Nové Scenáre Skúmania Vesmíru ľudstvom - Alternatívny Pohľad

Obsah:

Nové Scenáre Skúmania Vesmíru ľudstvom - Alternatívny Pohľad
Nové Scenáre Skúmania Vesmíru ľudstvom - Alternatívny Pohľad

Video: Nové Scenáre Skúmania Vesmíru ľudstvom - Alternatívny Pohľad

Video: Nové Scenáre Skúmania Vesmíru ľudstvom - Alternatívny Pohľad
Video: Табор уходит в небо 2024, Júl
Anonim

Moderné ľudstvo je na pokraji rozširovania vesmíru, ktoré sľubuje začať obdobie najmocnejšieho hospodárskeho a civilizačného nárastu ľudstva, porovnateľné s expanziou mora a priemyselnou revolúciou v minulosti.

Ale namiesto úmyselných krokov do nového priestoru ľudstvo naďalej váhavo dupáva po prahu. Rozsiahly prieskum vesmíru brzdia vysoké náklady a nízka efektívnosť vesmírnej dopravy, ale napriek nákladom na lety sa praktický prieskum vesmíru už uskutočňuje vo forme zoskupenia družíc blízkej zeme.

Môžem navrhnúť alternatívny scenár pre rozvoj kozmického priemyslu, ktorý umožňuje prechod z modernej satelitnej konštelácie na rozsiahlu kolonizáciu vesmíru v niekoľkých etapách bez toho, aby na jeho vykonávanie boli potrebné neprístupné technológie alebo drahé vládne programy.

Spolu s letmi prvej kozmickej lode získalo ľudstvo prístup do nového priestoru, ktorého rozlohy a zdroje sú nekonečne lepšie ako čokoľvek, čo môže byť na Zemi k dispozícii. So začiatkom vesmírneho rozširovania ľudstva sa začne obdobie jeho najvyššieho hospodárskeho rastu a prechodu do novej etapy civilizačného rozvoja. V porovnaní s priemyselnou revolúciou v minulosti, ku ktorej sa námorná expanzia niekoľkých európskych štátov v primeranom čase posunula. Éra vedeckého a technologického pokroku zvýšila úroveň rozvoja civilizácie do takej výšky, že sa podľa štandardov stredoveku zdala nedosiahnuteľná a nemysliteľná.

Výskyt systémov vesmírnej dopravy sprístupnil mimozemský priestor na prieskum, ale namiesto toho, aby sa cieľavedomo presťahoval do nového priestoru, ľudstvo naďalej váhavo dupáva pri dverách a v malých krokoch sa sťahuje do vesmíru, hlavne vďaka výskumným programom. Teraz je zrejmé, že vedecké alebo humanitárne ciele postačujú iba na pokračovanie vo výskume vesmíru, prechod na rozsiahlu kolonizáciu vesmíru je možný iba prostredníctvom programov určených na priame, praktické výhody.

Praktický prieskum vesmíru sa začal v priemysle vesmírnych informačných služieb, ktorý pochádza z konštelácie komerčných satelitov na obežnej dráhe Zeme. Satelitný priemysel je úspešný z komerčného hľadiska, teraz zaujal silné miesto vo svetovom informačnom systéme, aktívne sa rozvíja a rozširuje. Priestor však nemôžu skúmať len satelity, satelity sú automaticky viazané na obežné dráhy a úzke oblasti informačných služieb. Satelitná konštelácia, doplnok informačnej sféry Zeme a jej samotný vývoj sa nebudú môcť presunúť do kolonizácie vesmíru.

Pre nové kroky vo výskume vesmíru sú potrebné projekty, ktoré zahŕňajú predovšetkým praktický rozvoj mimozemských nerastných surovín. Táto oblasť nie je viazaná na úzke odvetvia informačných služieb a jej ďalšie rozširovanie je prakticky neobmedzené.

V poslednom desaťročí sa začali aktívne vypracúvať nové sľubné projekty určené na ťažbu vzácnych a drahých druhov surovín, ako sú drahé kovy, asteroidy alebo rádioaktívne suroviny na Mesiaci, ktorých vysoká cena bude kompenzovať náklady na dopravu, do vesmíru. Projekty Diip Space Industries a Planetetary Resourses vyzerajú obzvlášť realisticky.

Propagačné video:

Projekty spojené s ťažbou drahých surovín vo vesmíre sa nepochybne stanú novým krokom v ich praktickom rozvoji. Ale tiež majú svoje vlastné obmedzenia, budú to vesmírne míny, nie priemyselné základne.

Na rozdiel od známych projektov v oblasti surovín predpokladám scenár prieskumu vesmíru predovšetkým rozvoj kozmického priemyslu a dopravnej infraštruktúry. Priemyselné projekty, na rozdiel od surovín, umožňujú začať presúvať svetový priemysel mimo územia krajiny, nielen jednotlivé úzke ťažobné kapacity. Aj keď projekty v oblasti surovín sú súčasťou scenára vývoja, zohrávajú pomocnú úlohu a ich úlohou nie je dodávať suroviny do zeme, ale poskytovať vesmírny priemyselný systém.

Scenár je založený na priemyselnej konštelácii, ktorá má slúžiť a rozširovať satelitný priemysel a ďalšie oblasti vesmírnych služieb. Priemyselná konštelácia by sa mala stať druhom nadstavby nad satelitnou konšteláciou. Ale na rozdiel od satelitov, ktoré slúžia hlavne ako vesmírne zosilňovače alebo pozorovacie stanice, bude priemyselná skupina schopná vykonávať rôzne činnosti súvisiace s dopravou, inštaláciou, údržbou kozmických lodí, rozvojom výroby a vývojom cudzích zdrojov. Rast priemyselnej konštelácie určenej na poskytovanie služieb satelitom v konečnom dôsledku povedie k vytvoreniu vesmírnych kolónií a presunu svetových priemyselných zariadení zo zeme.

Priemyselná konštelácia sa skladá z niekoľkých veľkých projektov, dopravných dopravných systémov, komerčnej základne zdrojov na Mesiaci a komerčnej orbitálnej stanice, ktorá slúži ako hlavná podporná základňa pre vesmírnu skupinu blízku Zemi, dopravné uzol a centrum výrobných technológií.

Dopravné projekty sú rozdelené do dvoch hlavných tried: infraštruktúra, tok, nosný systém a orbitálny dopravný systém pozostávajúci z opakovane použiteľných vesmírnych remorkérov.

Spustenie na obežnú dráhu cez „Cosmoport“

Systém in-line launch by mal nahradiť moderné štartovacie vozidlá určené na vypustenie satelitov priamo do pracovných obežných dráh zo zeme vypustením malých, štandardizovaných modulových jednotiek do orbitálnej stanice. Plnenie úlohy vesmírneho dopravného uzla - „orbitálny vesmírny prístav“. So špeciálnym ľahkým prepravcom. Špecializovaný nosič - „Pony“, so zjednodušenými motormi bez turbínových čerpadiel a systémami diaľkového ovládania, ktoré nemajú autonómne systémy „inerciálneho“riadenia polohy, je veľmi lacný a ľahko sa vyrába.

Nevýhody tejto rakety zahŕňajú nízku nosnosť a nedostatok úplnej autonómie pri lete, pripojenie k jednej trajektórii. Ale na dodávanie satelitov do stanice v častiach vo forme modulových blokov nie je potrebná vysoká nosnosť. Rovnako vysoká úroveň autonómie pre lety na jednej pevnej trase.

Nosič poníka je optimálne prispôsobený na svoju hlavnú úlohu, vytvorenie konštantného dopravného toku zo zeme na obežnú dráhu pri najnižších nákladoch. Odhadované náklady na spustenie systému Pony-Cosmoport by mali byť na úrovni 1 000 dolárov za kilogram. Čo je mnohokrát lacnejšie ako väčšina moderných dopravcov s nákladmi na spustenie od 3 do 7 tisíc dolárov za kilogram.

Systém in-line launch okrem toho vytvára dopyt po činnostiach orbitálnych staníc súvisiacich so servisom dopravných tokov a inštaláciou, čo umožní prenos staníc s posádkou na samofinancovanie, čím sa ušetrí program viazaných ľudí na štátne rozpočty.

Plastové horné stupne poníkov sa majú používať na orbitálnych staniciach ako suroviny na výrobu raketového paliva alebo na inštaláciu nosných konštrukcií, čo bude prvým krokom k rozvoju priemyselných činností mimo Zeme.

Flotila vesmírnej dopravy

Systém in-line štartu umožňuje výrazne znížiť náklady na prepravu nákladu na orbitálne stanice, ale špecializované orbitálne dopravné lode - „orbitálne remorkéry“musia vypustiť satelity namontované v kozmickom prístave na pracovné obežné dráhy. Na orbitálnych remorkéroch by sa na rozdiel od nosných rakiet nemali používať chemické motory, ktoré vytvárajú energiu prúdového lúča spaľovaním paliva a oxidačného činidla, ale „elektrické raketové motory“využívajúce vonkajšiu energiu dodávanú do paliva vo forme elektrického prúdu pochádzajúceho zo solárnych alebo jadrových generátorov. … Elektrické raketové motory spotrebúvajú palivo 3, 15 krát ekonomickejšie ako chemické. Majú nízku silu, ale pri gravitácii v priestore nie je potrebná vysoká energia.

Image
Image

Teraz sú vesmírne „iónové“raketové motory rozšírené, ale ich výkon je príliš malý pre dopravné lode, ťah je iba desatiny gramu. Pri orbitálnych remorkéroch by sa mali používať výkonnejšie plazmové frézy. Ktoré spolu s vysoko účinnými „filmovými“solárnymi batériami poskytnú dostatočne vysoký ťah na ťahanie nákladu a lety medzi obežnými dráhami v primeranom časovom rámci, od niekoľkých dní do niekoľkých mesiacov.

Ďalšou výhodou plazmových motorov je to, že sú potenciálne viacpalivové, schopné spotrebovať akúkoľvek „pracovnú tekutinu“, ktorú je možné do motora regulovať. Plazmové motory môžu byť poháňané akoukoľvek dostupnou látkou, zložkami tradičných chemických raketových pohonných hmôt, vodou alebo kvapalnými plynmi, čo ich robí veľmi pohodlnými pre vesmír.

Prechod na znovu použiteľné orbitálne remorkéry s plazmovými motormi výrazne zníži náklady na vypustenie satelitov na vysoké obežné dráhy. A poskytne ďalšie ďalšie príležitosti. Ako napríklad schopnosť prepravovať satelity na orbitálne stanice za účelom údržby a späť na obežné dráhy, schopnosť udržiavať neustále dopravné spojenia s inými planétami a dopravovať cudzie materiály na orbitálne stanice za nízku cenu.

Na rozdiel od moderných okružných etáp „horné stupne“s chemickým palivom, ktoré sa používajú hlavne na lety „jednosmerne“. Ekonomické a opakovane použiteľné orbitálne remorkéry spoja celú konšteláciu priestoru s trvalými dopravnými spojeniami, ktoré fungujú s nízkymi nákladmi.

Vďaka „orbitálnej dopravnej a nákladnej flotile“bude vývoj nových vesmírnych programov oveľa dostupnejší a lacnejší.

Prášok, palivo a surovina na Mesiaci

V prvých fázach vývoja skupiny orbitálnych remorkérov sa palivo pre ne bude dodávať zo zeme. S rozvojom orbitálneho dopravného systému sa však bude zaoberať otázkou prechodu na palivo cudzieho pôvodu. Preprava materiálov orbitálnymi remorkérmi bude stáť desiatky rezov lacnejších ako ich vypustenie zo zeme a palivo, najaktívnejšie spotrebovávané v priestore, ktoré samo osebe bude tlačiť na prechod na dostupné mimozemské zdroje paliva, len čo sa začne zväčšovať orbitálny dopravný systém.

Image
Image

Najbližším zdrojom cudzích palív a iných zdrojov na Zemi je mesiac. Mesiac je na orbite Zeme, je oveľa bližší k Zemi ako asteroidy a lety naň nebudú trvať príliš dlho. Na druhej strane má mesiac nízku gravitáciu a žiadnu atmosféru, čo výrazne zjednodušuje zavedenie nákladu na obežnú dráhu z tejto planéty. V súčasnosti existuje niekoľko schválených projektov na výrobu tekutého paliva na Mesiaci. Lunárnym palivom môže byť tekutý kyslík, ktorý je možné získať z lunárnej pôdy, vody, z nedávno objavených ľadových usadenín v oblasti lunárnych pólov alebo z produktov ich rozkladu, vodíka a kyslíka.

Nevýhodou prijatých projektov lunárneho paliva je to, že produkcia kyslíka z pôdy alebo rozklad vody vyžaduje veľa energie. Užitočné uvoľňovanie kyslíka z pôdy alebo percento vodného ľadu v lunárnych depozitoch nie je vysoké. Výroba tekutých palív je preto nákladná.

V mojom scenári industrializácie vesmíru sa má používať pevná lunárna pôda ako palivo pre plazmové motory vo forme jemne rozptýleného voľne sypkého prášku. Palivom pre plazmové motory môže byť akákoľvek látka, ktorá môže byť dodávaná do motora kontrolovaným spôsobom, a nemusí to byť kvapalina v elektrickom „Plamene“plazmového generátora, akákoľvek pracovná tekutina sa premieňa na plyn s rovnakou účinnosťou.

Na prispôsobenie motorov a palivových systémov remorkérov spotrebe „minerálneho prachu“postačuje ich povrchová „nie zásadná“úprava. Potenciálnu schopnosť plazmových motorov spotrebovávať komponenty práškového paliva jasne dokazujú ich komerčné náprotivky, plazmové generátory - „plazmové plazmóny“alebo „elektrické horáky“pracujúce na práškových komponentoch, ktoré sa používajú v práškovej metalurgii.

Na rozdiel od kvapalných palivových komponentov nie je potrebné vyrábať prášok, ale vyžaduje chemické spracovanie surovín, postačuje jednoduché mechanické mletie. Drviče potrebné na to majú vysokú produktivitu a nízku hmotnosť, nevyžadujú veľké množstvo energie, kamenitá pôda na mesiaci je všadeprítomná a účinnosť surovín na drvenie je 100%.

Sada zariadení pre práškovú palivovú základňu by mala obsahovať niekoľko univerzálnych, diaľkovo riadených robotov „Centaurs“. Ľahké viacúčelové terénne vozidlá vybavené „antropomorfným“humanoidným trupom schopným slúžiť ako vozidlá a „pracovné ruky“. Niekoľko ľahkých drvičov. Solárne a jadrové generátory na nepretržité dodávky energie. A katapult Lunar Sling, špeciálne štartovacie vozidlo na obežnej dráhe z Mesiaca.

Lunárny popruh je rotor, podobný vrtuľníku, ale s pásikmi dlhými kilometer, namiesto čepelí, na koncoch ktorých je dosiahnutá orbitálna rýchlosť, ktorá je na Mesiaci asi 1700 metrov za sekundu. Káblový katapult je relatívne ľahké a technicky jednoduché zariadenie, nevyžaduje náklady na palivo a je schopný zabezpečiť nákladový tok lunárnych surovín na obežnú dráhu v priemyselných objemoch.

Lunárna pôda sa môže používať nielen ako palivo pre remorkéry, ale aj ako surovina na výrobu tekutého kyslíka, keramických a kovových výrobkov na orbitálnych staniciach.

Celková hmotnosť zariadenia základne práškových surovín by mala byť do 100 ton, náklady na projekt by nemali prekročiť 10 miliárd dolárov, čo nie je veľa pre projekt mimozemských základov. Lunárna základňa zdrojov však poskytne vesmírnej skupine blízkej Zemi relatívne lacné cudzie zdroje palív a nerastov.

Podporujte základne na obežnej dráhe zeme

V súčasnosti má ľudstvo orbitálne stanice, nenájdu však žiadne praktické uplatnenie a slúžia ako vesmírne vedecké laboratóriá.

V priemyselnom zoskupení budú orbitálne stanice slúžiť ako dôležité centrá vykonávajúce veľa funkcií, ktorých rozsah a rozsah činností sa bude neustále rozširovať.

Image
Image

Spolu so vznikom in-line štartovacieho systému budú orbitálne stanice prevziať úlohu dopravného a montážneho strediska, ktoré bude slúžiť ako dôležitá súčasť odvetvia štartovacích služieb.

S príchodom orbitálnych remorkérov sa orbitálne stanice stanú základňou dopravných lodí a vesmírnych platforiem určených na opravu a údržbu satelitov, pričom preberajú úlohu „staníc údržby vesmíru“.

Spolu s rozširovaním priemyselného zoskupenia na orbitálnych staniciach sa budú rozvíjať činnosti súvisiace s inštaláciou rôznych druhov vozidiel a štruktúr. To umožní orbitálnym staniciam funkciu „miest zhromažďovania vesmíru“.

Orbitálne stanice sa tiež stanú hlavnými centrami pre rozvoj priemyselných aktivít mimo Zeme, pričom budú zohrávať úlohu „centier vesmírnej výroby“.

Vďaka svojej polohe v blízkosti Zeme a komerčnej satelitnej konštelácii blízko Zeme, pod ochranou zemského magnetického poľa, ktoré poskytne relatívnu bezpečnosť žiarenia, sa stanice s posádkou v blízkosti zeme stanú najdôležitejšími centrami rozvoja akejkoľvek ľudskej činnosti mimo Zeme. Hlavné podporné základne vesmírnej skupiny blízkej Zemi.

Vesmírna výroba

Výrobné činnosti vo vesmíre je potrebné uviesť osobitne. Výroba všetkých užitočných materiálov a výrobkov sa bude tiež vyvíjať a rásť spolu s rozvojom priemyselnej skupiny. Počnúc experimentálnou výrobou paliva z plastových nádrží jednorazových rakiet, jednoduchých materiálov a výrobkov z raketových častí, odpadu z posádok staníc, starých satelitov, kozmického odpadu a iných druhotných surovín, bez nákladov na likvidáciu. Vesmírna výroba sa vyvinie do sériovej výroby schopnej poskytnúť priestorové konštelácie s takmer všetkými nízko-technologickými „železmi“, od štruktúr po stroje a kozmické lode. Umožniť zaistiť samotnú reprodukciu vesmírnej väčšiny masy vesmírnej skupiny na úkor mimozemských zdrojov.

Vývoj vybavenia na výrobu vesmíru bude v súlade s prispôsobením sa špecifickým podmienkam vesmíru, ako je množstvo minerálnych a energetických zdrojov, ale zároveň vysoké náklady na dopravu a vážny nedostatok hmoty. Nové technológie umožnia ľahšiu manipuláciu s materiálmi, výrazne znížia počet technologických operácií, zjednodušia a prispôsobia vybavenie, čo v konečnom dôsledku drasticky zníži hmotnosť výrobnej infraštruktúry. Známym príkladom takýchto „adaptívnych technológií“vo výrobe je tlačiareň 3G, ale tlačiarne majú napriek svojej multifunkčnosti nízku produktivitu, väčšina výrobkov sa bude vyrábať rýchlejšou metódou in-line.

V prvých fázach rozvoja priemyselnej skupiny budú výrobné činnosti experimentálne „Experimentálne priemyselné“. Spolu so vznikom veľkých projektov a systémov infraštruktúry sa vesmírna produkcia vyvinie na sériovú výrobu, ale zostane pomocnou. Vo fáze kvalitatívneho prechodu kozmického priemyslu z obsluhy úžitkových vozidiel blízko Zeme do vesmírnych kolónií a globálneho vesmírneho priemyslu sa hlavná stane výrobná činnosť z pomocných zariadení. A ďalší rast vesmírnej skupiny bude prebiehať hlavne v duchu priemyselnej kolonizácie vesmíru.

Poskytovanie vesmírneho priemyslu

Hlavnou praktickou úlohou priemyselnej konštelácie bude údržba systému komerčných kozmických lodí v blízkosti zeme. Priemyselná konštelácia bude súčasťou globálneho systému vesmírnych služieb ako sektora služieb „druhej úrovne“, ktorý bude poskytovať služby kozmickým lodiam poskytujúcim priame vesmírne služby. Činnosti priemyselnej skupiny mnohokrát umožnia znížiť náklady na štartovacie služby a poskytnú nové príležitosti pre rozvoj vesmírnych systémov.

Image
Image

Z ekonomického hľadiska sa preto prostriedky investované do priemyselnej skupiny vrátia vo forme zníženia nákladov na služby pre úžitkové vozidlá a rastu vesmírneho trhu. Rozvoj priemyselnej skupiny bude prebiehať v spojení s veľkými komerčnými projektmi. A nové príležitosti, ktoré poskytne priemyselná skupina, prispejú k rozvoju nových oblastí komerčnej astronautiky, ako sú satelitné komunikačné systémy nových generácií a vesmírna slnečná energia.

Satelitná celulárna komunikácia

Zníženie nákladov na spustenie a vznik možnosti inštalácie v kozmickom priestore, ktorý zabezpečí nepretržitý štartovací systém, umožní vývoj satelitných komunikačných systémov novej generácie schopných prijímať hovory z mobilných telefónov a vysielať priamo do užívateľských prijímačov, bez prechodných pozemných terminálov a opakovačov.

Dnešné satelity sú príliš slabé na to, aby nahradili pozemné bunkové veže a vysielali sa priamo do osobných prijímačov. Priama komunikácia cez satelity je možná, ale prostredníctvom drahých špeciálnych terminálov, čo znižuje jej spotrebu. Vzhľadom na úzkosť trhu sú satelitné komunikácie drahé, aj keď satelitné služby, napríklad pri používaní medzinárodného internetu, sú pre hromadných spotrebiteľov samy osebe lacné.

S príchodom orbitálneho kozmického prístavu bude možné namontovať satelitné platformy na obežnú dráhu pomocou filmových solárnych panelov a vysoko výkonných mriežkových antén. Vysoký energetický výkon, vysoká citlivosť a vysielací výkon mriežkových antén, satelitných platforiem, umožní prenos hlavnej informačnej prevádzky na satelity. Satelitné služby budú zároveň lacnejšie ako pozemná infraštruktúra.

Vývojom „satelitných bunkových komunikácií“sa sprístupnia komunikačné služby a výrazne sa zvýšia investície do orbitálneho segmentu odvetvia satelitných komunikácií. Viacnásobné zvýšenie obratu poskytne zodpovedajúce zvýšenie rozsahu vesmírnych aktivít.

Vesmírna slnečná energia

Tepelné elektrárne využívajúce fosílne palivá tvoria chrbticu globálneho energetického sektora. Zdroje fosílnych palív sa blížia k vyčerpaniu a využívanie fosílnych organických palív a uránu v celosvetovom meradle predstavuje veľké environmentálne riziká. Prakticky sa vyčerpávajú aj zdroje čistej vodnej energie a veterná energia je neúčinná. Za jednu z alternatív sa považuje prechod na energiu termonukleárnej fúzie, ktorá má menšie riziká ako tradičná jadrová energia a jej suroviny nie sú vyčerpané, ale experimenty s riadenou termonukleárnou fúziou nám neumožňujú počítať s presvedčivými vyhliadkami rozvoja tejto oblasti. A čistá termonukleárna energia na lunárnom héliu „3-hélium“nie je tiež alternatívou, je prakticky nemožné zvládnuť technológiu „spaľovania“tohto izotopu v nasledujúcich desaťročiach.

Prechod na solárnu energiu môže byť istou alternatívou. Slnko je prírodný termonukleárny reaktor v slnečnej sústave, jeho energia je čistá a nevyčerpateľná. Solárna energia je však pomerne rozptýlená, čo sťažuje jej použitie v priemyselnom meradle. Moderné solárne generátory sú väčšinou pomocné generátory s nízkym príkonom. V priestorových podmienkach je možné bez pôsobenia gravitácie a vzduchu namontovať predĺžené ultralehké konštrukcie s veľkými plochami a nízkou hmotnosťou. Vo vesmíre nič nebráni inštalácii solárnych elektrární s priemyselnou kapacitou, ktoré sa môžu stať základom zemskej energie.

Existujú dva potenciálne smery vývoja vesmírnych generátorov. Väčšina analytikov podporuje výrobu energie zo solárnych článkov, podobne ako moderné solárne generátory pre satelity a vesmírne stanice. A tepelné generátory, ktoré premieňajú teplo zo slnečného svetla na elektrinu, koncentrované systémom konkávnych zrkadiel vyrobených zo zrkadlového plastového filmu. Podľa môjho názoru sú tepelné generátory výhodnejšie, plastové fólie a turbíny sú lacnejšie ako akékoľvek fotovoltaické články, tepelné generátory majú vyššiu účinnosť a generátory tepla sú všeobecne vhodnejšie pre priemyselné zariadenia.

Tepelné generátory majú svoje nevýhody, je ťažké ich ochladiť v priestore, kde sa len teplo odstraňuje žiarením. Problém zníženia hmotnosti chladiacich okruhov sľubných generátorov tepla je však technicky riešiteľný zvýšením prevádzkovej teploty turbín. V tomto smere sa experimentuje.

Vesmírne elektrárne s tepelnými generátormi a zrkadlami na sústreďovanie plastových fólií môžu mať zrkadlovú plochu 2,5 až 4 km2, elektrickú energiu asi gigawattov, hmotnosť 100 až 300 ton a náklady v rozmedzí miliárd dolárov. Z hľadiska nákladovej efektívnosti budú vesmírne elektrárne porovnateľné s jadrovými elektrárňami, na rozdiel od nich však budú úplne šetrné k životnému prostrediu. A okrem toho, ako sa vyvíjajú technológie vesmírnych elektrární, náklady na vesmírnu slnečnú energiu klesnú a klesnú na úroveň modernej vodnej energie.

Doteraz existovali projekty pre okružné solárne elektrárne, ich realizácii však bránili vysoké náklady na vesmírnu dopravu a nedostatok potrebných technológií. Vďaka službám dopravnej infraštruktúry a miest orbitálnej montáže, ktoré sú súčasťou priemyselnej skupiny, sa výstavba orbitálnych elektrární stane technicky možnou a cenovo dostupnou. Na začiatku realizácie prvých komerčných energetických projektov sa potrebné technológie podrobia praktickým testom na generátoroch výkonných orbitálnych remorkérov a staníc s posádkou.

Pri nízkej cene a nedostatku obmedzení pre ďalší rast bude kozmická solárna energia rýchlo dominovať v globálnom energetickom sektore a vytlačí fosílne palivá z tohto výklenku. Rozvoj odvetvia energetiky v odvetví vesmírnych služieb urobí z astronautiky jedno zo základných, životne dôležitých odvetví svetového priemyslu. Zároveň sa obrat vesmírnej skupiny zvýši na miliardy, veľkosť a sila vesmírnej skupiny stokrát a tisíckrát porastie. Rozvoj energetického sektora umožní vesmírnemu priemyslu získať dostatočnú silu na prechod na kolonizáciu vesmíru.

Ťažba vzácnych kovov na asteroidoch

Ďalšou oblasťou praktického priestoru je ťažba drahých kovov a prvkov vzácnych zemín na asteroidoch. Táto oblasť má obchodný význam a stane sa jednou z hlavných oblastí praktického rozvoja mimozemských zdrojov. Drahé kovy a vzácne zeminy sú strategickými surovinami pre elektronický priemysel. Priemysel spojený s ich ťažbou vo vesmíre nebude taký rozsiahly ako vesmírna energia, ale prispeje k rozvoju pokroku v oblasti špičkových technológií, globálnej počítačovej a priemyselnej robotiky na zemi aj vo vesmíre.

Image
Image

Prechod na kolonizáciu vesmíru

Po nasýtení trhu s kozmickou energiou, ku ktorému dôjde približne 30, 40 rokov po začiatku rozvoja priemyselnej skupiny, vesmírny priemysel získa dostatočnú silu na presun do ďalšej fázy rastu - „priemyselná kolonizácia vesmíru“.

V tejto fáze sa priemyselná skupina presunie od obsluhy komerčného kozmického plavidla blízko k Zemi k priamemu poskytovaniu kozmického priemyslu vesmírnym surovinám. A práve priemyselné zoskupenie z dodatku odvetvia vesmírnych služieb sa začne premieňať na systém podnikov vyrábajúcich vesmír, rozptýlených po okolitých planétach a pás asteroidov.

Dovtedy sa objavia dopravné systémy novej generácie, ako sú silné katapulty orbitálnych káblov alebo elektromagnetické pištole umiestnené v nadmorskej výške 120 kilometrov mimo atmosféry. Náklady na vypustenie na obežnú dráhu a pristátie s týmito systémami budú porovnateľné s leteckou dopravou našej doby. Orbitálne dopravné systémy z niekoľkých remorkérov sa vyvinú na výkonnú nákladnú flotilu schopnú zabezpečiť dopravné spojenie medzi Zemou, obežnými dráhami blízkych planét a priemyselnými základňami v asteroidnom páse.

Image
Image

Vesmírny priemysel bude zásobovať Zemou najmä kovy vo forme štandardizovaných profilov, listov, tyčí alebo ingotov. Pokiaľ ide o hotové výrobky, automobily, lietadlá, rôzne strojové zariadenia alebo spotrebný tovar, vesmírne suroviny sa dostanú na zem. Surovinová orientácia vesmírneho priemyslu prvej generácie zníži kapitálové náklady a zvýši efektívnosť výrobných centier. Ale ako bude vývoj pokračovať, úroveň úplnosti produktov vesmírnej výroby sa zvýši. A okrem toho bude vesmírne priemyselné zoskupenie už v prvých fázach rastu schopné takmer úplne sa replikovať v dôsledku cudzích surovín. Zjednodušené a prispôsobivé technológie umožnia vo vesmíre vyrábať hlavnú časť štruktúr, mechanizmov a ďalších „železa“s nízkou úrovňou technológie. Zo zeme,do vesmíru sa budú dodávať iba výrobky náročné na vedu, ako napríklad elektronika, nástroje alebo presná mechanika.

Vesmírny priemysel bude zásobovať Zem hlavne lacnými surovinami, ale bude spotrebovávať drahé výrobky náročné na vedu. Preto počas kolonizácie vonkajšieho priestoru, ako aj počas akejkoľvek inej kolonizácie, dôjde v dôsledku rozširovania kolónií k rastu prosperity metropoly. Čím viac vesmírny priemysel rastie, tým väčší bude podiel zemského priemyslu zameraný na špičkové technológie.

A keďže bude rast kozmického priemyslu rýchly a exponenciálny, obdobie rastu od prvých experimentálnych základní do globálneho rozsahu sa uskutoční v priebehu niekoľkých desaťročí, potom bude tiež rýchly rast pozemskej ekonomiky. Na začiatku kolonizácie vesmíru prekročí ľudstvo hranice priemyselného rastu v podmienkach Zeme a začne nové ekonomické blitzkrieg. Čo začne klesať až vtedy, keď budú ľudia asimilovať celú slnečnú sústavu, hospodárska a priemyselná sila ľudstva tisíckrát porastie a ľudstvo sa presunie do kvalitatívne novej etapy vývoja, už nebude pozemskou, ale kozmickou civilizáciou.

Dôsledky kolonizácie vesmíru pre ľudstvo

Kolonizácia vesmíru zmení krajinu z izolovaného osídleného ostrova slnečnej sústavy, v ktorom sa ľudstvo už stiesňuje, na metropolu početných vesmírnych kolónií. Po prechode na kolonizáciu vesmíru pôjde rast najšpinavejších a najnáročnejších oblastí priemyslu, ako je baníctvo a hutníctvo, za hranice krajiny. Priemysel zeme sa bude zameriavať najmä na výrobu vedecky náročných, high-tech výrobkov, ktoré z tejto krajiny urobia „Silicon Valley solárnej sústavy“.

Ďalší rast prosperity na Zemi príde na úkor tisícov automatizovaných výrobných centier roztrúsených po celej slnečnej sústave. Ktorý bude vyrábať priemyselný tovar a zvyšovať ich počet takmer bez účasti ľudí. Zdroje kozmického priestoru, neobmedzené pozemskými normami, odstránia obmedzenia ďalšieho priemyselného rastu najmenej niekoľko ďalších generácií a určite to bude stačiť, kým ľudstvo neprejde do štádia hviezdnej expanzie, ktorá rozšíri hranice schopností ľudstva takmer do nekonečna.

Image
Image

Orientácia svetového priemyslu na high-tech výrobky a odstránenie rastových limitov, ktoré prídu s kolonizáciou vesmíru, spôsobí zvýšenie blahobytu a gramotnosti celej pozemskej populácie. Univerzálna gramotnosť spôsobí zvýšenie pokroku vo vede, urýchlenie už tak rýchleho závodu technológií, spustí sériu nových spoločenských transformácií, vďaka ktorým bude život slobodnejší a bezpečnejší, povedie k rastu kultúry a tvorivej energie vo svetovej komunite a zlepší celkovú kvalitu myslenia a kvalitu života.

Na začiatku kolonizácie vesmíru sa zabudnú také problémy našej doby, ako sú chudoba, etnické a politické konflikty spôsobené bojom o zdroje a sférami vplyvu, hrozbou globálnej ekonomickej stagnácie alebo dokonca civilizačným úpadkom s návratom do stredoveku. Všetka energia ľudstva bude nasmerovaná do vesmíru, kde neexistujú obmedzenia pre rozvoj a nič spoločné. Moderná predtucha globálnej depresie, ktorá je teraz vo vzduchu, bude nahradená radom prielomov, ktoré nasledujú jeden po druhom a očakávaniami bezprostredného prechodu do futuristického vesmírneho veku.

Prechod ľudstva do štádia kozmickej civilizácie ho povedie do novej éry. Rovnako ako pred pol tisícročím, námorná expanzia niekoľkých európskych štátov a medzinárodný obchod a výroba tokov, ktoré sa s ňou objavili, viedli k prechodu ľudstva do priemyselnej éry. Niekoľko storočí priemyselného rastu zvýšila úroveň rozvoja civilizácie natoľko, že pre obyvateľov stredoveku sa to zdalo neuveriteľným zázrakom.

Nastávajúca kolonizácia vesmíru, rovnako ako morská expanzia v minulosti, pritiahne reťaz technologických a vedeckých skokov, ktoré spôsobia kvalitatívny nárast úrovne civilizačného rozvoja ľudstva do výšky, ktorá sa teraz môže zdať fantastická. Ale na rozdiel od predchádzajúceho globálneho civilizačného skoku, priemyselnej revolúcie, nastávajúci prechod do kozmického veku bude prebiehať oveľa rýchlejšie, vďaka súčasnej rýchlosti pokroku. Obyvatelia súčasnej generácie budú môcť pocítiť výsledky rozširovania vesmíru.

Od vesmírnych služieb po vesmírne kolónie

A v súčasnosti nie je kolonizácia vesmíru fantázia, ale smer ekonomiky. Praktický prieskum vesmíru sa začal zavedením prvého komerčného satelitu a teraz je komerčný prieskum vesmíru globálnym odvetvím. Stále nie je ani zďaleka úplná kolonizácia vesmíru, ale scenár, ktorý som navrhol pre rozvoj vesmírneho priemyslu, umožňuje prirodzený prechod od obslužných satelitov k globálnej priemyselnej kolonizácii vesmíru, s ktorou ľudstvo vstúpi do vesmírneho veku.

Nikolay Agapov