Taigi, ar mes galime jau išlipti iš Žemės ir pradėti kurti pamatus Mėnulyje ar asteroide? Kaip pabrėžta naujausiame Mokslo ir technologijų politikos biuro tinklaraščio įraše, vienas iš būdų tai greitai padaryti gali būti išteklių naudojimas svetainėje. Bet kaip mes net pradedame? Ar galime sau leisti tai padaryti dabar, esant sunkiai ekonominei situacijai?
Žurnalas „Space“ kalbėjosi su Philipu Metzgeriu, buvusiu NASA Kennedy kosmoso centro vyresniuoju fiziku, kuris išsamiai tyrinėjo šią temą savo tinklalapyje ir paskelbtuose straipsniuose. Jis tvirtina, kad taip elgtis kosmose būtų panašu į tai, kaip piligrimai tyrinėjo Šiaurės Ameriką. Pirmojoje iš trijų dalių serijos jis nubrėžia loginį pagrindą ir pirmuosius žingsnius, kad tai padarytų.
UT: Sakoma, kad Mėnulyje, Marse ar asteroiduose naudojant išteklius bus pigiau, nei gabenti viską iš Žemės. Tuo pat metu egzistuoja būdingos pradinės išlaidos, susijusios su technologijos, skirtos šiam išgavimui, kūrimu ir šios įrangos siuntimu ten, be kita ko. Kaip suderinti šias dvi realijas?
Premjeras: Kosmoso pramonė turės didžiulį atsipirkimą, tačiau pradėti bus brangu. Prieš keletą metų buvau nusivylęs, nes nemaniau, kad vien tik komercinių interesų pakaks, kad visa tai būtų galima pradėti kurti mūsų kartoje, todėl uždaviau klausimą, ar galime rasti nebrangų kelią pasaulio vyriausybėms (ar filantropams, ar kiti, kurie gali neturėti tiesioginio komercinio intereso) pradėti ją naudoti vien dėl to, kad visuomenė naudos tai duos? Štai kodėl mano kolegos ir aš parašėme dokumentą „Įperkamas greitas kosminės pramonės ir saulės sistemos civilizacijos paleidimas“.
Mes pasisakome už paleidimo į kratą principą, nes jis padeda išspręsti didelių pradinių išlaidų problemą ir suteikia žmonijai galimybę greitai gauti naudą, nes mums jos greitai reikia. Įkrovos įkėlimo metodas veikia taip: užuot sukūrę visą Žemėje esančią aparatinę įrangą ir nusiųsdami ją į kosmosą pasiruošę pradėti gaminti reikalus, mes galime išsiųsti sumažintą aparatūros rinkinį į kosmosą ir padaryti tik šiek tiek to, ko mums reikia. Mes galime atsiųsti likusias pagamintas dalis iš Žemės ir sujungti jas su tuo, ką pagaminome kosmose. Laikui bėgant mes tai darėme tol, kol išsiugdysime visas gamybos galimybes kosmose.
Taip kolonijos Žemėje sukūrė save, kol galų gale sugebėjo suderinti savo tėvynės pramonę. Pvz., Piligrimai iš „Mayflower“ neatvežė ištisų gamyklų iš Europos. Dabar Amerikos pramonės sukūrimas užtruko šimtus metų, tačiau turėdami robotų ir pažangių gamybos būdų, su tam tikru ketinimu galime tai padaryti daug greičiau už vis dar prieinamą kainą. Padarėme šiokį tokį šio įkrovimo metodo grubų modeliavimą ir atrodo, kad tai būtų tik nedidelė mūsų metinio kosmoso biudžeto dalis ir galėtų sukurti pramonę vos per kelis dešimtmečius.
Manau, kad dar svarbiau nei kaina yra tai, kad taikydamiesi įkrovos principą galime pradėti iškart. Mums nereikia iš anksto užbaigti viso projektavimo ir kūrimo proceso. Tai taip pat paskirsto sąnaudas laikui bėgant, todėl metinės išlaidos yra labai mažos. Ir tai mums suteikia laiko patobulinti savo strategiją, išsiaiškinti, kas veikia ir kas turės greitesnį ekonominį atsipirkimą. Daugelis žmonių ieško neatidėliotinų būdų, kaip atsipirkti erdvėje, ir yra keletas puikių idėjų, ir esu tikras, kad jos pasiseks. Vienas iš pavyzdžių yra nustatyti kasybos operaciją, kuri papildytų ryšio palydovus geosinchronine orbita. Tokios veiklos rūšys prisidės prie pastangų pradėti pramonę kosmoso srityje ir joms bus naudinga, be to, jos duos pajamų savo pastangų daliai finansuoti.
UT: Kodėl, jūsų manymu, Mėnulis yra tinkama vieta pradėti operacijas? Nuo ko reikėtų pradėti tam tikras veiklas? Kaip iš ten pajudėsime į likusią Saulės sistemos dalį?
Kai mes su kolegomis rašėme popierių, mes iš dalies susitelkėme į Mėnulį, nes tai buvo NASA žvaigždynų programos tikslas - sukurti mėnulio avangardą. Vis dėlto lygiai taip pat įmanoma naudoti netoli Žemės esančius asteroidus, kad būtų galima pradėti šią kosmoso pramonę, arba naudoti abu. Bet kokiu atveju turime pradėti kosmoso pramonę arti Žemės. Tai leis sumažinti transportavimo išlaidas eksploatacijos metu. Tai taip pat suteikia mums galimybę dirbti su žymiai trumpesniu radijo ryšio uždelsimu, o tai svarbu ankstyvosiose stadijose, kol robotika taps pakankamai automatizuota. Geriausia, jei pramonė bus visiškai automatizuota; norime, kad robotai paruoštų kelią žmonėms sekti.
Vis dėlto, jei manome, kad pradinio pramonės kūrimo metu mums prireiks žmonių - pavyzdžiui, norint sutvarkyti ar pašalinti sugadintą aparatūrą arba atlikti sudėtingas užduotis, kurių robotai dar negali padaryti, tada dar svarbiau yra pradėti nuo žemės. Pasirodo, kad ir Mėnulis, ir asteroidai yra puikios vietos pramonės pradžiai. Dabar mes žinome, kad jie turi daug vandens, mineralų, iš kurių galima išvalyti metalus, anglies plastikams gaminti ir pan. Džiaugiuosi, kad yra įmonių, planuojančių vystyti kasybą abiejose vietose, kad galėtume pamatyti, kas veikia geriausiai.
Kita priežastis pradėti verslą arti Žemės yra ta, kad ji gali anksti atsipirkti. Galų gale, kai viskas, įskaitant erdvėlaivius ir degalų atsargas, bus pagaminta kosmose naudojant autonominę robotiką, tada pramonė taps savarankiška ir tai mums neatsiejamai grąžins be jokių papildomų išlaidų. Vis dėlto tam reikia rimtų investicijų, ir jas investuoti bus lengviau, jei ką nors susigrąžinsime. Taigi, kokias grąžinimo galimybes jis gali mums suteikti artimiausiu metu? Aš laikau idėjų, kaip užsidirbti pinigų kosmose, sąrašą. Sąraše yra apie 19 daiktų, vieni beprotiški, o kiti ne tokie beprotiški. Keletas rimtų idėjų yra: kosminis turizmas; gaminant ir parduodant svaidomąsias medžiagas NASA žvalgybos ir mokslo misijoms; metalų, pavyzdžiui, platinos, grąžinimas parduoti Žemėje; ir atsarginių dalių, skirtų kitai veiklai kosmose, gamyba.
Keletas pradinių dalykų, kuriuos mes darysime Mėnulyje ar asteroiduose, yra žemo svorio granavimo kasybos metodų tobulinimas, išmokimas padaryti saulės elementus iš regolito ir išmokimas išgauti naudingus metalus iš mineralų, kurie čia nebūtų laikomi rūda. žemėje. Visa tai įmanoma ir, norint, kad jie veiktų, reikia tik nedidelių investicijų.
Prireiks dešimtmečių pastangų, kad kosmoso pramonė išliktų savarankiška. Gal 2 dešimtmečiai, jei iškart pradedame dirbti ir dirbame stabiliai, o gal 5 dešimtmečiai, jei turime mažesnį finansavimą. Bet jei robotika žengs į priekį taip greitai, kaip tikisi robotistai, netrukus nebus jokių užduočių, kurių robotas negali atlikti. Kai ateis ta diena ir mes sukūrėme visą tiekimo grandinę kosmose, tada bus nesunku nusiųsti aparatūros rinkinius į pagrindinį asteroido diržą, kad būtų pradėta kasyba ir gamyba ten, kur išteklių yra milijardus kartų daugiau nei tai, kas mes turime Žemėje.
Tuomet pramonė galėtų pastatyti nusileidimo laivus, kad gabentų įrangą į Marso paviršių, kur galėtų pastatyti miestus ir galų gale netgi pakoreguoti planetą. Kai turime mašinų, kurios gali naudoti vietinius išteklius darbui atlikti ir sau pasidaryti kopijas, tada jie gali atlikti tą patį vaidmenį sausuose pasauliuose, kuriuos biologinė gyvybė atliko čia, mūsų šlapioje Žemėje. Jie gali pakeisti aplinką ir tapti maisto grandine, taigi tie pasauliai bus vieta, kur žmonija gali dirbti ir gyventi. Aš suprantu, kad tai skamba per daug ambicingai, tačiau 20–50 metų technologijos augimas padarys didžiulį pokytį, ir mes kalbame tik apie gamybą, o ne apie raketų mokslą - ir tai, kas mums čia, Žemėje, jau gana gerai. Tik šiek tiek ekstrapoliuojant į ateitį, tai nėra pamišusi idėja.
UT: Kokios yra pagrindinės įrangos ir robotikos detalės, kurių mums reikia šiems tikslams pasiekti?
Premjeras: Yra įdomus atvirojo kodo projektas, plėtojantis vadinamąjį „Global Village Construction Set“. Tai yra 50 mašinų, kurios galės paleisti civilizaciją iš naujo. Tai apima tokius dalykus kaip vėjo malūnas, ekskavatorius ir 3D spausdintuvas. Mums reikia lygiaverčio „Mėnulio / asteroido kaimo statybos rinkinio“.
1980 m. NASA atliko tyrimą, kurio metu buvo nustatyta, koks mašinų rinkinys reikalingas Mėnulio gamyklose, kad būtų galima pastatyti 80% savo dalių. Kitus 20% reikės nuolat tiekti iš Žemės. Savo dokumente mes tvirtinome, kad galime pradėti nuo daug mažiau nei 80% uždarymo, todėl jis tampa prieinamesnis ir leidžia mums pradėti veikti šiandien, tačiau sistema turėtų vystytis tol, kol pasieks 100% uždarymo. Taigi iš pirmojo aparatinės įrangos komplekto gali būti pagamintos neapdorotos saulės baterijos, metalas, 3D spausdintos metalinės dalys ir raketiniai raketai.
Turėdami tai tik mes leisime užmegzti nemažą naujos kartos aparatinės įrangos masę ir palaikyti transportavimo tinklą. Laikui bėgant norime sukurti visą tiekimo grandinę, kuri būtų platesnė nei 50 skirtingų mašinų rūšių. Bet prieš įdėdami ką nors į kosmosą, mes norėsime juos išbandyti nelygose vietose čia, Žemėje, ir proceso metu mes sužinosime, koks mašinų rinkinys yra tinkamiausias pirmai kartai. Idėja yra išmokti mums einant, kad galėtume pradėti iškart.
Tai yra pirmoji trijų dalių serija apie kosminės bazės kūrimą. Rytoj: Kiek tai užtruktų? Dieną rytoj: Paverskite nuotolinius robotus protingais.
