Tātad, vai mēs varam jau izkāpt no Zemes un sākt veidot bāzes uz Mēness vai asteroīdu? Kā uzsvērts nesenajā Zinātnes un tehnoloģiju politikas biroja emuāra ziņojumā, viens no veidiem, kā to ātri izdarīt, varētu būt resursu izmantošana vietnē. Bet kā mēs pat sākam? Vai mēs varam atļauties to darīt tagad, šajā smagajā ekonomiskajā situācijā?
Žurnāls Space Magazine runāja ar Filipu Metzgeru, bijušo NASA Kenedija kosmosa centra vecāko fiziķi, kurš ir plaši izpētījis šo tēmu savā tīmekļa vietnē un publicētajos rakstos. Viņš apgalvo, ka šādi rīkoties kosmosā būtu līdzīgi tam, kā svētceļnieki izpētīja Ziemeļameriku. Pirmajā no trīsdaļīgajām sērijām viņš izklāsta pamatojumu un pirmos soļus, lai to izveidotu.
UT: Ir teikts, ka resursu izmantošana uz Mēness, Marsa vai asteroīdiem būs lētāka nekā visa pārvadāšana no Zemes. Tajā pašā laikā ir raksturīgas starta izmaksas, kas saistītas ar tehnoloģiju izstrādi, lai veiktu šo ieguvi, kā arī, cita starpā, šī aprīkojuma nosūtīšanu uz turieni. Kā mēs saskaņojam šīs divas realitātes?
PM: Kosmosa industrijai būs milzīga atmaksa, taču sākt to būs dārgi. Pirms vairākiem gadiem es biju sarūgtināts, jo nedomāju, ka ar komerciālām interesēm vien pietiks, lai to pilnībā uzsāktu mūsu paaudzē, tāpēc uzdevu jautājumu, vai mēs varam atrast lētu ceļu pasaules valdībām (vai filantropiem vai citi, kuriem, iespējams, nav tūlītējas komerciālas intereses) to sākt tikai tāpēc, ka to radīs sabiedriskais labums? Tāpēc es un mani kolēģi uzrakstījām darbu “Kosmosa rūpniecības un Saules sistēmas civilizācijas pieejamu, ātru un ātru palaišanu”.
Mēs atbalstām sāknēšanas metodi, jo tā palīdz atrisināt augsto starta izmaksu problēmu un ļauj cilvēcei ātri sākt gūt labumus, jo tie mums ātri nepieciešami. Bagāžnieka pieeja darbojas šādi: tā vietā, lai izveidotu visu aparatūru uz Zemes un nosūtītu to kosmosā, kas ir gatavs sākt lietu ražošanu, mēs varam nosūtīt samazinātu aparatūras komplektu kosmosā un padarīt tikai nedaudz no tā, kas mums vajadzīgs. Mēs varam nosūtīt pārējās izgatavotās detaļas no Zemes un apvienot tās ar to, ko izgatavojām kosmosā. Laika gaitā mēs to darām, līdz mēs attīstāmies līdz pilnīgai ražošanas spējai kosmosā.
Šādi kolonijas uz Zemes sevi veidoja, līdz galu galā tās spēja pielīdzināt savas dzimtenes rūpniecībai. Piemēram, svētceļnieki uz Mayflower neatveda veselas rūpnīcas no Eiropas. Tagad pagāja simtiem gadu, lai izveidotu Amerikas rūpniecību, bet, izmantojot robotiku un modernu ražošanu, un ar zināmu nodomu mēs to varam paveikt daudz ātrāk par joprojām pieejamu cenu. Mēs esam paveikuši dažus šīs sāknēšanas pieejas rudimentārus modeļus, un izskatās, ka tā būtu maza mūsu ikgadējā kosmosa budžeta daļa, un tā varētu izveidot nozari tikai gadu desmitos.
Manuprāt, vēl svarīgāk par izmaksām ir tas, ka ar sāknēšanas metodi mēs varam sākt darbu uzreiz. Mums nav pilnībā jāpabeidz viss dizains un izstrāde. Tas arī izkliedē izmaksas laika gaitā, tāpēc gada izdevumi ir ļoti mazi. Un tas dod mums laiku attīstīt savu stratēģiju, izdomāt, kas darbojas un kas, ņemot vērā virzību, būs tūlītēja ekonomiskā atdeve. Daudzi cilvēki meklē tūlītējus veidus, kā atgūt atmaksu kosmosā, un ir dažas lieliskas idejas, un esmu pārliecināts, ka tās gūs panākumus. Viens piemērs ir kalnrūpniecības operācijas iestatīšana, kas uzpilda sakaru satelītus ģeosinhronajā orbītā. Šāda veida aktivitātes veicinās centienus sākt rūpniecību kosmosā un gūs labumu no tiem, un tie gūs ieņēmumus, lai finansētu savu daļu pūļu.
UT: Kāpēc, jūsuprāt, Mēness ir laba vieta operāciju sākšanai? Kādas būtu dažas aktivitātes, ar kurām tur sākt? Kā mēs no turienes pāriet pārējā Saules sistēmā?
Kad mani kolēģi un es rakstījām rakstu, mēs daļēji koncentrējāmies uz Mēnesi, jo tas bija NASA Constellation programmas laikā, lai izveidotu Mēness priekšposteni. Tomēr ir vienlīdz iespējams izmantot Zemes tuvumā esošus asteroīdus, lai sāktu šo kosmosa industriju, vai arī izmantot abus. Jebkurā gadījumā mums jāsāk kosmosa rūpniecība tuvu Zemei. Tas uzturēšanas laikā uzturēs zemas transporta izmaksas. Tas arī ļauj mums strādāt ar daudz īsāku radiosakaru laika aizkavēšanos, kas ir svarīgi agrīnā stadijā, pirms robotika kļūst pietiekami automatizēta. Ideālā gadījumā nozare būtu pilnībā automatizēta; mēs vēlamies, lai roboti sagatavotu ceļu cilvēkiem sekot.
Tomēr, ja mēs domājam, ka sākotnējās rūpniecības uzsākšanas laikā mums būs nepieciešami cilvēki - piemēram, lai salabotu vai novērstu bojātu aparatūru vai veiktu sarežģītus uzdevumus, ko roboti vēl nevar izdarīt -, tad sākšana Zemes tuvumā kļūst vēl svarīgāka. Izrādās, ka gan Mēness, gan asteroīdi ir lieliskas vietas rūpniecības uzsākšanai. Tagad mēs zinām, ka viņiem ir daudz ūdens, minerāli, no kuriem var attīrīt metālus, ogleklis plastmasas ražošanai utt. Es priecājos, ka ir uzņēmumi, kas plāno attīstīt ieguves rūpniecību abās vietās, lai mēs redzētu, kas darbojas vislabāk.
Vēl viens iemesls rūpniecības uzsākšanai tuvu Zemei ir tāpēc, ka tai var būt agrīna ekonomiskā atdeve. Galu galā, kad viss, ieskaitot kosmosa kuģus un degvielas uzpildes depo, tiek izgatavots kosmosā ar autonomas robotikas palīdzību, tad rūpniecība kļūst pašpietiekama, un tā mums bez maksas atlīdzinās. Lai sasniegtu šo punktu, nepieciešami nopietni ieguldījumi, un ieguldījumus būs vieglāk veikt, ja kaut ko atdosim. Tātad, kāda veida atmaksu tas mums tuvākajā laikā var dot? Es uzskatu ideju sarakstu, kā nopelnīt naudu kosmosā, un sarakstā ir apmēram 19 priekšmetu, daži ir traki, bet daži nav tik traki. Dažas no nopietnām idejām ir: kosmosa tūrisms; propelentu izgatavošana un pārdošana NASA izpētes un zinātnes misijām; metālu, piemēram, platīna, atgriešana pārdošanai uz Zemes; un rezerves daļu izgatavošana citām darbībām kosmosā.
Dažas no sākotnējām lietām, kuras mēs darīsim uz Mēness vai asteroīdiem, ietver zema gravitācijas ieguves tehnikas pilnveidošanu, iemācīšanos padarīt saules baterijas no regola un iemācīties iegūt derīgos metālus no minerāliem, kurus šeit neuzskata par “rūdu”. uz Zemes. Tas viss ir iespējams, un, lai tie darbotos, nepieciešami tikai nelieli ieguldījumi.
Lai kosmosa industrija būtu pašpietiekama, būs vajadzīgas gadu desmitiem ilgas pūles. Varbūt 2 desmitgades, ja mēs sākam nekavējoties un vienmērīgi strādājam, vai varbūt 5 desmitgades, ja mums ir zemāks finansējuma līmenis. Bet, ja robotika progresē tik ātri, kā to sagaida roboti, drīz nebūs tādu ražošanas uzdevumu, kuru robots nevarētu veikt. Kad pienāk šī diena un mēs esam izveidojuši pilnīgu piegādes ķēdi kosmosā, būs viegli nosūtīt aparatūras komplektus uz galveno asteroīda jostu, lai sāktu ieguvi un ražošanu, kur resursi ir miljardiem reižu vairāk nekā mums ir uz Zemes.
Pēc tam nozare varētu būvēt nolaišanās kuģi, lai nogādātu aprīkojumu uz Marsa virsmas, kur tā varētu būvēt pilsētas un galu galā pat pārveidot planētu. Ja mums ir mašīnas, kuras darbu veikšanai un sevis kopiju veidošanai var izmantot vietējos resursus, tad sausās pasaulēs tās var veikt tādu pašu lomu, kādu bioloģiskā dzīve ir veikusi šeit uz mūsu mitrās Zemes. Viņi var pārveidot vidi un kļūt par pārtikas ķēdi, tāpēc šīs pasaules būs vietas, kur cilvēce varēs strādāt un dzīvot. Es saprotu, ka tas izklausās pārāk ambiciozi, bet tehnoloģiju izaugsme no 20 līdz 50 gadiem radīs milzīgas pārmaiņas, un mēs runājam tikai par ražošanu, nevis par raķešu zinātni, un tas ir kaut kas tāds, kas mums jau uz Zemes ir diezgan labs. Tikai ar nelielu ekstrapolāciju nākotnē tā nav traka ideja.
UT: Kādas ir galvenās iekārtas un robotika, kas mums tur nepieciešama šo mērķu sasniegšanai?
PM: Ir interesants atvērtā koda projekts, kas izstrādā to, ko viņi sauc par “Globālo ciematu celtniecības komplektu”. Tieši 50 mašīnas spēs atsākt civilizāciju. Tajā ietilpst tādas lietas kā vējdzirnavas, ekskavators un 3D printeris. Mums ir nepieciešams ekvivalents “Mēness / asteroīdu ciemata celtniecības komplekts”.
NASA 1980. gadā veica pētījumu, lai noteiktu, kāds mašīnu komplekts ir nepieciešams rūpnīcās uz Mēness, lai uzbūvētu 80% savu daļu. Pārējos 20% vajadzēs pastāvīgi piegādāt no Zemes. Savā dokumentā mēs iebilda, ka mēs varam sākt ar daudz mazāk nekā 80% slēgšanu, padarot to pieejamāku un ļaujot mums sākt šodien, taču sistēmai vajadzētu attīstīties, līdz tā sasniegs 100% slēgšanu. Tātad pirmais aparatūras komplekts var padarīt neapstrādātas saules baterijas, metālu, 3D drukātas metāla daļas un raķešu degvielu.
Tas tikai ļaus mums iegūt ievērojamu masu nākamās paaudzes aparatūru, kā arī atbalstīt transporta tīklu. Laika gaitā mēs vēlamies izveidot visu piegādes ķēdi, kas būtu plašāka nekā tikai 50 dažādu veidu mašīnas. Bet pirms kaut ko ievietojam kosmosā, mēs tos vēlēsimies pārbaudīt nelīdzenās vietās šeit uz Zemes, un šajā procesā mēs atklāsim, kurš mašīnu komplekts ir vissaprātīgākais pirmajai paaudzei. Ideja ir mācīties, kad ejam, lai mēs varētu sākt darbu uzreiz.
Šis ir pirmais trīsdaļīgajā sērijā par kosmosa bāzes veidošanu. Rīt: Cik daudz naudas tas prasītu? Diena pēc rīt: padarot attālos robotus gudrus.
