Тож чи можемо ми вже зійти із Землі і почати будувати бази на Місяці чи астероїді? Як було підкреслено в недавній публікації блогу Управління з питань науки та технологій, одним із способів зробити це можна швидко, як використовувати ресурси на сайті. Але як ми навіть починаємо? Чи можемо ми дозволити собі це зробити зараз, у цьому жорсткому економічному кліматі?
Космічний журнал спілкувався з Філіпом Метцгером, колишнім старшим науковим фізиком космічного центру Кеннеді НАСА, який широко досліджував цю тему на своєму веб-сайті та в опублікованих публікаціях. Він стверджує, що робити космічний шлях таким чином було б подібним до того, як паломники досліджували Північну Америку. У першій із трискладової серії він окреслює обґрунтування та перші кроки до її досягнення.
УТ: Кажуть, що використання ресурсів на Місяці, Марсі чи астероїдах буде дешевше, ніж транспортувати все із Землі. У той же час існують притаманні витрати на запуск з точки зору розвитку технології для цього видобутку, а також передачі цього обладнання, серед іншого. Як ми узгоджуємо ці дві реалії?
Прем'єр-міністр: Космічна промисловість матиме величезну окупність, але почати її буде дорого. Кілька років тому я був розчарований, бо не думав, що одних комерційних інтересів буде достатньо для того, щоб всебічно розпочати його протягом нашого покоління, тому я задав питання, чи можна знайти недорогий шлях для урядів світу (або благодійників чи інші, які можуть не мати безпосереднього комерційного інтересу) розпочати це просто через суспільні вигоди, які він принесе? Ось чому ми з колегами написали документ «Доступне швидке завантаження космічної промисловості та цивілізації сонячної системи».
Ми виступаємо за підхід до завантаження, оскільки це допомагає вирішити проблему високої вартості запуску, а це дозволяє людству швидко почати отримувати переваги, оскільки вони нам потрібні швидко. Підхід до завантаження працює так: замість того, щоб будувати все обладнання на Землі та відправляти його в космос, готовий розпочати виготовлення речей, ми можемо відправити зменшений набір апаратних засобів у космос і зробити лише трохи того, що нам потрібно. Ми можемо відправити решту вироблених деталей із Землі та поєднати їх із тим, що ми зробили у космосі. З часом ми продовжуємо це робити, поки ми не розвинемося до повного виробничого потенціалу в космосі.
Ось як колонії на Землі розбудовували себе, поки зрештою вони не змогли відповідати промисловості своїх батьківщин. Наприклад, паломники не привезли з Європи цілих фабрик з Європи. Зараз на розбудову американської промисловості знадобилися сотні років, але з робототехнікою та передовим виробництвом, і з деяким наміром ми можемо зробити це набагато швидше за все ще доступну ціну. Ми зробили кілька рудиментарних моделей цього підходу до завантаження, і, схоже, це було б невеликою частиною нашого щорічного космічного бюджету, і це могло б створити галузь протягом декількох десятиліть.
Я вважаю, що навіть важливіше, ніж вартість, це те, що з підходом до завантаження ми можемо розпочати роботу відразу. Нам не потрібно завершувати весь дизайн та розробку наперед. Він також поширює витрати з часом, тому щорічні витрати дуже низькі. І це дає нам час розвивати свою стратегію, з'ясовувати, що працює і що матиме більш негайну економічну окупність, коли ми будемо продовжувати. Багато людей шукають негайні способи отримати окупність у просторі, і є кілька чудових ідей, і я впевнений, що вони матимуть успіх. Одним із прикладів є створення гірничої операції, яка заправляє супутники зв'язку на геосинхронній орбіті. Такі види діяльності сприятимуть і отримуватимуть користь від зусиль із запуску промисловості у космосі, і вони принесуть дохід для фінансування своєї частини зусиль.
УТ: Чому ви вважаєте, що Місяць є гарним місцем для початку операцій? З чого слід почати діяльність? Як ми переходимо звідти в іншу частину Сонячної системи?
Коли ми з колегами писали документ, ми частково були зосереджені на Місяці, тому що це було під час програми НАСА "Сузір'я" для встановлення місячного застави. Однак для запуску цієї космічної галузі однаково можна використовувати навколоземні астероїди або використовувати обидва. У будь-якому випадку нам потрібно запустити космічну промисловість близько до Землі. Це дозволить уникнути низьких витрат на транспортування під час запуску. Це також дозволяє нам працювати зі значно меншою затримкою часу в радіозв'язку, що важливо на ранніх етапах, перш ніж робототехніка стане достатньо автоматизованою. В ідеалі галузь буде повністю автоматизована; ми хочемо, щоб роботи підготували людину до слідування.
Однак, якщо ми думаємо, що нам знадобляться люди під час первинного запуску галузі - наприклад, для виправлення або усунення несправного обладнання або для виконання складних завдань, які роботи ще не можуть зробити - тоді запуск біля Землі стає ще важливішим. Виявляється, і Місяць, і астероїди - прекрасні місця для запуску промисловості. Зараз ми знаємо, що в них є велика кількість води, мінералів, з яких можна переробляти метали, вуглецю для виготовлення пластмас тощо. Я радий, що компанії, які планують розробляти видобуток в обох локаціях, є, щоб ми могли бачити, що найкраще працює.
Ще одна причина запустити промисловість близько до Землі - це може мати ранню економічну віддачу. Врешті-решт, коли все, включаючи космічні кораблі та автозаправні склади, виробляється в космосі автономною робототехнікою, то промисловість стає самодостатньою, і вона поверне нам неоціненно без зайвих витрат. Щоб дістатися до цього пункту, потрібні серйозні інвестиції, і робити інвестиції буде простіше, якщо ми повернемо щось назад. Отже, які види окупності вони можуть нам дати в найближчій перспективі? Я зберігаю перелік ідей, як заробити гроші в космосі, і в ньому є близько 19 предметів, деякі божевільні, а деякі не такі вже й шалені. Кілька серйозних ідей включають: космічний туризм; виготовлення та продаж газів НАСА для розвідувальних та наукових місій; повернення металів на зразок платини для продажу на Землі; виготовлення запасних частин для інших видів космічної діяльності.
Деякі з початкових речей, які ми будемо робити на Місяці чи астероїдів, включають вдосконалення технік видобутку низької сили тяжіння, навчитися робити сонячні клітини з реголіту та навчитися видобувати корисні метали з мінералів, які тут не вважатимуться «рудими». на землі. Все це можливо і вимагає лише скромних інвестицій, щоб змусити їх працювати.
На це знадобиться десятиліття зусиль, щоб зробити космічну галузь самоокупною. Можливо, 2 десятиліття, якщо ми розпочнемо роботу відразу та стабільно працюємо, або, можливо, 5 десятиліть, якщо у нас буде нижчий рівень фінансування. Але якщо робототехніка просунеться так швидко, як очікують робототехніки, скоро робота не зможе виконати. Коли настав цей день, і ми створили повний ланцюг поставок у космосі, тоді буде просто надіслати обладнання на головний пояс астероїда, щоб розпочати видобуток і виробництво там, де в мільярди разів більше ресурсів, ніж те, що ми маємо на Землі.
Тоді промисловість могла побудувати десантне судно, щоб вивезти обладнання на поверхню Марса, де воно може будувати міста і, зрештою, навіть формувати планету. Коли у нас є машини, які можуть використовувати місцеві ресурси для виконання робіт та створення копій самих себе, вони можуть виконувати ту саму роль у сухих світах, яку біологічне життя виконувало тут, на нашій мокрій Землі. Вони можуть перетворити навколишнє середовище і стати ланцюгом харчування, тому ці світи будуть місцями, де людство може працювати і жити. Я усвідомлюю, що це звучить занадто амбітно, але 20–50 років зростання технологій призведе до величезної зміни, і ми говоримо лише про виробництво, а не про ракетну науку - і це те, що ми вже досить добре знаємо тут на Землі. З невеликою кількістю екстраполяції в майбутнє це не шалена ідея.
УТ: Які основні елементи обладнання та робототехніки нам потрібні для досягнення цих цілей?
Прем'єр-міністр: Є цікавий проект з відкритим кодом, який розробляє те, що вони називають «Глобальний комплект будівництва села». Це 50 машин, які зможуть відновити цивілізацію. Він включає такі речі, як вітряк, екскаватор та 3D-принтер. Нам потрібен еквівалент "Комплект будівництва місячного / астероїдного селища".
У 1980 році NASA було проведено дослідження, щоб визначити, який набір машин необхідний на заводах на Місяці, щоб побудувати 80% власних деталей. Інших 20% потрібно буде постійно постачати з Землі. У нашому документі ми стверджували, що ми можемо почати з менш ніж 80% закриття, що робить його більш доступним і дозволяє нам почати сьогодні, але система повинна розвиватися до тих пір, поки не досягне 100% закриття. Таким чином, перший набір апаратних засобів може становити неочищені сонячні батареї, металеві, 3D-друковані металеві деталі та ракетні ракети.
Саме це дозволить нам зробити значну масу апаратного забезпечення наступного покоління, а також підтримати транспортну мережу. З часом ми хочемо розробити цілий ланцюг поставок, який би розширився, ніж лише 50 різних типів машин. Але перш ніж щось розмістити в космосі, ми захочемо протестувати їх у жорстких місцях тут, на Землі, і в ході цього процесу ми відкриємо, який набір машин має найбільш сенс для першого покоління. Ідея полягає в тому, щоб вчитися, як ми йдемо, щоб ми могли розпочати роботу відразу.
Це перша у трискладовій серії про побудову космічної бази. Завтра: скільки грошей знадобиться? Післязавтра: зробити розумних роботів розумними.
