Dakle, možemo li se već spustiti sa Zemlje i započeti graditi baze na Mjesecu ili asteroidu? Kao što je naglašeno u nedavnom postu na blogu Ureda za znanost i tehnologiju, jedan od načina da to brzo postignete može biti korištenje resursa na web mjestu. Ali kako uopće započeti? Možemo li sebi priuštiti to sada u teškoj ekonomskoj klimi?
Space Magazine razgovarao je s Filipom Metzgerom, bivšim starijim istraživačim fizikom u NASA-inom svemirskom centru Kennedy, koji je detaljno istražio ovu temu na svojoj web stranici i u objavljenim radovima. Tvrdi da bi takav prostor bio sličan načinu na koji su hodočasnici istraživali Sjevernu Ameriku. U prvom od trodijelnih serijala izlaže razloge i prve korake ka tome.
UT: Govorilo se da će korištenje resursa na Mjesecu, Marsu ili asteroidima biti jeftinije od prijevoza svega sa Zemlje. Istodobno, postoje svojstveni troškovi pokretanja u smislu razvoja tehnologije za to vađenje i slanja ove opreme, između ostalog. Kako pomiriti ove dvije stvarnosti?
PM: Svemirska industrija imat će ogroman povrat, ali to će biti skupo započeti. Prije nekoliko godina bio sam frustriran jer nisam mislio da će samo komercijalni interesi biti dovoljni da se on u potpunosti pokrene unutar naše generacije, pa sam postavio pitanje, možemo li pronaći jeftin način za vlade svijeta (ili filantrope ili drugi koji možda nemaju neposredni komercijalni interes) da započnu s radom samo zbog društvenih koristi koje će donijeti? Zbog toga smo moji kolege i ja napisali rad „Pristupačna brza nadogradnja svemirske industrije i civilizacija sunčevog sustava.“
Mi se zalažemo za takav pristup jer on pomaže u rješavanju problema visokih troškova pokretanja i omogućuje čovječanstvu da brzo iskoristi prednosti jer nam one brzo trebaju. Pristup za pokretanje sustava djeluje ovako: umjesto da sav hardver na Zemlji izgradimo i pošaljemo u svemir spreman za početak izrade stvari, možemo poslati smanjeni skup hardvera u svemir i napraviti samo malo onoga što nam treba. Ostale proizvedene dijelove možemo poslati sa Zemlje i kombinirati ih s onim što smo napravili u svemiru. S vremenom to nastavljamo sve dok ne razvijemo do potpune proizvodne sposobnosti u prostoru.
Ovako su se kolonije na Zemlji izgradile sve dok na kraju nisu uspjele uskladiti se s industrijom svojih domovina. Hodočasnici, na primjer, nisu donijeli cijele tvornice iz Europe na Mayfloweru. Sada je bilo potrebno stotine godina da izgradimo američku industriju, ali robotikom i naprednom proizvodnjom i s nekom namjernošću možemo to učiniti mnogo brže, uz još uvijek pristupačnu cijenu. Napravili smo rudimentarno modeliranje ovog pristupa preusmjeravanju sustava i čini se da bi to bio mali dio našeg godišnjeg svemirskog proračuna i mogao bi uspostaviti industriju za samo desetljeća.
Ono što mislim da je još važnije od troškova jest to što s pristupom pokretanju sustava možemo odmah započeti. Ne trebamo dovršiti čitav dizajn i razvoj unaprijed. Također troši s vremenom, tako da su godišnji troškovi vrlo niski. I to nam omogućava vrijeme da razvijemo svoju strategiju, da shvatimo što funkcionira i što će imati neposredniju ekonomsku povratnost. Mnogi ljudi traže trenutne načine za povrat novca u svemiru, a postoje sjajne ideje i siguran sam da će biti uspješni. Jedan primjer je postavljanje rudarske operacije koja puni komunikacijske satelite u geosinhronoj orbiti. Ove će vrste aktivnosti doprinijeti i imati koristi od napora za pokretanje industrije u svemiru, a oni će donijeti prihod za financiranje svog dijela napora.
UT: Zašto smatrate da je Mjesec dobro mjesto za početak operacija? Koje bi neke aktivnosti počele s tim? Kako se od tamo premjestiti u ostatak Sunčevog sustava?
Kad smo moji kolege i ja napisali članak, dijelom smo se fokusirali na Mjesec, jer je to bilo za vrijeme NASA-inog programa zviježđa radi uspostavljanja mjesečeve ispostave. Međutim, podjednako je moguće koristiti asteroide blizu Zemlje kako bi se pokrenula ova svemirska industrija ili oboje. U svakom slučaju, moramo pokrenuti svemirsku industriju blizu Zemlje. To će zadržati troškove prijevoza niskim tijekom pokretanja. Također nam omogućava rad s mnogo kraćim vremenskim kašnjenjem radijskih komunikacija, što je važno u ranim fazama prije nego što robotika postane dovoljno automatizirana. U idealnom slučaju industrija će biti u potpunosti automatizirana; želimo da roboti pripreme put za ljude koji ih slijede.
Međutim, ako mislimo da će nam trebati ljudi tijekom početnog pokretanja industrije - na primjer, da popravimo ili riješimo pokvaren hardver ili da obavimo složene zadatke koje roboti još ne mogu - tada postajanje u blizini Zemlje postaje još važnije. Ispada da su i Mjesec i asteroidi izvrsna mjesta za pokretanje industrije. Sada znamo da imaju obilnu vodu, minerale iz kojih se metali mogu rafinirati, ugljik za pravljenje plastike i tako dalje. Drago mi je da postoje tvrtke koje planiraju razviti rudarstvo na obje lokacije kako bismo vidjeli što najbolje funkcionira.
Još jedan razlog za pokretanje industrije u blizini Zemlje je taj što može imati rani ekonomski povrat. Na kraju, kad sve što uključuje svemirske brodove i skladišta za punjenje napravimo u svemiru autonomnom robotikom, tada industrija postaje samoodrživa i ona će nam platiti neprocjenjivo bez daljnjih troškova. Dolazak do te točke zahtijeva ozbiljna ulaganja, i lakše ćemo ostvariti ulaganja ako nam se nešto vrati. Dakle, kakve nam otplate mogu donijeti u kratkom roku? Držim popis ideja kako zaraditi novac u prostoru, a na popisu je oko 19 predmeta, neki su ludi, a neki nisu toliko ludi. Nekoliko ozbiljnih ideja uključuju: svemirski turizam; izrada i prodaja NASA-e za analizu i znanstvene misije; vraćanje metala poput platine za prodaju na Zemlji; i izrada rezervnih dijelova za ostale djelatnosti u svemiru.
Neke od početnih stvari koje ćemo raditi na Mjesecu ili asteroidima uključuju usavršavanje tehnika niskog gravitacije rudarstva, učenje kako napraviti solarne ćelije iz regolita i učenje kako izvući korisne metale iz minerala koji se ovdje ne smatraju "rudnima". na zemlji. Sve su to moguće i zahtijevaju samo skromna ulaganja kako bi ih natjerali da rade.
Trebat će desetljeća napora da se svemirska industrija učini samoodrživom. Možda 2 desetljeća ako odmah započnemo i radimo stabilno, ili možda 5 desetljeća ako imamo niži nivo financiranja. Ali ako robotika napreduje onoliko brzo koliko robotičari očekuju, uskoro neće postojati proizvodni zadatak koji robot ne može učiniti. Kad dođe taj dan, a mi postavimo kompletan lanac opskrbe u svemiru, bit će lako poslati komplete hardvera u glavni asteroidni pojas kako bi započeli rudarstvo i proizvodnju tamo gdje postoje milijarde puta više resursa nego što je to imamo na Zemlji.
Tada bi industrija mogla izgraditi podzemnu letjelicu kako bi odnijela opremu na površinu Marsa gdje može graditi gradove i na kraju čak oblikovati planet. Kad imamo strojeve koji mogu koristiti lokalne resurse za obavljanje poslova i izradu njihovih kopija, oni mogu odigrati istu ulogu na suhim svjetovima koje je biološki život odigrao ovdje, na našoj mokroj Zemlji. Oni mogu transformirati okoliš i postati lanac prehrane pa će ti svjetovi biti mjesta na kojima čovječanstvo može raditi i živjeti. Svjestan sam da ovo zvuči previše ambiciozno, ali 20 do 50 godina rasta tehnologije donijet će ogromnu razliku, a mi samo pričamo o proizvodnji - ne o raketnoj znanosti - i to je nešto u čemu smo već na Zemlji. Uz malo ekstrapolacije u budućnost to nije luda ideja.
UT: Koji su glavni dijelovi opreme i robotike koji su nam potrebni da bismo postigli ove ciljeve?
PM: Postoji zanimljiv projekt otvorenog koda koji razvija ono što nazivaju "Global Village Construction Set." To je 50 strojeva koji će biti u stanju ponovno pokrenuti civilizaciju. Uključuje stvari poput vjetrenjače, rovokopača i 3D pisača. Ono što nam treba je ekvivalent "Set za izgradnju lunarnih / asteroidnih sela."
Studija koju je NASA provela 1980. godine utvrdila je koji je skup strojeva potreban u tvornicama na Mjesecu za izgradnju 80% vlastitih dijelova. Ostalih 20% trebalo bi neprestano opskrbljivati sa Zemlje. U našem smo radu tvrdili da možemo započeti s znatno manjim od 80% zatvaranja, što ga čini pristupačnijim i omogućava nam da započnemo danas, ali sustav bi se trebao razvijati sve dok ne dosegne 100% zatvaranje. Tako bi prvi set hardvera mogao činiti sirove solarne ćelije, metal, 3D tiskane metalne dijelove i raketna goriva.
Upravo nam to omogućuje da napravimo značajnu masu sljedeće generacije hardvera, kao i da podržavamo prometnu mrežu. S vremenom želimo razviti cijeli lanac opskrbe koji bi bio opsežniji od samo 50 različitih vrsta strojeva. Ali prije nego što stavimo bilo što u svemir, htjet ćemo ih testirati na neravnim mjestima ovdje na Zemlji, a u tom ćemo procesu otkriti koji set strojeva ima najviše smisla za prvu generaciju. Ideja je da učimo kako idemo, tako da možemo početi odmah.
Ovo je prva u trodijelnoj seriji o izgradnji svemirske baze. Sutra: Koliko bi novca trebalo? Iz dana u dan - pametni roboti.
