Део ИИИ: Разматрања о коришћењу ресурса
У И и ИИ делу ове серије, истражио сам нека оперативна и научна питања повезана са људском мисијом до астероида у близини Земље (НЕО) и упоредио их са једноставнијим операцијама и већим научним повратком мисије на Месец. Да наставим расправу о томе шта бисмо могли да радимо на астероиду, сада ћу размотрити коришћење локалних ресурса које нуде астероиди, по чему се разликују од оних са Месеца, и понудићу нека практична разматрања о приступу и коришћењу истих.
Да би постало истински свемирска врста, човјечанство мора научити како да искористимо оно што нађемо у простору да би преживјели и напредовали. Везани за ланац логистике на Земљи, ми смо сада и увек ћемо бити ограничени у свемирским могућностима. Наш крајњи циљ у свемиру је развити способност да идемо било где и било које мисије које можемо да замислимо. Таква способност је незамислива без могућности добијања резервисања из ресурса који су пронађени ван планете. То значи развијање и коришћење ресурса простора за стварање нових могућности.
Једна од наводних предности дестинација за астероиде је та што су богате потенцијалима ресурса. Слажем се, стављајући акценат на реч „потенцијал“. Наш најбољи водич о природи ових ресурса долази из проучавања метеорита, који су изведени из астероида близу Земље. Имају неколико састава, најчешћи је обични хондрит, који чини око 85% посматраних падова метеорита. Обични хондрити су у основи стене, богате елементима силицијум, гвожђе, магнезијум, калцијум и алуминијум. Садрже обилно метално зрно, састављено углавном од гвожђа и никла, широко диспергираног по стени.
Ресурсни потенцијал астероида није у тим објектима, већ у мањини астероида који имају егзотичнију композицију. Метални астероиди чине око 7% популације и састоје се од готово чистог метала гвожђа-никла, са одређеним састојцима материјала сличног стени као мање компоненте. Остали елементи сидерофила (који воле гвожђе), укључујући платину и злато, чине ове трагове. Метални астероид изузетно је висококвалитетно рудно лежиште и потенцијално би могло да вреди милијарде долара ако бисмо успели да те метале вратимо на Земљу, мада треба имати на уму могуће катастрофалне ефекте на постојећим тржиштима драгоцених метала - толико злата произведено је током 1849. године Голд Голд Русх да се цена на свету на свету смањила за шеснаест.
Из перспективе свемирског лета вода има највише вредности. Друга врста релативно ретког астероида је такође хондрит, али посебна врста која садржи угљеник и органска једињења, као што су глина и други хидратизовани минерали. Ова тела садрже значајне количине воде. Вода је једна од најкориснијих супстанци у свемиру - подржава људски живот (за пиће, за заштиту од зрачења и дисање када пукне у састав водоника и кисеоника), може се користити као медиј за складиштење енергије (гориво ћелије) и то је најмоћније познато ракетно гориво. Проналажење и употреба НЕО-а богатог водом створили би логистичко складиште од огромне вредности.
Кључна предност астероида за ресурсе је недостатак оперативног окружења - они имају изузетно малу површинску гравитацију. Улазак и излазак са Месечеве гравитационе гравитације са Месеца захтева промену брзине од око 2380 м / с (оба пута); да бисте учинили исто за типични астероид, потребно је свега неколико метара у секунди. То значи да корисни терет покренут од астероида, а не са Месеца штеди скоро 5 км / с у делта-в, знатну количину енергије. Дакле, из перспективе енергије, астероиди су победили Месец као извор материјала.
Међутим, постоје неке потешкоће у рударству и кориштењу астероидног материјала у поређењу са лунарним ресурсима. Прво је природа сировине или „руде“. Недавно смо открили да вода на половима Месеца не постоји само у огромној количини (десетинама милијарди тона), већ је и у облику који се лако може користити - лед. Лед се може претворити у течност за даљу прераду уз минималне трошкове енергије; ако се ледени реголит са стубова загрева на изнад 0 ° Ц, лед ће се растопити и вода може да се сакупља и складишти. Вода у кондритима угљеника је хемијски везана унутар минералних структура. Потребне количине енергије су потребне да би се прекинуле ове хемијске везе да би се вода ослободила, најмање 2-3 реда веће енергије, у зависности од специфичне минералне фазе која се обрађује. Дакле, вађење воде из астероида, присутне у количинама од неколико процената до можда неколико десетина процената, захтева значајну енергију; водени лед на половима Месеца присутан је у већем обиљу (до 100% у одређеним поларним кратерима) и већ је у облику за лако обраду и употребу.
Прерада природних материјала за вађење воде има много детаљних корака, од набавке сировине до премештања материјала кроз ток прераде до сакупљања и складиштења добијеног производа. У свакој фази обично одвајамо једну компоненту од друге; гравитација служи овој сврси у већини индустријских прерада. Једна потешкоћа у обради ресурса астероида биће или осмишљавање техника за које није потребна гравитација (укључујући сродне феномене, као што је термичка конвекција) или стварање вештачког гравитационог поља како би се осигурало да се ствари крећу у правим смеровима. Било који приступ комплицира поступак вађења ресурса.
Велика удаљеност од Земље и лоша доступност астероида у односу на Месец, делује против вађења и прераде ресурса. Људске посете НЕО-има биће кратког трајања и пошто временски заостајања ради астероида делују на неколико минута, директна даљинска контрола обраде неће бити могућа. Роботски системи за ископавање астероида морају бити пројектовани тако да имају висок степен аутономије. То би могло постати могуће, али тренутно немамо довољно информација о природи астероидних сировина да бисмо дизајнирали или чак предвидјели употребу такве роботске опреме. Штавише, чак и ако у потпуности разумемо природу лежишта, копање и прерада су веома интерактивне активности на Земљи и биће тако у свемиру. И најмања аномалија или погрешно рачунање може проузроковати да се целокупни ток обраде поквари и приликом даљинских операција, биће тешко дијагностицирати и исправити проблем и поново га покренути.
Питање приступачности такође се суочава са астероидним ресурсима. Не можемо ићи по датом астероиду по вољи; лансирни прозори се отварају на веома кратке периоде и већину времена су затворени. То утиче не само на наш приступ астероиду, већ и скраћује временске периоде када можемо да напустимо објект да бисмо своје производе вратили у свемирски простор. Супротно томе, можемо да идемо на Месец и са њега било када, а његова близина значи да је могуће скоро тренутно даљинско управљање и одговор. Потешкоће са даљинским управљањем активностима астероида навеле су неке да нам предлажу да осмислимо начин како да "вучемо" тело у Земљину орбиту, где се оно може раставити и обрадити у слободно време. Тресем се размишљати о томе да бих добио задатак да напишем изјаву о утицају на животну средину (ако опростиш израз) за ту активност.
Па где нас то оставља у вези са приступом и употребом свемирских ресурса? Употреба ресурса астероида има потенцијал, али с обзиром на данашњи ниво технологије, неизвесне изгледе за успех. До астероида је тешко доћи, имају кратка времена посете за обилазак, тешко радно окружење и неизвесне приносе производа. Астероиди имају малу гравитацију. Супротно томе, Месец је близу и садржи материјале које желимо у облику који нам је потребан. Месец је у сваком тренутку лако доступан и подложан је даљинским операцијама којима се контролише са Земље у скоро реалном времену. Моја перспектива је да има смисла прво отићи на Месец и научити технике, потешкоће и технологију за коришћење планетарних ресурса производњом погонског горива из лунарне воде. Скоро сваки корак ове активности - од тражења, прераде и жетве - научиће нас како да рудамо и обрађујемо материјале са будућих одредишта, како малих, тако и планетарних тела величине. Коришћење ресурса има заједничку технику и опрему, захтев за померање и рад са материјалима од честица и способност прочишћавања и складиштења производа. Учење како приступити и обрађивати ресурсе на Месецу је општа вештина која се преноси на било које будуће свемирске дестинације.
Постојао је разлог да је Месец постао наше прво одредиште у првобитној Визији за истраживање свемира. Близу је, занимљиво је и корисно. Успостављање упоришта на Месецу отвара цислунарни простор рутинском приступу и развоју. Научиће нас вештинама људи који путују у свемиру. Има смисла прво отићи тамо и створити стални систем за превоз у свемиру. Једном када то добијемо, све остало ћемо добити.
Дестинација: Месец или астероид?
Део И: Оперативна разматрања
Део ИИ: Научна разматрања
одредиште је и даље било мирно село.
1979. године 28-годишњи Енглез по имену Грахам Мацкинтосх посетио је Америку. Откотрљао се западно до Калифорније и, ћудљив, клизнуо на југ преко границе. Био је запањен оним што је видео, дивљом земљом сунца, песка и мора која ће му драстично променити живот: Баја Цалифорниа. Мацкинтосх је провео месец дана са руксаком и, за почетак, 150 долара. Хитрирао је, прошетао и отишао што даље према југу као Цабо Сан Луцас. Мексички мештани задивили су га гостољубивошћу док је чудан, неразвијени пејзаж заробио његову машту као никад раније.
"Питао бих оно што има над тим планинама", написао је касније Мацкинтосх у путописном мемоару Инто тхе Десерт Плаце . "Ништа", био је уобичајени одговор. "
Многи авантуристи су добили одговор на исто питање - али авантуристи то знају боље. Мацкинтосх се вратио кући. Заузео је наставни посао, провео вечери у пабу, имао неколико романтичних бура - али није могао заборавити Бају и те далеке планине. Напокон је све зафркавао, одустајући од животног пута који већина нас следи да корача заносно након сна. Вратио се Баји. Узео је руксак, штап за пецање, шатор, још неколико потрепштина и чак паметну контрасту за окретање морске воде свјежом - и почео да хода. Мацкинтосх би на крају прошао пешке читаве обале полуострва - 3.000 миља - док би се у потпуности заљубио у земљу, обалу мора и људе региона.
Данас, у многим кућама за одмор гринга на плажи у Баји Калифорнији, на полици стоји кућа Мацкинтосх-а Инто а Десерт Плаце . Постало је нешто од култног класика у заједници емиграната. Чак је и у мексичкој заједници Мацкинтосх легендаран. У забаченим и рустикалним риболовним камповима уз обалу неколицина старијих риболоваца још увек се сећа црвенокосег Енглеза који је трампирао пре 30 година, тражећи воду из бунара, љубазно одбивши њихове позиве да остану ноћ и коначно нестану около следећа тачка.
Млади Мацкинтосх габи с комерцијалним риболовцима у једном од многих кампова дуж обале Баје.
Мацкинтосх данас живи у Сан Диегу и написао је четири књиге о својим путовањима полуотоком. Редовно се враћа у Бају, како би кампирао дивље и уживао у истим сценама и звездама као и људи вековима пре нас. Као и хиљаде путника, и даље воли Бају Калифорнију као ниједно друго место, иако су се делови драматично променили у последње три деценије. Разговарао сам с Мацкинтосхом раније ове недеље о Баји тада и Баји данас.
„Сјећам се Цаба 1979. године“, каже он. „Било је то село, а ја сам управо камповао на плажи. Мислим да данас то не бисте могли да учините. "
Цабо Сан Луцас, на самом јужном крају полуострва, експлодирао је у кошницу блиставих тржних центара, неприродних летовалишта, коктел барова и очаравајућих голф терена. Многи путници граде такозване авантуре око места као што је Цабо, али Мацкинтосх више не обилази Бајин рт.
„То је трагедија“, каже он. „Није права Баја у коју сам се заљубио. Не идем у Бају да одлазим у куповину или не одсећам у хотелима. Постоје авантуре које треба да буду свуда и које укључују највише никога не видети. "
Такође избегава слично ширење које се попут инфекције ширило на неколико жаришта дуж обале Цортез мора, укључујући плаже јужно од Ла Паза, око града Лорето 150 миља северно и близу града северозападског залива Сан Фелипе.
"Али тамо се још увијек можете изгубити", каже Мацктинтосх.
Једна од последњих ауторових авантура био је месец који је провео на Исла Ангел де ла Гуарда, острво анђела чувара. С 50 литара воде, возио се чамцем до острва, направио базни логор и сматрао се блажено уређеним. Понекад Мацкинтосх нагађа да је он био једина особа на каменој плочи дужине од 10 и 10 километара, а три пуне недеље није видео душу. Али, каже, провео је недељу дана са друштвом - браонима који су стално бавили риболовом и складиштењем огромних кутија за лед са јастогом, морским корњачама, свим врстама риба и различитим бескраљешњацима на дну намењеним азијским тржиштима.
"Ови момци су еколошка катастрофа, али најљепши људи", каже Мацкинтосх. Камповао је са илегалним риболовцима, а чак је био и сумњивим поноћним разменама између њих и других људи који су возили скифере на плажу и „звецкали и бацали свој пртљаг на неко време пре одласка.“ Питања се не постављају о таквим активностима у Баја, где је трговина дрогом за многе професија, а Мацкинтосх је изгледао супротно. Он описује своје време на острву у својој најновијој књизи Мароонед Витх Вери Литтле Беер.
1997. године несташица пива није била проблем за Мацкинтосх. Добио је спонзорство од компаније за пиво Тецате и, уз буру по имену Мисион за пратиоца и носиоца пива, прошетао је кичму полуострва, обилазећи многе старе Бајине цркве мисије уз пут. Планине Баја другачије су искуство од обале. Лутач проналази удаљене ранчеве и каубоје у шеширима и капенама уместо кампова с рибом у рибама и без риболоваца у сандалама. Вода и даље остаје највећа несташица, али лако је постоји на било ком насељеном месту. Обично се црпи из бунара и чисто је као језеро Тахое и исто тако сигурно да се пије као и најчишћа вода из славине.
Бајине мисије могу бити духовна искуства, било да је побожна или не. Неколико се налази у запањујућим оазним кањонима палми, мангова, авокада и смокава, а саме старе зграде су предивна уточишта, хладна и тиха изнутра, док пламтеће сунце жали земљу одмах иза непосредне џунгле. Мацкинтосх-ова шетња у мисији била би фокус његове друге књиге " Путовање са Бајом Бурром".
Између 2003. и 2005. године развио сам властити однос са Бајом. Шетао сам обалном обалом дивљином, аутостопирао се по земљаним путевима, живео у великој мери од рибане рибе и на многим местима сигурно корачао Мацкинтосх-овим стопама. Неки су ме чак питали да ли сам он. Провео сам 10 месеци у бацкпацкингу у Баја Цалифорниа, а дирнуо ме иста лепота, гостопримство и самоћа који су тако утицали на Мацкинтосх 20 година раније. Како се сећа прве посете 1979. године, Мацкинтосх би могао подједнако да исприча и утиске хиљаде других планинара, кајакаша и бициклиста које је очарала дивља Баја.
„Имао сам све ове сјајне вожње са занимљивим људима, било у аутомобилима, чамцима или авионима, а људи су ме позивали на риболов и имали смо гозбе јастога на плажи и могао сам камповати било где под овим невероватним звездама, и помислио сам:„ Ово је рај ", каже ми. „Када сам био сам у пустињи, то је било попут религиозног искуства. Уопште није било застрашујуће и било је много боље од онога у шта се враћам кући. Осјећао сам се тако слободно, као да сам могао само зграбити магарца и отићи у залазак сунца и уживати у овом мјесту какво је требало да буде. "
И на срећу, он иза глобализованих туристичких замки још увек може. Сви можемо.
