В оригинале все персонажи женские.

>Для идеальной каменной сферы, без поглощения реголитом и потери сигнала на неровностях.
ЭПР экстраполирован из реального ЭПР астероида того же класса со всеми его неровностями и поглощениями регалитом https://www.johnstonsarchive.net/astro/radarasteroids.html
>Без теплосброса испарением
В расчёте прямо указано сколько энергии потребуется на весь процесс нагрева, плавления и испарения. -_-
>рассеяния на испаренных породах
Разлетающихся со скоростью километр в секунду газах? Тут нет атмосферного давления чтобы их затормозить.
>переизлучением на вращении
Если не нравится данный расчёт, то есть достаточно совершенный калькулятор урона от лазерного оружия: http://panoptesv.com/SciFi/LaserDeathRay/DamageFromLaser.php если забить в него рассчитанные мною параметры, то получит цилиндрическое отверстие в граните глубиной 21 см и диаметром 33 см, что соответствует обьёму целевого астероида ( 0,0184 vs 0,0188 кубов). Двукратное или троекратное требование по мощности всё ещё укладывается в пределы энерговооруженности хаба.
>А еще с идеальным испарением вещества метеороида на внешнем слое. Без осколков ударного тела и самого внешнего слоя, с мгновенным переходом импактора в газ.
Такова физика высокоскоростных импактов. В первом приближении при данных толщинах можно считать данным образом. Масса выбитой из брони пробки учтена. Второй слой при двукратной толщине к первому гарантировано задержит образовавшиеся мелкодисперсные осколки и поток расширившихся газов.
>Без термической потери стеклом механической прочности
Кварцевое стекло обладает высокой термической устойчивостью до 1400 К. Поток после расширения будет иметь энергию 1,99 ГДж, распределённую по площади 1,628 м^2. Так как давление меньше критического, то можно рассмотреть только процесс абляции. При переходе всей этой энергии в тепло брони будет испарено без нагрева 170 кг. Что при данной площади будет эквивалентно 5 см толщины. В два раза меньше первого слоя. Это без учёта потерь. Третий самый толстый слой гарантировано остановит всё что может отколоться от второго.
>Сплошной блок - может, и так. А вот многослойная защита, которую ты предлагаешь, со скачками коэффициента преломления, уже нет.
Астронавты всю историю смотрели через тройное, а бывало даже четверное стекло и не возмущались.
>И это пиздец всему сельскому хозяйству хабитата и декомпрессионный шок его населению. А с учетом того, что скачок давления пойдет по такому объему не мгновенно - пиздец всему населению в прилегающих к торцу областях.
10 000 кубов это мало. Паралелипипед 10 на 10 на 100 метров. Предположим, что тут кольцо с полусферической прозрачной частью диаметром 1 км и диаметром самого кольца десять километров. Это уже 12 миллиардов кубометров. Воздействие протечки будет распространяться по всему объёму со скоростью звука. Потому вытекать воздух будет очень долго без значительного перепада.
>Население хабитата будет очень радо проживать напротив источника фона километровой площади, да.
Хуярим катушки с током и создаём искусственную. Магнитосферу. С тем что прорвётся поможет толщина стекла и противорадиационные присадки в нём.
>Про радиационное помутнение стекла я тоже умалчиваю
И правильно, потому что с этим разобрались ещё на межпланетных аппаратах, которые десятилетиями летают в космосе. И как я выше упоминал, есть аппараты, нырявшие в радиационные пояса Юпитера.
>Я уж молчу, что компоненты производства высокопрочных кварцевых стекол - не самый часто встречающийся в космосе ресурс
Это кремний с кислородом редкие? Понимаю. Разобрать на присадки астероиды и лунный реголит не проблема. Если уж построили хаб, то на его ремонт ресурсов хватит. К тому же переработка разбитых панелей поможет.
>а энергетика такого производства - отдельная песня как для проектировщиков солнечных панелей, так и теплообменных систем хаба.
Энергии во внутренней солнечной завались. Строить есть из чего. На случай развито космической индустрии позволяющей строить такие конструкции (физика не запрещает, дело за техническим воплощением и масштабированием), их ремонт будет менее сложным делом.

Ах да, ремонт. Тут на помощь придут сервисные роботы, ползающие по первым двум слоям, заменяющие и полирующие секции. Износ покрытия от радиации не проблема, так как уже сейчас известны методы защиты стекла в глубоком космосе и радиационных поясах.

Начнём с конца, а точнее с возможности обнаружения и перехвата объекта массой в 50 кг и скоростью 10 км/с. Так как самый распространённый тип околоземных астероидов это класс S, то рассмотрим контакт с ним. Предположим, что это объект сферической формы и плотностью 2650 кг/м^3. Тогда его радиус составит 0,165 метров. Для определения ЭПР возьмём известное ЭПР астероида аналогичного класса из уменьшим его соответсвенно. Астероид Юнона при радиусе 127 км имеет ЭПР 7500 км^2. Получим ЭПР 0,0127 м^2. Это сравнимо с ЭПР боеголовки МБР порядка 0,01 м^2. Для перехвата такой цели возьмём радар AN/TPY-2. Он позволяет обнаружить цель типа боеголовка баллистической ракеты на дистанции в 3000 км. Эту дистанцию астероид преодолеет за 300 секунд, 5 минут. Время реакции можно считать достаточной. Жрёт AN/TPY около 2 МВт. Можно спокойно делать радар с шестнадцатикратной мощностью и соответсвенно увеличением радиуса обнаружения в 2 раза. Или ещё больше, благо это здоровый город-станция с мощностями в десятки гигаватт. Можно увеличить площадь приёмника или поставить более чувствительные элементы. Что до обнаружение более мелких каменюк, то их ЭПР будет с уменьшением влиять на дистанцию как четвёртая степень. То есть как с мощностью, двоекратное уменьшение дистанции обнаружения это 16 раз уменьшить ЭПР или 4 раза уменьшить размер или в 8 раз уменьшить массу.

В качестве материала цели возьмём гранит. Начальная температура - равновесная температура на 1 АЕ от Солнца 383 К. На его нагрев и испарение требуется 11,35 МДж/кг. 567 МДж. Для уничтожения за 60 секунд нужно 9,45 МВт в луче. При КПД 30% это 31,52 МВт электрического тока. Не так уж и много для хабитата. Для отвода в сторону энергии понадобится меньше.

Теперь о броне. Внешний слой из кварцевого стекла. Теплота испарения 11,7 МДж/кг. При столкновении происходит мгновенное испарение без нагрева до температуры кипения. Теплота испарения гранита 9,75 МДж/кг. Масса требуемая на испарение = энергия испарения астероида/(квадрат скорости/2 - удельная теплота плавления кварца) = 12,7 кг. При этом площадь контакта составит 0,85 м^2. Требуемая толщина 9,5 см. Скорость потока вещества будет по ЗСИ = 10*50/(12,7+50)=7,97 км/с. Температура вещества около 2500 К. Среднеквадратичная скорость молекул = (3*R*T/mмол)^2= 1 км/с. tg угла разлёта 1/8.

Для предотвращения проникновения газов в кварцевое стекло требуется чтобы динамическое давление было меньше предела сжатия. Pд= ρг*v^2/2 . Предел сжатия кварцевого стекла около 1 ГПа, скорость 7,97 км/с. ρг = Pд*2/v^2=31,48 кг/м^3. Эта плотность достигается при расширении газов в 84 раза, то есть при росте радиуса в 4,38 раза, до 0,72 метров, что произойдёт при разнесении в 4,46 метров. То есть пятиметрового разнесения хватит с запасом чтобы затанковать 50 кг булыжник.

Освещение. Тут буду краток. Кварцевое стекло поглощения 10^-5/см. Метровый слой поглотит тысячную долю излучения. Тоже касается рам разумной толщины. Чем дальше наблюдатель, тем он хуже будет наблюдать рамы вплоть до их полной незаметности (по антологии с пикселями на экране).

Декомпрессия может быть только локальной проблемой. Общий объём хабитата таков, что даже дыра метр радиусом его не опустошит в сколько нибудь сжатый срок. Например объём в 10 000 кубометров потеряет половину газа в таких условиях где-то за час.

Может это его интерпретация Тали без маски?

Стена просто делается двойной или тройной с метровым разнесением слоёв. Первый слой испаряет угрозу, а дальше расширяющийся конус плазмы уже можно принять на основную броню. Прозрачный материал понятно дело должен быть не обычным стеклом, например сейчас используется кварцевое с упрочнением ионным обменом. Прикреплённая пикча трёхслойной иллюминатор с разнесением. Для перспективного хабитата цивилизации развитого нанотеха можно добавить сапфир или алмаз. Выполнять прозрачную стену из множества секций, чтобы даже в случае пробития всех слоёв защиты локализировать пробоину. Против крупных объектов применять противометеоритные лазеры, масса и энергия хабитата достаточна для этого.

Как вариант можно разместиться на хабитате по типу кольца, например на Стенфордском торе. Можно взять размер побольше. Если смотреть через прозрачную стену, то получается кадры как на гифке. Просто главное чтобы жилая часть дуги Колька не попадала в поле зрения. Проблему разрыва приливными силами можно решить, обмазавшись нанотрубками.

Дежавю.