжении определённого времени позволит обнаружить любую слишком тёплую аномалию.
Ну и сколько же в запасе этого самого времени? Доступные некогда человечеству технологии межпланетных перелётов дают примерно трое суток на полёт в системе Земля-Луна и около девяти месяцев на полёт Земля-Марс при оптимальном расстоянии между планетами.
Даже прорывные двигатели продолжительной работы, которые вроде бы ещё можно построить без волшебных открытий, сохранят время перелёта в диапазоне шести-восьми недель.
Обнаружение космических аппаратов
Итак, простой астероид обладает температурой в 250-260 градусов Кельвина и этого достаточно, чтобы разглядеть его на фоне космического теплового излучения эквивалентного 2-5 градусам того же Кельвина.
При 273.15 К начинает таять лёд. Комнатная температура в 20-25 градусов Цельсия даст нам 293-298 градусов Кельвина. Любой обитаемый отсек на 30-40 градусов теплее абсолютно чёрного тела на земной орбите. Даже отключение всех остальных систем не скроет космический аппарат в достаточной мере.
Любое получение энергии, даже солнечными батареями, усложнит маскировку ещё больше. Наземные электростанции передают тепло охлаждающей жидкости. На атомных подводных лодках тепло реактора уносит мировой океан. В космосе тепло можно только излучить, но любая электростанция производит массу тепла - куда больше, чем система жизнеобеспечения.
Полезная работа совершается за счёт разницы потенциалов горячего и холодного концов электростанции. Согласно уравнению Стефана-Больцмана, эффективность передачи этого тепла - четвёртая степень температуры радиатора, умноженная на константу Больцмана.
Яркость радиатора находится в той же зависимости. Чем эффективнее радиатор, тем он ярче. Оптимизация размера и эффективности означает, что лучший выбор - самый маленький и самый горячий радиатор, который можно себе позволить. Оптимальный вариант при сохранении достаточной разницы температур - 75% от температуры реактора. В таком режиме отдаётся 3.5-5 ватт избыточного тепла на ватт полезной энергии.
Реактор с водяным охлаждением имеет температуру ядра около 575 градусов Кельвина. Радиатор в космосе должен работать при 450 К. Замена воды натрием или другими высокотемпературными теплоносителями даст нам 900-1100К для натрия и до 1400-1600 К для композитных жидкометаллических носителей. Радиаторы температурой в 700-1100 К станут очень ярким тепловым пятном для любого наблюдателя. Естественных объектов такой яркости в межпланетном пространстве не бывает.
Стоит отметить, что прокачка теплоносителя в невесомости между радиатором и реактором тоже не самая простая инженерная задача.
Те же самые правила, что делают ваш бортовой реактор хорошо заметным, делают заметным ещё лучше и любой двигатель. Ядерный факел с рабочей температурой в 3000 К и мощностью в несколько сотен мегаватт окажется виден даже от Юпитера - но всё ещё потребует около года на перелёт на такое расстояние.
Даже отключение двигателей и "холодный перелёт" означают, что двигатель на разгоне выдал более чем достаточно, чтобы наблюдатель представлял, где искать. Несколько разнесённых платформ наблюдения дадут ещё лучший результат. Нарисовать вероятную траекторию и угадать немногочисленные точки нового запуска двигателя после такого несложно.
Спектр выхлопа двигателя, дальность от наблюдателя и знание направления движения позволяют вычислить массу объекта. Замаскировать большой космический аппарат под маленький или наоборот просто не выйдет. Любая цель-обманка должна иметь ту же массу, характеристики работы двигателя, и направление полёта, что и оригинал.
Где-то здесь отчаянные попытки любой ценой родить маскировку в космосе приводят к беспомощным аргументам вроде теплоотводных зонтиков, расходных испарителей, радиаторов направленного излучения и попыток "скрыться за планетой" чтобы в этот момент осуществить "невидимую" курсовую поправку.
Законы термодинамики и минимальное полётное время превращают их в ненаучный бред.
Любое активное противодействие обнаружению будет актуальным только на дальности прямого огневого контакта - и только для внесения помех в работу прицельных систем. На всех прочих расстояниях оно само превращается в неплохой маяк за недели до прибытия.
Достоверные описания двигателей
Следующий популярный художественный троп - возможность посадки и взлёта космического аппарата с планеты без помощи развитой промышленной структуры на её поверхности.
Мы такое не раз видели на экранах - "Серенити", "Милленум Фэлкон", практически любой ракетный корабль из романов Хайнлайна...
Но в реальности к легкодоступным относятся лишь три двигательных системы: электромагнитные ракеты, термодинамические ракеты и паруса.
Тут важно помнить и три основных величины - 0,005g, 0,600g и 3,000g. В данном случае g - ускорение свободного падения на Земле. Его тысячные доли, мили-же, используются для простоты записи.
Итак, 5, 600 и 3000 мили-же. Почему они так важны? 5 тысячных же - величина тяги прямого изменения солнечной орбиты. Любое меньшее значение означает последовательное изменение в точно рассчитанный момент в двух противоположных точках вокруг Солнца. То есть, любое изменение высоты орбиты становится очень долгим и очень медленным.
600 тысячных - удобная круглая цифра для кратковременных импульсов "высокой тяги". Например, для перехода между какими-то небесными телами по гомановой орбите или прохода через радиационные пояса Ван Аллена.
3,000g - минимальная тяга взлёта с поверхности Земли на высоту низкой земной орбиты с хоть какой-то полезной нагрузкой.
Вроде бы всё понятно? Только вот классическая приключенческая фантастика делает одну серьёзную ошибку: предположение, что все три этих режима получится объединить в одной двигательной системе.
Основы ракетного дела
В основе движения ракеты - третий закон Ньютона. Сила действия равна силе противодействия. Эффективность любой ракеты при этом определяют m - величина истечения рабочего тела и удельный импульс ISp, который отвечает за то, как быстро движется отдельная единица массы при этом истечении. Соотношение m и массы вашего космического аппарата определят его ускорение. Соотношение между ISp и натуральным логарифмом отношения полной массы ракеты с учётом топлива к массе пустой ракеты определят общее время истечения доступного рабочего тела в секундах.
Общее количество Дельты V, доступного запаса изменения скорости ракеты, станет её основной характеристикой. При этом нехватка дельты означает, что даже если получится разогнаться чтобы оказаться в точке прибытия вовремя - не получится в ней затормозить, и ракета полетит дальше, совершенно неуправляемая.
Также важно учитывать термодинамический предел. Ту величину энергии, которую можно пропустить через бортовые системы и всё ещё не расплавить конструкцию. Чем выше это значение - тем хуже придётся окружению точки взлёта. И вовсе не обязательно, чтобы подобное значение достигалось посредством атомной энергетики. Многие химические реакции крайне агрессивных веществ дают схожие результаты - и большое количество столь же агрессивных ядовитых осадков. Как вам понравится лёгкий дождик из плавиковой кислоты на месте старта?
Итак, термодинамический предел выбран и установлен. В рамках этого предела m и ISp становятся замкнутой системой. Нельзя увеличить одну величину без уменьшения другой. Высокое значения истечения рабочего тела даст высокую тягу. Высокий удельный импульс даст высокую экономию рабочего тела, но значение тяги упадёт до уровня муравьиной отрыжки. Совместить высокую тягу и сколько-то полезные значения удельного импульса затруднительно.
Удельный импульс определяет, как быстро вылетают за корму отдельные частички рабочего тела. Чем эта частичка легче, тем проще её разогнать. Ракетный корабль "Галилей" Хайнлайна использовал цинковый порошок, скормленный в ядерный реактор. Атомная масса цинка - 65. У настоящих ракет атомная масса продуктов на выходе из сопла находится в районе 10. Это значит, что если цинк покидал ракету на тех же скоростях и температурах, что и продукты сгорания водорода с жидким кислородом, его потребуется в шесть с половиной раз больше, чем традиционного рабочего тела. Разумеется, Хайнлайн сделал вид, что обошёл проблему - за счёт разогрева цинка до точки испарения, 1400 градусов Кельвина. Ну, здорово, конечно, только вряд ли кому-то захочется наблюдать старт не из бункера противорадиационной защиты. Да и сам двигатель подобных термодинамических характеристик выглядит довольно фантастической конструкцией.
Итак, для выхода на орбиту нужно заведомо большое значение m при сохранении ISp достаточно высоким, чтобы полезная нагрузка ещё могла оставаться действительно полезной. Двигатели космического челнока, одной из самых эффективных когда-либо построенных химических систем доставки, позволяли закинуть наверх 5% общей массы конструкции на пусковой. У ракеты Falcon9 компании SpaceX эта величина составляет 2,5% - вдвое меньше.
Будет логичным предположить, что более привычные читателям значения нагрузок попросту невозможны без наземной системы запуска. Например, лазерной.
Но такая система запуска означает, что просто сойти на поверхность землеподобной планеты с орбиты, заправиться из озера и взлететь обратно после того, как закончатся дерзкие и решительные действия экипажа в дикой глуши, уже не получится.
В любом ином применении ракеты ISp становится куда важнее. Им определяется расход бортовых запасов рабочего тела на изменение скорости. Высокий удельный импульс при низкой тяге и малых тратах рабочего тела становятся преимуществом. Но чем быстрее движется рабочее тело за корму ракеты, тем больше ему требуется передать энергии. А хвост рабочего тела с температурой в 3000 градусов Кельвина и более, как вы уже поняли из текста выше, крайне хорошо заметен.
У двигателя "Шаттла" значение ISp - 470, и это заслуга инженера, предложившего накачивать криоводород и жидкий кислород в контакте с двигателем, чтобы дополнительно охлаждать его рабочие поверхности.
Более простой в обслуживании и дешёвый "Фэлкон 9" обладает ISp около 290 секунд. У вероятной конструкции NERVA - атомного водородного двигателя открытого цикла, ISp составит порядка 1200 секунд при тяге 0,4g. Современные ионные двигатели беспилотных зондов имеют значение удельного импульса порядка 10 000 (десяти тысяч) секунд при тяге 0,004g.
Электромагнитные и термодинамические ракеты
Итак, есть два способа выкинуть рабочее тело за корму. Электромагнитное отталкивание и термодинамический взрыв. Электромагнитное решение эффективнее по экономии рабочего тела. У термодинамического есть возможность несколько варьировать скорость истечения, а значит, менять фактическую тягу.
Крайне важно понять, что высокая тяга не сократит полётное время. Она просто расширит доступное окно запуска. Если вам требуется догнать запущенный две недели тому назад космический аппарат - потребуются и высокая тяга и куда большие траты рабочего тела.
Герои Хайнлайна летали по брахистохронным орбитам, циклами разгон-торможение. Их факельные двигатели позволяли двигаться на постоянном ускорении весь полёт, менялось лишь направление выхлопа.
Без серьёзных нарушений известной физики такой роскоши у человечества не предвидится.
Солнечный парус
Самая примитивная двигательная система. Поток фотонов даст значения 0,002-0,003g при возможности улучшить значение до 0,005g посредством направленного лазерного излучения.
С точки зрения сеттинга, лазерный парус - хорошее решение для низкоприоритетных грузов которым не очень важно короткое время прибытия. В наши дни "Роллс Ройс" предлагает создать беспилотные морские контейнеровозы с управлением посредством телеприсутствия оператора в порту. В космосе это решение заметно упрощается, поскольку не требуется учитывать огромное количество природных факторов.
Что важно, любое покушение на такой груз окажется заметным сразу. Его не получится незаметно растащить и затем продать через посредников. Это позволит создать на основе солнечных парусников своего рода "космический трубопровод", с постоянными интервалами прибытия новых грузов и долгим перелётным временем одного запущенного контейнера. Любой владелец подобной транспортной системы окажется заинтересован в минимальном простое своего пускового лазера - вплоть до разгона контейнеров сторонних заказчиков.
Кроме того, любая двигательная система есть оружие, а лазерная - ещё и чертовски убедительно выглядящее!
Ограничения небесной механики
Любые ракеты без прорывных нарушений известной физики накладывают ряд безусловных запретов и ограничений на космические перелёты. Первый из них - конечное значение Дельты V. Второй - предсказуемость любой траектории. Как только можно пронаблюдать разгон, поле манёвра наблюдаемого аппарата неминуемо уменьшается.
Нельзя просто взять и повернуть от Марса к Юпитеру на полдороге. Можно пролететь мимо цели, если не затормозить вовремя. Любое наблюдение даёт известные характеристики космического аппарата. Любые известные характеристики дают более чем корректные значения того, куда он скорей всего движется, и где закончит свой перелёт.
Немногочисленные исключения относятся к системам лун планет-гигантов - но это уже совсем другая история.
Сеттингостроение
Итак, наши ограничения и возможности двигательных систем, доступные технологии и термодинамика позволяют сформировать основные рамки художественного либо игрового сеттинга.
Парусники становятся межпланетными контейнеровозами. Окна запуска предсказуемы, траектории известны, космические аппараты на маршруте полностью автоматические.
Электромагнитные ракеты - основной гражданский транспорт относительно быстрых перелётов.
Термодинамические ракеты позволяют наибольшую гибкость с окнами запуска, и потому оказываются в пара-военном и военном секторах доступа. Им же доступна ниша буксиров высокой тяги для эффективного преодоления радиационных поясов в околопланетном пространстве за приемлемые сроки.
Поскольку взлёт с любого малого космического тела проще, чем с поверхности Земли, мы попросту скажем, что проблему запуска с Земли решили батареи мощных разгонных лазеров.
При тяге в 0,005g сохраняется высокая значимость окна запуска. Очередь растянется на месяцы. Срок перелёта между орбитами Земли и Марса примет значения 2-5 месяцев. Перелёты в пояс астероидов, к Церере или Весте, будут варьироваться от 3-5 месяцев при старте от Земли до 1-5 месяцев при старте от Марса. Паузы между окнами запуска окажутся долгими - от полугода до девяти месяцев. Если окно запуска пропущено - остаётся лишь поискать халтурку на стороне.
Время перелёта от Земли или Марса к Юпитеру составит около года в любую сторону. То же самое касается и сопутствующих ему троянских астероидов. Зато спутники планеты-гиганта в некотором смысле превратятся в неосвоенный фронтир космоса. Да, они скрыты радиационными поясами, но в то же время именно там находятся огромные запасы льда и легкодоступных химических элементов. Чуть ли не самые доступные на всю Солнечную Систему. Транспортировка этого льда на жилые космические станции внутренней системы окажется более чем выгодным бизнесом для системы внешней.
Представьте компанию (или семью), которая до пары лет живёт на медленно летящем космическом айсберге, торгуя по дороге льдом и добытыми химическими веществами.
Но вряд ли стоит ограничиваться только ресурсами. Современное развитие трёхмерной печати намекает, что при сохранении динамики прогресса о перевозке товаров речь может не зайти вовсе. Куда важнее окажется специалист, доступные ему ноу-хау и лицензии на печать нужных деталей и приборов на месте.
Некоторые оптимисты высказывают осторожные предположения, что высококачественная печать органики позволит куда более эффективные замкнутые циклы. Переработка отходов в протеин путём сброса их в бак с водорослями и последующая обработка этих водорослей могут позволить дешёвый и сердитый метод решения местной проблемы с питанием.
Дельта V и пиратство
Итак, ракеты обладают вполне достаточными значениями дельты V для собственных перелётов - но практически не имеют права на ошибку. В этом смысле они куда больше похожи на вагон метро, чем на корабль.
Любое окно запуска перегружено космическими аппаратами. Вспомните "Космическое семейство Стоун" Хайнлайна. Любая проблема на борту скорей всего будет решена помощью соседей. Можно даже представить себе, как одновременный старт каравана превращается на определённом моменте в полную самодостаточную общину - с узкопрофильными продуктовыми фермами, центрами отдыха, подвижными ремонтными доками, больницами, игорными домами и борделями.
В момент разгона в стартовом окне подобные космические аппараты крайне уязвимы. Любая задержка означает нарушение окна запуска. Любой не в меру предприимчивый жулик может в этот момент отжать контейнер и удрать, особенно если наличный запас Дельты V позволяет двигаться в каком-то ином направлении. Пускаться в самостоятельное преследование окажется просто не по карману.
Этими точками окажутся торможение перед выходом на постоянную орбиту возле стартового окна и последующее время разгона для межпланетного перелёта.
В системе лун планеты-гиганта неминуемая толчея внутреннего трафика и обязательное время ожидания буксира высокой тяги почти гарантируют, что подобные неприятные события будут происходить время от времени.
Для многих типов космических аппаратов окажется более чем логичным и навесной разгонный контейнер. Аварийная химическая ракета для пары включений по 0,600g на случай экстренной ситуации, либо необходимости бросить всё и прийти на помощь.
Достаточно легко представить, как экстренный разгон с помощью такой ракеты превращает аварийный старт в долгие месяцы экономного перелёта вне расчётной траектории с огромным потенциалом для раскрытия характеров персонажей в затяжной экстремальной ситуации.
Космические бои
Вы наверняка обратили внимание, что про оружие я до поры не распространялся. Дело в том, что бой в космосе окажется невероятно скучным. Описанные выше двигатели практически исключают активное маневрирование.
В сеттинге Десяти Миров я использовал режим "боевой тяги" от 0,750g до 1,5g. Это крайне полемическое решение, сознательно использованное только для большей играбельности настольной военной игры Attack Vector: Tactical.
Без этого решения проще ограничиться двухступенчатой ракетой. Первая ступень - ионный буксир многоразового использования. Несколько суток разгона, после чего - расстыковка и переход на курс обратного сближения. Вторая ступень - мощная химическая ракета, которая стартует при совпадении заданных параметров гарантированного поражения цели.
Боеголовка использует большое количество готовых поражающих элементов. На относительных скоростях в 3-10 км/с взрывчатка не потребуется. Выживаемость цели обеспечат лишь распределение и многократное дублирование критических бортовых систем.
Важно учитывать, что космический аппарат заметно хуже горит и взрывается, тонет или разрывается на части встречным потоком набегающего вакуума, чем любой атмосферный танк, корабль или самолёт. Нарушение целостности корпуса во многих случаях даже не повлечёт заметных последствий для экипажа.
Кинетическое оружие на таких скоростях потребует достаточно специфических мер защиты. В НАСА их называют щитами Уиппла - по имени предложившего это решение учёного. За тонким листом прочного материала находится большое количество пористого материала. При встрече с таким экраном поражающий элемент разрушится, а его фрагменты заметно потеряют в поражающей силе.
Наиболее вероятная активная защита - собственные противоракеты, задача которых - поражение ракет и ракетоносителей противника.
Отчаянные меры защиты предельно малой дистанции - выстрел раскладным "зонтиком-камикадзе" единственная задача которого - прикрыть важный узел от гарантированного попадания и хоть как-то перенаправить основную часть поражающих элементов.
Взрывчатка заведомо не потребуется. На 3 км/с любой объект высвобождает энергию, равную подрыву ТНТ эквивалентной массы. Уже на 3,5 км/с выделяется больше энергии чем у любой реально существующей химической взрывчатки. На 6-7 км/с величина превосходит значение подрыва ТНТ в четыре - пять с половиной раз. Эквиваленты атомного подрыва начинаются от 80-100 км/с. Для ценителей эпической космооперы дополним, что скорость в четверть световой и быстрее (75 000 км/с) приводит к резкому скачку высвобождающейся энергии.
Вопрос поражения цели при этом почти не стоит. Никаких "резких манёвров" не предвидится. Тригонометрическая задача расчёта упреждения настолько проста, что я с чистой совестью пользовался ей в правилах настольной военной игры.
Чего следует ожидать и чего бояться?
Прежде всего - большого количества дронов. Рядом с крупными объектами - большого количества мощных лазеров и одноразовых дронов-зеркал. Помните, любой разгон мощным стационарным лазером означает, что в ближнем космосе типичный дрон будет нести больше ракет и средств защиты, просто за счёт экономии в потребном для старта рабочем теле.
Боевое столкновение не будет походить на привычную линейную баталию, а пиратам и вовсе куда выгоднее не выглядеть таковыми до последнего, имитируя какую-то свою деятельность в ключевой точке маршрута. Высадка небольшой группы специалистов на описанный выше кочующий айсберг позволит автору шикарную демонстрацию боя малых отрядов в ледяных пещерах и экстремальном техногенном окружении.
Ещё интереснее начинают выглядеть любые дальние операции. Экспедиционный корпус оказывается посреди длительного транзита, причём даже медленная и неуверенная почтовая связь в ряде случаев позволят решить вопрос дипломатически за месяцы до прибытия. Атака на чью-то собственность даст владельцу от полугода до полутора лет на подготовку, в зависимости от положения космических тел. Невозможность использовать местные ресурсы для возвращения зачастую превращает этот перелёт в односторонний.
Вопросы сохранения морали и физической подготовки бойцов в тесных жилых отсеках на протяжении долгих месяцев перелёта - задача ещё более сложная.
Отсебятина переводчика: космические наёмники
Достаточно очевидно, что в таких условиях проще иметь каких-то постоянных исполнителей на месте, чем содержать экспедиционный корпус. Это либо собственные постоянные космические объекты в ключевых точках, с экипажем и техникой, либо достаточно заинтересованные частные силовые предприятия, гарантирующие выполнение заказа своей репутацией.
В любом случае, остаётся достаточно интересный вопрос - что они делают в мирное время, как и кем снижаются расходы на их постоянное содержание и что в реальности удерживает их от провозглашения независимости, кроме ума, чести и совести?
Ответ на любой из множества этих вопросов уже даёт простор для неплохих сеттинговых манипуляций.
Крупные войсковые операции
Будут происходить лишь в окрестностях критически значимых объектов. Околоземное пространство, Луна и точки Лагранжа в её окрестностях, ближняя орбита Марса, система лун планеты-гиганта...
Наиболее доступная аналогия - столкновение капитальных флотов, но со всеми преимуществами современной космической разведки. Все знают, где находится противник, все могут его поразить, значимое изменение курса в ходе боя невозможно, а главная боевая задача - нанесение достаточных повреждений, чтобы принудить оппонента к переговорам о мире.
Сам по себе конфликт примерно равных сил очень суров и непредсказуем, но однозначность достигнутых раскладов в подавляющем большинстве случаев не оставит ложной надежды даже самым упёртым фанатикам.
Заключение
Подавляющее большинство реалий космоса сводятся к практическим аспектам законов термодинамики. Эти практические аспекты ставят жирный крест на восприятии космоса бескрайним океаном.
Тем не менее, грамотно ограниченная термодинамикой космическая военная фантастика - крайне недооценённая жанровая ниша, которая до сих пор может вывести амбициозного писателя на большой рынок с очень скудным предложением.
Кен Бёрнсайд, "Hot Equations" в сборнике статей "Riding the Red Horse", редакторы Том Кратман и Вокс Дэй. Castalia House Kouvola, Finland 2014.