Зачем нам база на Луне или астероиде? Часть вторая: денежные затраты

9 Ноября 2014 в 12:00, Илья Хель 7 100 просмотров 12

МКС

Сколько понадобится финансовых средств, чтобы создать космическую базу недалеко от Земли, скажем, на Луне или астероиде? Чтобы выяснить это, Universe Today пообщался с Филипом Мецгером, главным физиком Космического центра Кеннеди при NASA. Предлагаем вам вторую часть интервью (первая часть здесь).

Мы уже выяснили рациональную подоплеку создания внешнего форпоста, не в последнюю очередь по экономически привлекательным причинам. Теперь поговорим о стоимости.

В своей работе 2012 года вы уделили внимание вопросу развития «самоокупаемой и расширяющейся» промышленности на Луне, но не коснулись затрат на подготовку технологий и связанные с этим работы. Почему вы оставили эту оценку на потом? Как нам получить полное представление о расходах?

Как мы уже отмечали, наш анализ был очень сырым и предназначенным только для привлечения интереса к теме; возможно, другие присоединились бы к нам для того, чтобы составить более полный и реалистичный анализ. Интерес растет быстрее, чем я ожидал, поэтому, возможно, в скором времени мы начнем анализировать конкретные вещи, включая и расходы. Предыдущий анализ был сосредоточен на строительстве целых заводов и отправки их в космос. Основным вкладом нашей изначальной статьи было указать на то, что стратегия самонастройки имеет смысл. Она позволяет запустить намного меньше оборудования, чем нужно, в космос и позволит пожинать плоды почти на старте; таким образом, мы сразу поймем, как оптимизировать работу нашего оборудования, что будет работать хорошо, а что не очень.

Лунная база

Разработать все от начала и до конца в цепочке поставок в космос просто невозможно. Даже если бы мы получили бюджет и попытались сделать это, мы бы обнаружили, что все работает не так, как нужно, когда отправили оборудование в космос. Слишком много вещей может пойти не так. Эволюция в несколько этапов позволит нам проводить работу над ошибками, над каждым этапом. Таким образом, оригинальная статья обращала внимание общественности именно на новую стратегию для космической отрасли.

Теперь я могу дать вам очень грубую оценку стоимости, если хотите. Наша модель показала, что мы запускаем порядка 41 тонны оборудования на Луну, но они выливаются в 100 000 тонн, когда мы включаем все, что будет доделано по пути. Если 41 тонна — это верный расчет, тогда берем 41% стоимости Международной космической станции (это грубый расчет, она обошлась в 150 миллиардов долларов), поскольку она весит 100 тонн, и мы предполагаем, что тонна космического оборудования будет стоить одинаково в любой программе. Затем умножаем на четыре, потому что на каждые четыре тонны, запущенных на низкую околоземную орбиту, мы можем посадить одну тонну на Луну.

Возможно, здесь есть некоторая переоценка, потому что большая часть расходов на МКС пришлась на разработку конструкции, строительство, сборку и испытания перед запуском, включая стоимость самого полета шаттла. Оборудование для космической промышленности, в отличие от МКС, включает множество копий одних и тех же частей, поэтому стоимость разработки будет ниже, а поскольку на кону не будет человеческих жизней, они могут быть менее надежными, чем детали МКС. Стоимость запуска также снизится с появлением новых систем запуска в космос.

Кроме того, стоимость можно разделить еще на 3,5 в сырых расчетах, поскольку 41 тонна необходима только в случае, если промышленность будет создавать копии самой себя максимально быстро. Если мы хотим замедлить этот процесс и сделать только одну копию, тогда на Луну нужно будет отправить всего 12 тонн оборудования. Теперь мы можем вывести общую стоимость всего периода самонастройки, если возьмем 20, 30 или 40 лет для его завершения, разделим на количество лет и получим годовые расходы. В конечном итоге они выльются в минимальную долю годового бюджета NASA, ну и совсем в крошечную для общего бюджета США.

Даже если мы умножим все расходы в 10 раз, мы все равно можем позволить начать делать это уже сегодня. И в расчетах не указана экономическая окупаемость, которую мы получим сразу после запуска космической промышленности. Всегда будут промежуточные способы получить прибыль, можно заправлять спутники и способствовать научным экспериментам. Этим могут заняться коммерческие компании или просто студенты, в рамках робототехнического соревнования. Возможно, мы сможем найти людей, которые просто ради своего удовольствия будут разрабатывать технологии и выполнять другие задачи вроде дистанционного управления роботами на Луне.

Возможно, более важным будет то, что технологии, которые мы будем разрабатывать — передовые роботы и производственные технологии — понадобятся нам и здесь, на Земле, в нашей экономике. Так что нет ничего плохого в космической промышленности. Сплошные плюсы: студенты смогут получить лишнее образование, общество сможет способствовать экономическому или технологическому росту, дух времени нашей культуры обновится. Цивилизации гибнут, когда становятся старыми и усталыми, когда их энтузиазм уходит и они перестают верить в ценность того, что делают. Нужен ли нам позитивный вдохновленный мир, в котором все работают вместе на благо одного дела? Вот же он.

cubesat

Сегодня у нас есть меньшие компьютеры и возможность запуска CubeSat или других небольших спутников, ну или чего-то еще, что было недоступно несколько десятков лет назад. Сократит ли это стоимость доставки материалов на Луну для тех целей, которые нам интересны?

Большинство статей о запуске космической промышленности появились в 80-90 годы прошлого века, потому что именно тогда был всплеск развития этой сферы, который постепенно сошел на нет в последние десятилетия из-за сокращения финансирования. Изменения в технологиях с того момента действительно были колоссальны. Тогда ученые считали, что космическую колонию придется поддерживать по меньшей мере 10 000 человек, которым придется работать ради прибыли и самоокупаемости. Сегодня, благодаря развитию робототехники, нам практически не нужны люди для этого, что значительно снизит расходы.

Наиболее полное исследование на тему космической промышленности было проведено в 1980 году Исследовательским центром Эймса. Они первыми подняли идею полностью роботизированной космической промышленности. По их оценкам, роботы, работающие в шахтах, будут весить не меньше пары тонн. Но совсем недавно мы построили лунного горнодобывающего робота в Космическом центре Кеннеди, и весит он одну десятую тонну. Масса, по сути, уменьшилась в десять раз.

Однако взамен этому пришли тонкие технологии, которые будет сложнее производить на Луне. Первые поколения не смогут делать легкие металлические сплавы или электронику. Понадобится более сложная цепочка доставок. Первые поколения космической промышленности не будут ставить перед собой цель сделать вещи лучше; они просто будут делать простые вещи. По мере развития цепочек доставки космическая промышленность достигнет земной сложности в производстве. Но все это время мы будем отправлять сложнейшие и сложнопроизводимые вещи с Земли. Таким образом, достижения, которых мы добились с 1980-х годов, только частично компенсируют сложность производства. Но однозначно снизят стоимость поставок на старте.

Зачем нам база на Луне или астероиде? Часть вторая: денежные затраты

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

12 комментариев

  1. keniy

    Торопят время в очередной раз, сначала бы разобрались бы с квант мехом и ОТО. Потом бы стало легче:-) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  2. keniy

    Гравитация однако прожорливая скотинка денег:-))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. K.Stark

    прошло уже более 50-и лет с первого полета человека в космос, а мы все еще летаем на тех же старых консервных банках, да они хорошо себя зарекомендовали спору нет, но не пора ли уже двигаться дальше если мы хотим покорить луну или астероид. Мы говорим прогресс движется семимильными шагами, а в космосе какой прогресс с времен развала СССР??? Чтобы создать базу на Луне, думаю сначала нужно создать принципиально новые технологии доставки груза на геостационарную орбиту, для начала..., новый тип двигателя, новый вид топлива и т.д. Это мое мнение!!! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • keniy

      Выше писал про квант мех и ото если поймем теорию всего то и до новых видов топлива и ракет как рукой подать. А если и гравитацию осмыслим то еще проще будет. Лично мое мнение:-) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. gskull

    Раз не создали новые виды двигателей, значит не могут. Это вы наверное в своих фантазиях на Варп двигателях уже покорили пол галактики. А наша земная наука пока об этом только мечтает )) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • K.Stark

      я четко разделяю где фантазии и где наука, понимаю что взять и просто создать космический аппарат который будет путешествовать это пока только на голливудских экранах..., но и не верю что наука не может переступить на следующую ступеньку в эволюции покорения космоса. Человеческая натура такова, очень уж сильно нас тянет в космос... Единственный человек который пытается хоть что-то вложить новое, это Элон Маск, надеюсь у него получится ..)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. Chekagos

    Это самый масштабный проэкт..
    Мы остались в прошлом и все еще пытаемся ощитиниться военными разработками...
    Печально за нас и рэспэкт НАСА. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Kidrock

      NASA? Дык они даже сами то ничего сделать не могут, все через подрядчиков ))) чему тут щавидовать? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. 0.5l

    если поставить газовую трубу вертикально, то получится космический лифт.
    сверху будет низкое давление - снизу высокое.
    груз вакуумом засосёт на околоземную орбиту.

  7. Tor

    - Мама, а правда что у нас есть лунная база?
    - Да сынок, теперь у нас есть второй дом!
    - А я могу стать космонавтом?
    - Да, конечно!
    - Тогда купишь мне штаны для тренировок?
    - Какие штаны? Нечего тебе в космосе делать, там очень опасно!

  8. kaz2050

    А 3я часть будет еще?)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Lazer

      Передача недавно про эту тему вышла, там весь план подробно описан и рассказывается зачем это всё надо.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.