בונים בסיס חלל, חלק 1: מדוע שלי על הירח או אסטרואיד?

Pin
Send
Share
Send

אז האם נוכל לרדת כבר מכדור הארץ ולהתחיל לבנות בסיסים על הירח או אסטרואיד? כפי שהודגש בפוסט שפורסם לאחרונה בבלוג של משרד המדע והטכנולוגיה של Office, דרך אחת לעשות זאת במהירות יכולה להיות שימוש במשאבים באתר. אבל איך בכלל מתחילים? האם אנו יכולים להרשות לעצמנו לעשות זאת כעת, באקלים כלכלי קשה זה?

מגזין החלל שוחח עם פיליפ מצגר, פיזיקאי מחקר בכיר לשעבר במרכז החלל קנדי ​​של נאס"א, שחקר נושא זה בהרחבה באתרו ובמאמרים שפורסמו. הוא טוען שכדי לעשות חלל זה יהיה דומה לאופן בו עולי הרגל חקרו את צפון אמריקה. בסדרה הראשונה של שלושה חלקים הוא מתווה את הרציונל ואת הצעדים הראשונים להפיכתו לשם.

UT: נאמר כי השימוש במשאבים על הירח, מאדים או אסטרואידים יהיה זול יותר מאשר הובלת הכל מכדור הארץ. יחד עם זאת, יש עלויות הפעלה מובנות מבחינת פיתוח טכנולוגיה לביצוע מיצוי זה וגם העברת ציוד זה לשם, בין היתר. כיצד אנו מיישבים בין שתי מציאויות אלה?

ראש הממשלה: לתעשיית החלל יהיה החזר אדיר, אך יקר להתחיל. לפני כמה שנים הייתי מתוסכל כי לא חשבתי שאפשר היה להסתפק באינטרסים מסחריים בלבד בכדי להתחיל את זה במלואו בדורנו, ולכן שאלתי את השאלה, האם אנו יכולים למצוא דרך לא יקרה לממשלות העולם (או פילנתרופים או אחרים שאולי אין להם אינטרס מסחרי מיידי) להתחיל בזה פשוט בגלל היתרונות החברתיים שזה יביא? זו הסיבה שעמיתי ואני כתבנו את העיתון "הפעלה מהירה במחיר סביר של תעשיית החלל וציוויליזציה במערכת השמש."

אנו דוגלים בגישה של הפעלת אתחול מכיוון שהיא מסייעת בפתרון הבעיה של עלות ההפעלה הגבוהה והיא מאפשרת לאנושות להתחיל לקצור את היתרונות במהירות, מכיוון שאנו זקוקים להם במהירות. גישה של ניווט אתחול עובדת כך: במקום לבנות את כל החומרה בכדור הארץ ולשלוח אותה לחלל מוכנה להתחיל לייצר דברים, נוכל לשלוח מערך חומרה מופחת לחלל ולהפוך רק קצת ממה שאנחנו צריכים. אנחנו יכולים לשלוח את שאר החלקים המיוצרים מכדור הארץ ולשלב אותם עם מה שעשינו בחלל. עם הזמן אנו ממשיכים לעשות זאת עד שנתפתח לכושר ייצור מלא בחלל.

כך בנו מושבות על כדור הארץ עד שבסופו של דבר הצליחו להתאים את ענף המולדת שלהן. עולי הרגל, למשל, לא הביאו מפעלים שלמים מאירופה למייפלואר. כעת לקח מאות שנים לבנות את התעשייה האמריקאית, אך באמצעות רובוטיקה וייצור מתקדם ועם כמה כוונות אנו יכולים להשיג את זה הרבה יותר מהר במחיר שווה לכל נפש. עשינו דוגמנות גסות ראשוניות לגישה זו של ניווט אתחול ונראה כאילו זה יהיה חלק קטן מתקציב החלל השנתי שלנו והוא יכול להקים את הענף תוך עשורים בלבד.

מה שלדעתי חשוב אפילו יותר מהעלות הוא שעם גישה למניעת אתחול נוכל להתחיל מייד. איננו צריכים להשלים את כל העיצוב והפיתוח מקדימה. זה גם מפזר את העלויות לאורך זמן כך שההוצאות השנתיות נמוכות מאוד. וזה מאפשר לנו זמן לפתח את האסטרטגיה שלנו, להבין מה עובד ומה יהיה החזר כלכלי מיידי יותר כשאנחנו עוברים. אנשים רבים מחפשים את הדרכים המיידיות לקבל החזר כספי בחלל, ויש כמה רעיונות מעולים ואני בטוח שהם יצליחו. דוגמא אחת היא הקמת פעולת כרייה שמדלקת לווייני תקשורת במסלול גאוזינכרוני. פעילויות מסוג זה יתרמו למאמץ לפתוח את התעשייה במרחב וירוויחו מהן, והן ייצרו הכנסות למימון חלקן מהמאמץ.

UT: מדוע אתה מרגיש שהירח הוא מקום טוב להתחיל בפעולות? מה יהיו פעילויות שכדאי להתחיל איתן? איך עוברים משם לשאר מערכת השמש?

כאשר חברי וחברי כתבנו את העיתון, היינו ממוקדים בירח בחלקו מכיוון שזה היה במהלך תוכנית הקונסטלציה של נאס"א להקים מאחז ירחי. עם זאת, באותה מידה ניתן להשתמש באסטרואידים הקרובים לכדור הארץ בכדי להתחיל את תעשיית החלל הזו, או להשתמש בשניהם. בכל מקרה, עלינו להתחיל את תעשיית החלל קרוב לכדור הארץ. זה ישמור על עלויות ההובלה נמוכות במהלך ההפעלה. זה גם מאפשר לנו לעבוד עם עיכוב זמן קצר בהרבה בתקשורת הרדיו, וזה חשוב בשלבים המוקדמים לפני שהרובוטיקה הופכת לאוטומטית מספיק. באופן אידיאלי התעשייה תהיה אוטומטית לחלוטין; אנו רוצים שרובוטים יכינו את הדרך לבני האדם לעקוב אחריהם.

עם זאת, אם אנו חושבים שנזדקק לבני אדם במהלך ההתחלה הראשונית של הענף - למשל, כדי לתקן או לפתור בעיות חומרה שבורות, או לבצע משימות מורכבות שרובוטים עדיין לא יכולים לבצע - אז התחלה בקרבת כדור הארץ הופכת חשובה עוד יותר. מסתבר שגם הירח וגם האסטרואידים הם מקומות מצוינים להתחיל בתעשייה. אנו יודעים כעת שיש להם מים בשפע, מינרלים שמהם ניתן לעדן מתכות, פחמן לייצור פלסטיק וכדומה. אני שמח שיש חברות שמתכננות לפתח כרייה בשני המיקומים כדי שנוכל לראות מה עובד הכי טוב.

סיבה נוספת לפתוח את התעשייה הקרובה לכדור הארץ היא כך שיכול להיות להחזר כלכלי מוקדם. בסופו של דבר, כאשר כל מה שכולל חלליות ומחסני תדלוק נעשה בחלל על ידי רובוטיקה אוטונומית, אז התעשייה הופכת לתחזוקה עצמית והיא תחזיר אותנו ללא הערכה ללא עלות נוספת. עם זאת להגיע לנקודה זו דורש השקעה רצינית, ויהיה קל יותר לבצע את ההשקעות אם נקבל משהו בחזרה. אז איזה סוגים של החזר כספי זה יכול לתת לנו בטווח הקרוב? אני מחזיק רשימת רעיונות איך להרוויח כסף בחלל, ויש בערך 19 פריטים ברשימה, חלקם משוגעים וחלקם לא כל כך משוגעים. כמה מהרעיונות הרציניים כוללים: תיירות חלל; ייצור ומכירה של דחפים לנאס"א למשימות חקר ומדע; החזרת מתכות כמו פלטינה למכירה בכדור הארץ; וייצור חלקי חילוף לפעילויות אחרות בחלל.

חלק מהדברים הראשונים שנעשה על הירח או האסטרואידים כולל שלמות טכניקות הכרייה בכבידה נמוכה, לימוד כיצד לייצר תאים סולאריים מתוך רגולית וללמוד כיצד להפיק מתכות מועילות ממינרלים שלא ייחשבו כאן כ"עפרות ". על פני כדור הארץ. כל אלה אפשריים ודורשים השקעה צנועה בלבד בכדי לגרום להם לעבוד.

יידרש מאמץ של עשרות שנים כדי להפוך את תעשיית החלל לתחזוקה עצמית. אולי שני עשורים אם נתחיל מייד ונעבוד בהתמדה, או אולי חמישה עשורים אם יש לנו מימון נמוך יותר. אבל אם הרובוטיקה תתקדם מהר ככל שהרובוטיסטים מצפים, בקרוב לא תהיה שום משימת ייצור שרובוט לא יכול לבצע. כאשר יגיע היום ההוא, והקמנו שרשרת אספקה ​​שלמה בחלל, זה יהיה דבר קל לשלוח סטים של חומרה לחגורת האסטרואידים הראשית כדי להתחיל כרייה וייצור במקום שיש מיליארדי פעמים את המשאבים יותר ממה יש לנו על כדור הארץ.

לאחר מכן, התעשייה תוכל לבנות מלאכת נחיתה בכדי לקחת ציוד אל פני מאדים שם היא יכולה לבנות ערים ובסופו של דבר אפילו להטריד את כדור הארץ. כשיש לנו מכונות שיכולות להשתמש במקורות מקומיים כדי לבצע עבודות ולבנות עותקים של עצמן, אז הן יכולות לבצע את אותו תפקיד על עולמות יבשים שחיים ביולוגיים ביצעו כאן על כדור הארץ הרטוב שלנו. הם יכולים להפוך את הסביבה ולהפוך לשרשרת המזון כך שעולמות אלו יהיו מקומות שבהם האנושות תוכל לעבוד ולחיות. אני מבין שזה נשמע שאפתני מדי, אבל 20 עד 50 שנה של צמיחה טכנולוגית הולכים לעשות את ההבדל העצום, ואנחנו מדברים רק על ייצור - לא מדע טילים - וזה משהו שאנחנו כבר די טובים כאן על כדור הארץ. עם רק מעט אקסטרפולציה לעתיד זה לא רעיון מטורף.

UT: מהן החלקים העיקריים של ציוד ורובוטיקה שאנחנו צריכים שם למעלה בכדי להשיג יעדים אלה?

ראש הממשלה: יש פרויקט קוד פתוח מעניין שמפתח את מה שהם מכנים "סט בניית הכפר הגלובלי". מדובר על 50 מכונות אשר יוכלו להפעיל מחדש את הציביליזציה. זה כולל דברים כמו טחנת רוח, מחפרון ומדפסת תלת מימד. מה שאנחנו צריכים זה המקבילה "ערכת בניית ירח / אסטרואיד".

מחקר שבוצע על ידי נאס"א בשנת 1980 כדי לקבוע איזו מערכת מכונות דרושה במפעלים בירח לבניית 80% מהחלקים שלהם. 20% האחרים יצטרכו לספק כל הזמן מכדור הארץ. במאמרנו טענו שאנחנו יכולים להתחיל בסגר של פחות מ- 80% בהרבה, מה שהופך אותו לזול יותר ומאפשר לנו להתחיל היום, אך המערכת צריכה להתפתח עד שתגיע לסגירה של 100%. אז מערכת החומרה הראשונה עשויה לייצר תאים סולאריים גולמיים, מתכת, חלקי מתכת מודפסים בתלת מימד ומכלי טילים.

השימוש בזה בדיוק יאפשר לנו ליצור מסה משמעותית מהדור הבא של החומרה, כמו גם לתמוך ברשת התחבורה. עם הזמן אנו רוצים לפתח שרשרת אספקה ​​שלמה אשר תהיה רחבה יותר מ -50 סוגים שונים של מכונות. אבל לפני שנשים משהו בחלל, נרצה לבדוק אותם במיקומים מחוספסים כאן על כדור הארץ, ובתהליך נגלה איזו מערכת מכונות הכי הגיונית עבור הדור הראשון. הרעיון הוא ללמוד תוך כדי, כדי שנוכל להתחיל מייד.

זו הראשונה בסדרה בת שלושה חלקים העוסקים בבניית בסיס חלל. מחר: כמה כסף יידרש? מחרתיים: להפוך את הרובוטים המרוחקים לחכמים.

Pin
Send
Share
Send

צפו בסרטון: בלתי מסווג (מאי 2024).