Öyleyse Dünya'dan zaten inip Ay'a veya asteroit üzerine üsler inşa etmeye başlayabilir miyiz? Yeni bir Bilim ve Teknoloji Politikaları Ofisi blog yayınında da vurgulandığı gibi, bunu hızlı bir şekilde yapmanın bir yolu da kaynakları sitede kullanmak olabilir. Ama nasıl başlayabiliriz? Şimdi, bu zorlu ekonomik iklimde bunu yapabilir miyiz?
Space Magazine, NASA’nın Kennedy Uzay Merkezi’nde eski bir araştırma fizikçisi olan Philip Metzger ile bu konuyu web sitesinde ve yayınlanmış makalelerde kapsamlı bir şekilde araştırdı. Bu şekilde yer yapmanın hacıların Kuzey Amerika'yı nasıl keşfettiklerine benzeyeceğini savunuyor. Üç bölümlük bir dizinin ilkinde, mantığı ve orada yapılması için ilk adımları özetliyor.
UT: Ay'da, Mars'ta veya asteroitlerde kaynak kullanmanın Dünya'dan her şeyi taşımaktan daha ucuz olacağı söyleniyor. Aynı zamanda, bu ekstraksiyonu yapmak için teknolojiyi geliştirmek ve bu ekipmanı diğer şeylerin yanı sıra oraya göndermek açısından doğal başlangıç maliyetleri vardır. Bu iki gerçekliği nasıl uzlaştırıyoruz?
PM: Uzay endüstrisinin muazzam bir geri dönüşü olacak, ancak başlamak pahalıya mal olacak. Birkaç yıl önce hayal kırıklığına uğradım çünkü ticari çıkarların neslimizde tam olarak başlaması için yeterli olacağını düşünmedim, bu yüzden soruyu sordum, dünya hükümetleri (veya hayırseverler veya acil ticari çıkarları olmayan diğer kişiler) sadece getireceği toplumsal faydalar nedeniyle başlamak için? Bu yüzden meslektaşlarım ve ben “Uzay Endüstrisi ve Güneş Sistemi Uygarlığı'nın Uygun Fiyatlı Hızlı Önyüklenmesi” yazdık.
Önyükleme yaklaşımını savunuyoruz, çünkü yüksek başlangıç maliyetinin problemini çözmeye yardımcı oluyor ve insanlığın hızlı bir şekilde ihtiyacımız olduğu için faydaları hızlı bir şekilde almaya başlamasını sağlıyor. Bir önyükleme yaklaşımı şu şekilde çalışır: Dünyadaki tüm donanımları inşa etmek ve bir şeyler üretmeye hazır bir alana göndermek yerine, azaltılmış bir donanım kümesini uzaya gönderebilir ve ihtiyacımız olanı biraz yapabiliriz. Üretilen parçaların geri kalanını Dünya'dan gönderebilir ve uzayda yaptığımız şeylerle birleştirebiliriz. Zamanla, uzayda tam bir üretim kapasitesine gelene kadar bunu yapmaya devam ediyoruz.
Dünya üzerindeki koloniler, sonunda anayurtlarının endüstrisiyle eşleşene kadar kendilerini böyle inşa ettiler. Örneğin hacılar, Avrupa'dan tüm fabrikaları Mayflower'da devretmediler. Şimdi Amerikan endüstrisini kurmak yüzlerce yıl sürdü, ancak robotik ve gelişmiş üretim ve bazı niyetlerle hala uygun bir fiyata çok daha hızlı bir şekilde yapabiliriz. Bu önyükleme yaklaşımının ilkel bir modellemesini yaptık ve sanki yıllık alan bütçemizin küçük bir parçası olacak gibi görünüyor ve endüstri onlarca yıl içinde kurulabilir.
Maliyetten daha önemli olduğunu düşündüğüm bir önyükleme yaklaşımı ile hemen başlayabilmemiz. Tüm tasarımı ve geliştirmeyi önceden tamamlamamız gerekmiyor. Ayrıca, maliyeti zaman içinde yayar, böylece yıllık giderler çok düşüktür. Ve stratejimizi geliştirmemiz, neyin işe yaradığını ve neyin daha hızlı ekonomik geri dönüşe sahip olacağını bulmamız için bize zaman kazandırıyor. Birçok insan uzayda geri ödeme almanın acil yollarını arıyor ve bazı harika fikirler var ve eminim ki başarılı olacaklar. Bir örnek, jeosenkron yörüngedeki iletişim uydularına yakıt ikmali yapan bir madencilik operasyonu kurmaktır. Bu tür faaliyetler, endüstride uzayda başlama çabasına katkıda bulunacak ve bunlardan faydalanacaktır ve bu çabanın bir kısmını finanse etmek için gelir üretecektir.
UT: Neden Ay'ın operasyonlara başlamak için iyi bir yer olduğunu düşünüyorsun? Orada başlamak için bazı faaliyetler neler olurdu? Oradan güneş sisteminin geri kalanına nasıl geçebiliriz?
Meslektaşlarım ve ben makaleyi yazdığımızda, kısmen Ay'a odaklandık çünkü bu NASA'nın Constellation programı sırasında bir ay karakolu oluşturmaktı. Bununla birlikte, bu uzay endüstrisine başlamak için Dünya'ya yakın asteroitler kullanmak veya her ikisini de kullanmak aynı derecede mümkündür. Her durumda, Dünya'ya yakın uzay endüstrisine başlamamız gerekiyor. Bu, başlangıç sırasında nakliye maliyetlerini düşük tutacaktır. Ayrıca robot iletişiminin yeterince otomatik hale gelmesinden önceki ilk aşamalarda önemli olan radyo iletişiminde çok daha kısa zaman gecikmesi ile çalışmamızı sağlar. İdeal olarak endüstri tamamen otomatik olacaktır; robotların insanların izleyeceği yolu hazırlamasını istiyoruz.
Bununla birlikte, endüstrinin ilk kez başlatılması sırasında insanlara ihtiyacımız olacağını düşünürsek - örneğin, bozuk donanımı düzeltmek veya sorunlarını gidermek veya robotların henüz yapamayacağı karmaşık görevleri yapmak - o zaman Dünya'nın yakınında başlamak daha da önemli hale gelir. Hem Ay'ın hem de asteroitlerin endüstriye başlamak için mükemmel yerler olduğu ortaya çıkıyor. Artık bol su, metallerin rafine edilebileceği mineraller, plastik yapmak için karbon vb. Olduğunu biliyoruz. Neyin en iyi sonucu verdiğini görebilmemiz için her iki konumda da madencilik geliştirmeyi planlayan şirketler olduğuna sevindim.
Dünyaya yakın sanayiye başlamanın bir başka nedeni de erken ekonomik bir geri dönüşe sahip olabilmesidir. Sonunda, uzay gemileri ve yakıt ikmali depoları da dahil olmak üzere her şey uzayda özerk robotik tarafından yapıldığında, endüstri kendi kendine devam eder ve daha fazla maliyet olmadan bize inatçı bir şekilde geri ödeyecektir. Yine de bu noktaya gelmek ciddi bir yatırım gerektirir ve bir şey geri alırsak yatırım yapmak daha kolay olacaktır. Peki bize yakın vadede ne tür geri ödeme yapabilir? Uzayda nasıl para kazanılacağına dair fikirlerin bir listesini tutuyorum ve listede yaklaşık 19 madde var, bazıları çılgın ve bazıları çılgın değil. Ciddi fikirlerden bazıları şunlardır: uzay turizmi; keşif ve bilim misyonları için NASA'ya itici gazlar üretmek ve satmak; platin gibi metallerin Dünya'da satışa döndürülmesi; ve uzaydaki diğer faaliyetler için yedek parça üretimi.
Ay'da veya asteroitlerde yapacağımız ilk şeylerden bazıları, düşük yerçekimi madenciliği tekniklerini mükemmelleştirmek, güneş pillerinin regolitten nasıl çıkarılacağını öğrenmek ve burada “cevher” olarak kabul edilmeyen minerallerden faydalı metallerin nasıl çıkarılacağını öğrenmek. Yeryüzünde. Bunların hepsi mümkündür ve bunların çalışması için sadece mütevazı yatırım gerektirir.
Uzay endüstrisinin kendi kendini idame ettirmesi onlarca yıl sürecek. Hemen başlayıp sürekli çalışırsak belki 20 yıl, ya da daha düşük bir fon seviyesine sahipsek belki 5 yıl. Fakat eğer robotlar robotistler bekledikleri kadar hızlı ilerlerse, yakında bir robotun yapamayacağı hiçbir üretim görevi olmayacaktır. O gün geldiğinde ve uzayda tam bir tedarik zinciri kurduk, o zaman madencilik ve üretime başlamak için milyarlarca kez kaynakların olduğu yerlerde ana asteroit kuşağına donanım setleri göndermek kolay bir şey olacak Dünya'da var.
Daha sonra sanayi, şehirleri inşa edebileceği ve hatta gezegeni bile terörize edebileceği Mars'ın yüzeyine ekipman almak için iniş aracı inşa edebilirdi. Çalışmak ve kendi kopyalarını oluşturmak için yerel kaynakları kullanabilen makinelerimiz olduğunda, biyolojik yaşamın burada ıslak Dünyamızda gerçekleştirdiği kuru dünyalar üzerinde aynı rolü gerçekleştirebilirler. Çevreyi dönüştürebilir ve besin zinciri haline gelebilirler, böylece bu dünyalar insanlığın çalışabileceği ve yaşayabileceği yerler olacaklar. Bunun çok iddialı olduğunun farkındayım, ancak 20 ila 50 yıllık teknoloji büyümesi büyük bir fark yaratacak ve biz sadece üretimden bahsediyoruz - roket bilimi değil - ve bu, Dünya'da zaten oldukça iyi olduğumuz bir şey. Geleceğe biraz ekstrapolasyon yapmak çılgınca bir fikir değil.
UT: Bu hedeflere ulaşmak için ihtiyaç duyduğumuz temel ekipman ve robot parçaları neler?
PM: “Global Village Construction Set” adını verdikleri ilginç bir açık kaynak projesi var. Medeniyeti yeniden başlatabilecek 50 makinedir. Bir yel değirmeni, beko ve 3D yazıcı gibi şeyleri içerir. İhtiyacımız olan eşdeğer “Ay / Asteroid Köyü İnşaat Seti”.
NASA tarafından 1980'de Ay'daki fabrikalarda kendi parçalarının% 80'ini oluşturmak için hangi makinelere ihtiyaç olduğunu belirlemek için bir çalışma yapıldı. Diğer% 20'nin sürekli olarak Dünya'dan sağlanması gerekir. Makalemizde% 80'den daha az kapanışla başlayabileceğimizi, daha uygun fiyatlı olmasını sağlayıp bugün başlamamıza izin verdiğimizi, ancak sistemin% 100 kapanana kadar gelişmesi gerektiğini savunduk. Böylece ilk donanım seti ham güneş pilleri, metal, 3D baskılı metal parçalar ve roket yakıtları yapabilir.
Sadece buna sahip olmak, yeni nesil donanımın önemli bir kütlesini oluşturmamıza ve ulaşım ağını desteklememize izin verecektir. Zamanla, sadece 50 farklı tipteki makineden daha kapsamlı bir tedarik zinciri geliştirmek istiyoruz. Ama uzaya bir şey koymadan önce, onları burada dünyadaki engebeli yerlerde test etmek isteyeceğiz ve bu süreçte ilk nesil için hangi makinelerin en anlamlı olduğunu keşfedeceğiz. Fikir gittikçe öğrenmektir, böylece hemen başlayabiliriz.
Bu, üç bölümlük bir dizide uzay üssü inşa etmekle ilgili ilk. Yarın: Ne kadar para gerekir? Yarından sonraki gün: Uzak robotları akıllı hale getirme.
