Inimkonna Kosmoseuuringute Uued Stsenaariumid - Alternatiivne Vaade

Sisukord:

Inimkonna Kosmoseuuringute Uued Stsenaariumid - Alternatiivne Vaade
Inimkonna Kosmoseuuringute Uued Stsenaariumid - Alternatiivne Vaade

Video: Inimkonna Kosmoseuuringute Uued Stsenaariumid - Alternatiivne Vaade

Video: Inimkonna Kosmoseuuringute Uued Stsenaariumid - Alternatiivne Vaade
Video: Джек Ма-герой нашего времени,месть - крах IPO,VIX,SP500,курс доллара, курс рубля, евро,нефть,золото 2024, Juuli
Anonim

Kaasaegne inimkond on kosmose laienemise äärel, mis tõotab algatada inimkonna võimsaima majandusliku ja tsivilisatsioonilise tõusu perioodi, mis on võrreldav mineviku mere laienemise ja tööstusrevolutsiooniga.

Kuid sihikindlate uude ruumi astumise asemel jätkub inimkond kõhklevalt oma koduuksel. Ulatuslikke kosmoseuuringuid pidurdab kosmoseveo kõrge hind ja madal efektiivsus, kuid vaatamata lendude maksumusele on kosmoseuuringud juba toimumas Maa-lähedaste satelliitide rühmituse vormis.

Saan pakkuda välja kosmosetööstuse arengu alternatiivse stsenaariumi, mis võimaldab teha ülemineku tänapäevaselt satelliidi tähtkujust kosmose suuremahulisele koloniseerimisele mitmes etapis, ilma et selle rakendamiseks oleks vaja juurdepääsematuid tehnoloogiaid või ülikalleid valitsusprogramme.

Koos esimeste kosmoselaevade lendudega sai inimkond juurdepääsu uuele kosmosele, mille avarused ja ressursid on lõpmatult paremad kui kõik, mis maa peal kättesaadav on. Inimkonna kosmose laienemise algusega algab tema suurima majanduskasvu periood ja üleminek tsivilisatsiooni uuele etapile. Võrreldav varasema tööstusrevolutsiooniga, millele mitmete Euroopa riikide merenduse laienemine õigel ajal surus. Teadusliku ja tehnoloogilise arengu ajastu tõstis tsivilisatsiooni arengutaseme sellisele kõrgusele, et keskaja standardite kohaselt tundus see kättesaamatu ja mõeldamatu.

Kosmosetranspordisüsteemide tekkimine muutis maavälise kosmose uurimiseks kättesaadavaks, kuid sihikindlalt uude ruumi siirdumise asemel jätkub inimkond kõhklevalt oma koduuksel, liikudes kosmosesse väikeste sammudega, peamiselt uurimisprogrammide tõttu. Nüüd on ilmne, et teaduslikest või humanitaarsetest eesmärkidest piisab vaid kosmoseuuringute jätkamiseks, üleminek kosmose suuremahulisele koloniseerimisele on võimalik ainult programmide kaudu, mis on loodud otseseks, praktiliseks kasuks.

Praktiline kosmoseuuring sai alguse kosmoseteabe teenindusest, mis pärineb Maa orbiidi kommertssatelliitide tähtkujust. Satelliiditööstus on ärilisest küljest edukas, nüüd on see võtnud maailma infosüsteemis kindla koha, areneb ja laieneb aktiivselt. Kuid kosmoses ei saa satelliite üksi uurida, satelliidid on automaatselt seotud nende orbiitide ja kitsaste infoteenuste sfääridega. Satelliidi tähtkuju, maa infosfääri lisa ja selle areng iseenesest ei suuda liikuda kosmoses koloniseerimisele.

Uute kosmoseuuringute etappide jaoks on vaja projekte, mis hõlmavad ennekõike maaväliste maavarade praktilist arendamist. See valdkond pole seotud kitsaste infoteenuste sektoritega ja selle edasine laienemine on praktiliselt piiramatu.

Viimasel kümnendil on aktiivselt töötatud välja uusi paljutõotavaid projekte, mis on mõeldud kosmoses asuvate haruldaste ja kallite toorainete, näiteks väärismetallide, kaevandamiseks asteroididel või Kuu radioaktiivsete toorainete kaevandamiseks, mille kõrge hind katab transpordikulud. Eriti realistlikud näevad välja Diipi kosmosetööstuse ja planeediressursside projektid.

Reklaamvideo:

Kosmose kallite toorainete kaevandamisega seotud projektid saavad kahtlemata uueks sammuks selle praktilises arengus. Kuid neil on ka oma piirangud, need on kosmose miinid, mitte tööstusbaasid.

Erinevalt tuntud tooraineprojektidest eeldab minu pakutud kosmoseuuringute stsenaarium esiteks kosmosetööstuse ja transpordi infrastruktuuri arendamist. Tööstusprojektid, vastupidiselt toorainele, võimaldavad alustada maailmatööstuse, mitte ainult üksikute kitsaste kaevandustegevuse ülekandmist ka väljaspool maad. Ehkki tooraineprojektid on kaasatud ka arengustsenaariumi, mängivad nad abirolli ja nende ülesanne pole mitte toormaterjali maale tarnimine, vaid kosmosetööstussüsteemi pakkumine.

Stsenaariumi aluseks on tööstuslik tähtkuju, mis on loodud satelliiditööstuse ja muude kosmoseteenuste valdkondade teenindamiseks ja laiendamiseks. Tööstuslikust tähtkujust peaks saama omamoodi pealisehitus, mis asub satelliidi tähtkuju kohal. Kuid erinevalt satelliitidest, mis toimivad peamiselt kosmoserepiiteritena või vaatlusjaamadena, on tööstuskontsern võimeline mitmesugusteks tegevusteks, mis on seotud kosmoseaparaatide transpordi, paigaldamise, hooldamise, tootmise arendamise ja võõraste ressursside arendamisega. Satelliitide teenindamiseks kavandatud tööstusliku tähtkuju kasv viib lõpuks kosmosekolooniate loomiseni ja maailma tööstusrajatiste üleviimiseni maapinnalt.

Tööstuslik tähtkuju koosneb mitmetest suurtest projektidest, taristu transpordisüsteemidest, Kuul asuvatest kommertsressursside baasist ja kommertslikust orbitaaljaamast, mis toimib Maa-lähi kosmosegrupi peamise tugipunktina, transpordikeskuseks ja tootmistehnoloogiakeskuseks.

Transpordiprojektid jagunevad kaheks põhiklassiks: infrastruktuur, vooluhulk, stardisüsteem ja orbitaalne transpordisüsteem, mis koosnevad korduvkasutatavatest kosmosepuksiiridest.

Kosmoportaali kaudu orbiidile stardimine

Lineaarne stardisüsteem peaks asendama kaasaegsed kanderaketid, mis on kavandatud satelliitide otse maapinnalt töötavatele orbiitidele orbiidile jaama käivitades, standardiseeritud modulaarsete ühikute abil. Kosmosetranspordi sõlmpunkti - "Orbitaalne kosmoseport" - täitmine. Spetsialiseeritud kerge kanduriga. Spetsialiseeritud kandur - "Pony", millel on lihtsustatud mootorid ilma turbiinipumpade ja puldisüsteemideta, millel pole autonoomset "inertsiaalset" hoiatuskontrollisüsteemi, on väga odav ja hõlpsasti valmistatav.

Selle raketi miinusteks on madal kandevõime ja täieliku autonoomia puudumine lennu ajal, kinnitamine ühele trajektoorile. Kuid satelliitide jaamale modulaarsete plokkidena edastamiseks pole vaja suurt kandevõimet. Lisaks kõrge autonoomia tase ühe kindla marsruudi lendudele.

Pony-kandur on optimaalselt kohandatud oma peamiseks ülesandeks - pideva liiklusvoo loomiseks maapinnalt orbiidile madalaima hinnaga. Pony-Cosmoporti süsteemi käivitamise eeldatav maksumus peaks olema 1000 dollarit kilogrammi kohta. Mis on mitu korda odavam kui enamus tänapäevaseid vedajaid, stardi maksumusega 3–7000 dollarit kilogrammi kohta.

Lisaks loob line-stardisüsteem nõudliku nõudluse liiklusvoogude teenindamise ja paigaldamisega seotud orbitaaljaamade tegevuse järele, mis võimaldab mehitatud jaamad viia omafinantseeringusse, säästes mehitatud programme seotusest riigieelarvega.

Ja ponide plastist ülemisi astmeid tuleb kasutada orbitaaljaamades raketikütuse või kandekonstruktsioonide paigaldamiseks vajaliku materjali toorainena, mis on esimene samm väljaspool maad asuva tööstustegevuse arendamiseks.

Kosmosetranspordi laevastik

Lineaarne stardisüsteem võimaldab märkimisväärselt vähendada lasti orbitaaljaamadesse toimetamise kulusid, kuid spetsiaalsed orbitaalvedude laevad - "Orbitali puksiirid" peavad Cosmoporti paigaldatud satelliidid töö orbiitidesse laskma. Orbitaalpuksiirides, erinevalt kanderakettidest, ei tohiks kasutada mitte keemilisi mootoreid, mis loovad reaktiivjoa energiat kütuse ja oksüdeerija põletamisel, vaid "elektrilisi rakettmootoreid", kasutades välist energiat, mida kütusele varustatakse päikeseenergiast või tuumageneraatoritest tuleva elektrivooluga. … Elektrilised rakettmootorid tarbivad kütust 3, 15 korda ökonoomsemalt kui keemilised. Neil on väike võimsus, kuid nullgravitatsiooni korral pole suurt võimsust vaja.

Image
Image

Nüüd on kosmoses "ioonilised" elektrilised rakettmootorid laialt levinud, kuid nende võimsus on transpordilaevade jaoks liiga väike, tõukejõud on vaid kümnendik grammi. Orbitaalpuksiiride jaoks tuleks kasutada võimsamaid plasmajuhte. Mis koos ülitõhusate päikesepatareidega "Film" tagab mõistliku aja jooksul mitmest päevast mitme kuuni piisavalt suure tõukejõu lasti ja lendude orbiitide vahel pukseerimiseks.

Plasmamootorite teine eelis on see, et need on potentsiaalselt mitme kütusega mootorid, mis on võimelised tarbima mis tahes "töövedelikku", mida saab mootorisse juhtida. Plasmamootoreid tohib kasutada mis tahes saadaolevate ainete, traditsiooniliste keemiliste raketikütuste komponentide, vee või vedelgaaside abil, mis muudab need ruumi jaoks väga mugavaks.

Plasmamootoritega korduvkasutatavatele orbitaalpuksiiridele üleminek vähendab oluliselt satelliitide kõrgele orbiidile laskmise kulusid. Ja see annab muid lisavõimalusi. Näiteks võime transportida satelliite hooldamiseks orbitaaljaamadesse ja tagasi töötavatele orbiitidele, võime säilitada pidevaid transpordiühendusi teiste planeetidega ja võõraste materjalide transportimine orbitaaljaamadesse odavalt.

Vastupidiselt kaasaegsetele orbitaalstaadiumitele keemilises kütuses "Ülemastad", mida kasutatakse peamiselt "Ühesuunalistel" lendudel. Ökonoomsed ja korduvkasutatavad orbitaalpuksiirid ühendavad kogu kosmosesüsteemi tähtkuju madalate kuludega töötavate püsivate transpordiühendustega.

Orbitaalvedu ja kaubalaevastik muudavad uute kosmoseprogrammide väljatöötamise palju kättesaadavamaks ja odavamaks.

Pulbri, kütuse ja tooraine alus Kuul

Orbitaalpuksiiride rühma arendamise esimestel etappidel tarnitakse neile kütus maapinnast. Orbitaalse transpordisüsteemi arenedes muutub aga võõra päritoluga kütusele ülemineku küsimus aktuaalseks. Materjalide vedu orbitaalpuksiiridega maksab kümneid jaotustükke odavamalt kui maapinnalt välja toomine, ja kosmoses kõige aktiivsemalt tarbitav tarbitav kütus, mis iseenesest sunnib lülituma olemasolevatele maapealsetele kütuseallikatele kohe, kui orbitaalide transpordisüsteem hakkab kasvama.

Image
Image

Maale on lähim võõrakütuse ja muude ressursside allikas kuu. Kuu on maa orbiidil, see on maapinnale palju lähemal kui asteroidid ja sinna lendamine ei võta palju aega. Teisest küljest on Kuul madal gravitatsioon ja atmosfääri pole, mis lihtsustab oluliselt lasti orbiidile toomist sellel planeedil. Nüüd on Kuul vedelkütuse tootmiseks mitu heakskiidetud projekti. Kuu kütus võib olla vedel hapnik, mida võib saada Kuu pinnasest, veest, hiljuti avastatud jääladestustest Kuu pooluste piirkonnas või selle lagunemissaadustest, vesinikust ja hapnikust.

Vastuvõetud kuukütuseprojektide miinusteks on see, et hapniku tootmine pinnasest või vee lagundamine nõuab palju energiat. Kasulik hapniku eraldumine pinnasest ehk veejää protsent kuuulademetes pole kõrge. Seetõttu on vedelkütuste tootmine kallis.

Minu kosmose industrialiseerimise stsenaariumi kohaselt peaks see kasutama plasmamootorite kütusena tahket kuuse mulda peeneks hajutatud ja vabalt voolava pulbrina. Plasmamootorite kütus võib olla mis tahes aine, mida saab mootorile kontrollitud viisil tarnida, ja see ei pea olema vedelik; plasmageneraatori elektrilises leegis muutub iga töövedelik võrdse efektiivsusega gaasiks.

Puksiiride mootorite ja kütusesüsteemide kohandamiseks "mineraalse tolmu" tarbimisega piisab nende pealiskaudsest "mitte põhimõttelise" muutmisest. Plasmamootorite potentsiaalset võimekust tarbida pulbrilisi kütusekomponente näitavad selgelt nende kaubanduslikud kolleegid, plasmageneraatorid - "Plasmatrons" või "Elektripõletid", mis töötavad pulbermetallurgias kasutatavate pulbrikomponentidega.

Pulbri tootmine, vastupidiselt vedelkütuse komponentidele, ei vaja toorainete keemilist töötlemist, piisab lihtsast mehaanilisest jahvatamisest. Selle jaoks vajalikud purustid on kõrge produktiivsuse ja väikese kaaluga, nad ei vaja suurt energiatarbimist, kuune kivine pinnas on üldlevinud ja purustamiseks vajalike toorainete efektiivsus on sada protsenti.

Pulbrikütuse baasi varustus peaks sisaldama mitmeid universaalseid, kaugjuhitavaid roboteid "Kentaurid". Kerged mitmeotstarbelised maastikusõidukid, mis on varustatud "antropomorfse" humanoidse torsoga ja mida saab kasutada sõidukitena ja "töökätena". Mitmed kerged purustid. Päikese- ja tuumageneraatorid katkematuks energiavarustuseks. Ja Lunar Slingi katapult, mis on spetsialiseerunud kanderakett Kuust orbiidile.

Kuu tropp on rootor, mis sarnaneb helikopteriga, kuid labade asemel kilomeetri pikkuste paeltega, mille otstes saavutatakse orbitaalkiirus, mis Kuul on umbes 1700 meetrit sekundis. Kaabli katapult on suhteliselt kerge ja tehniliselt lihtne seade, see ei nõua kütusekulusid ja on võimeline pakkuma Kuu tooraine kaubavoogu orbiidile tööstusmahtudes.

Kuu pinnast saab kasutada mitte ainult puksiiride kütusena, vaid ka toorainena vedela hapniku, keraamiliste ja metallitoodete tootmiseks orbitaaljaamades.

Pulbertoorme baasi sisseseade kogumass peaks jääma 100 tonni piiresse, projekti maksumus ei tohiks ületada 10 miljardit dollarit, mis pole palju võõra baasi projekti jaoks. Kuid Kuuressursside baas varustab Maa-lähi kosmosegrupi täielikult suhteliselt odavate võõraste kütuste ja maavaradega.

Tugialused maapinnal orbiidil

Praegu on inimkonnal orbitaaljaamad, kuid nad ei leia praktilist rakendust ja toimivad kosmoseteaduslike laboritena.

Tööstuslikus rühmituses on orbitaaljaamad olulised keskused, mis täidavad paljusid funktsioone, mille tegevusulatus ja ulatus laienevad pidevalt.

Image
Image

Koos reaalajas käivitamissüsteemi tekkimisega saavad orbitaaljaamad transpordi- ja kogumiskeskuse rolli, mis on kandeteenuste tööstuse oluline komponent.

Orbitaalpuksiiride tulekuga saavad orbitaaljaamad transpordilaevade ja kosmoseplatvormide baasideks satelliitide parandamiseks ja hooldamiseks, võttes endale kosmosehooldusjaamade rolli.

Koos tööstusliku rühmituse laienemisega orbitaaljaamades areneb mitmesuguste sõidukite ja konstruktsioonide paigaldamisega seotud tegevus. See annab orbitaaljaamadele funktsiooni "Kosmose kogunemiskohad".

Orbitaaljaamad saavad ka peamisteks tööstustegevuse keskusteks väljaspool maad, võttes endale "kosmosetootmise keskuste" rolli.

Kuna see asub maapinna lähedal ja maapõue lähedal asuva kommertssatelliidi tähtkujus, mis on maakera magnetvälja kaitse all ja mis annab suhtelise kiirgusohutuse, saavad maa lähedased mehitatud jaamad igasuguse inimtegevuse arendamise olulisimateks keskusteks väljaspool maad. Maa-lähi kosmosegrupi peamised tugialused.

Kosmosetootmine

Tootmistegevused kosmoses väärivad eraldi märkimist. Koos tööstuskontserni arenguga areneb ja kasvab ka mis tahes kasulike materjalide ja toodete tootmine. Alustades ühekordsete rakettide plastmahutitest, raketiosade lihtsatest materjalidest ja toodetest, mehitatud jaamade jäätmetest, vanadest satelliitidest, kosmosejäätmetest ja muudest sekundaarsetest toorainetest toodetud kütuse eksperimentaalse tootmisega, mis on kõrvaldamiskulude osas tasuta. Kosmosetootmine areneb seeriatootmiseks, mis suudab pakkuda kosmose tähtkuju peaaegu kõigi madaltehnoloogiliste "raudadega", alates ehitistest kuni masinate ja kosmoselaevadeni. Võimaldades tagada kosmosegrupi massist suurema osa kosmose taastootmise maaväliste ressursside arvelt.

Kosmosetootmisseadmete arendamine toimub kooskõlas kohanemisega konkreetsete kosmosetingimustega, nagu mineraal- ja energiaressursside rohkus, kuid samal ajal kõrgete transpordikuludega ja tõsise massipuudusega. Uued tehnoloogiad hõlbustavad materjalidega manipuleerimist, vähendavad märkimisväärselt tehnoloogiliste toimingute arvu, muudavad seadmed lihtsaks ja mitmekülgseks, mis vähendab lõppkokkuvõttes drastiliselt tootmise infrastruktuuri kaalu. Tuntud näide sellistest "adaptiivsetest tehnoloogiatest" tootmises on 3G-printer, kuid printerid, vaatamata nende multifunktsionaalsusele, on madala tootlikkusega, suurem osa tooteid toodetakse kiiremate, line-meetoditega.

Tööstuskontserni esimestel arenguetappidel toimub tootmistegevus eksperimentaalse nimega "Experimental Industrial". Koos suurte projektide ja infrastruktuurisüsteemide ilmumisega arendatakse kosmosetootmist seeriatootmiseks, kuid see jääb abistavaks. Kosmosetööstuse kvalitatiivse ülemineku etapil maapealsete tarbesõidukite teenindamisest kosmosekolooniatesse ja globaalsesse kosmosetööstusesse muutub peamiseks abitegevuste tootmine. Ja kosmosegrupi edasine kasv toimub peamiselt kosmose tööstusliku koloniseerimise suunal.

Kosmosevaldkonna teenindamine

Tööstusliku tähtkuju peamiseks praktiliseks ülesandeks saab olema kosmoselaevade maapealse süsteemi hooldamine. Tööstuslik tähtkuju on osa ülemaailmsest kosmoseteenuste süsteemist kui "teise taseme" teenindussektor, mis teenindab otseseid kosmoseteenuseid pakkuvaid kosmoselaevu. Tööstuskontserni tegevus võimaldab mitu korda vähendada starditeenuste kulusid ja pakub uusi võimalusi kosmosesüsteemide arendamiseks.

Image
Image

Seetõttu naasevad tööstuskontserni investeeritud rahalised vahendid majanduslikust seisukohast tarbesõidukite teenuste kulude vähenemise ja kosmoseturu kasvu näol. Tööstuskontserni arendamine toimub koos suurte kaubandusprojektidega. Ja uued võimalused, mida tööstuskontsern pakub, aitavad kaasa kaubandusliku astronautika uute valdkondade, näiteks uue põlvkonna satelliitsidesüsteemide ja kosmose päikeseenergia arendamisele.

Mobiilside satelliit

Käivitamise kulude vähendamine ja kosmosesse paigaldamise võimaluse tekkimine, mille tagab sisseehitatud käivitamissüsteem, võimaldab välja töötada uue põlvkonna satelliitsidesüsteemid, mis suudavad mobiiltelefonidest kõnesid vastu võtta ja otse kasutajavastuvõtjatesse edastada, ilma maapealsete vahepealsete terminalide ja kordusteta.

Tänapäeva satelliidid on liiga nõrgad, et asendada maapealseid raketitorne ja edastada otse isiklikele vastuvõtjatele. Võimalik on otseühendus satelliitide kaudu, kuid kallite spetsiaalsete terminalide kaudu, mis vähendab selle tarbimist. Turu kitsarikkuse tõttu on satelliitside kallis, kuigi satelliitteenused, näiteks rahvusvahelise Interneti kasutamisel, on massitarbijate jaoks üsna odavad.

Orbitaalkosmose tulekuga on võimalik satelliitplatvorme orbiidile paigaldada kilega päikesepaneelide ja suure võimsusega võrantennide abil. Võreantennide, satelliitplatvormide suur energia, kõrge tundlikkus ja edastusvõimsus võimaldavad peamise infoliikluse satelliitidele üle kanda. Samal ajal on satelliiditeenused odavamad kui maapealne infrastruktuur.

Raadioside mobiilside arendamine muudab sideteenused laialdaselt kättesaadavaks ja suurendab oluliselt investeeringuid satelliitside tööstuse orbitaalsegmenti. Käibe korduv suurendamine suurendab vastavalt kosmosetegevuse ulatust.

Kosmose päikeseenergia

Fossiilkütuseid kasutavad soojuselektrijaamad moodustavad globaalse energiasektori selgroo. Fossiilkütusevarud on lõppemas ning fossiilsete orgaaniliste kütuste ja uraani kasutamine globaalses plaanis kujutab endast suuri keskkonnariske. Ka puhta hüdroenergia ressursid on praktiliselt ammendunud ja tuuleenergia on ebaefektiivne. Üks alternatiividest on üleminek termotuumasünteesi energiale, millel on vähem riske kui traditsioonilisel tuumaenergial ja mille toorained pole ammendunud, kuid kontrollitud termotuumasünteesi katsed ei võimalda meil selle piirkonna arendamisel loota kindlatele väljavaadetele. Ja puhas termotuumaenergia kuu "Helium - 3" peal pole ka alternatiiv, selle isotoobi "põlemis" tehnoloogiat on järgnevatel aastakümnetel praktiliselt võimatu omandada.

Päikeseenergiale üleminek võib olla kindel alternatiiv. Päike on päikesesüsteemis looduslik termotuumareaktor, selle energia on puhas ja ammendamatu. Kuid päikeseenergia on suhteliselt hajus, mis raskendab selle kasutamist tööstuses. Kaasaegsed päikesegeneraatorid on enamasti väikese energiatarbega lisageneraatorid. Kosmose tingimustes on raskusjõu ja õhu toimimise puudumisel võimalik paigaldada laiendatud ülikergkonstruktsioone, millel on suured alad ja väike kaal. Kosmoses ei takista miski tööstusliku võimsusega päikeseelektrijaamade paigaldamist, millest võivad saada maa energia alus.

Kosmosegeneraatorite arendamisel on kaks potentsiaalset suunda. Enamikku analüütikuid toetab päikeseelementidest elektritootmine, mis sarnaneb satelliitide ja kosmosejaamade kaasaegsete päikesegeneraatoritega. Ja soojusgeneraatorid, mis teisendavad päikesevalgusest saadava soojuse elektrienergiaks, kontsentreeritakse peegel-plastkilest valmistatud nõgusate peeglite süsteemi abil. Minu arvates on soojusgeneraatorid eelistatavamad, plastkile ja turbiinid odavamad kui ükski fotogalvaaniline element, soojusgeneraatoritel on suurem kasutegur ja üldiselt on soojusgeneraatorid tööstusrajatiste jaoks mugavamad.

Soojusgeneraatoritel on oma puudused, neid on ruumis keeruline jahutada, kus radiatsiooni abil eemaldatakse ainult soojus. Kuid paljutõotavate soojusgeneraatorite jahutusahelate kaalu vähendamise probleem on tehniliselt lahendatav turbiinide töötemperatuuri tõstmisega. Selles suunas on olemas eksperimentaalsed arengud.

Kosmoseelektrijaamade koos soojusgeneraatorite ja plastkile kontsentreeritavate peeglitega võib olla peegli pindala 2,5–4 ruutkilomeetrit, elektrienergia võimsus umbes gigavatt, kaal 100–300 tonni ja maksumus vahemikus miljard dollarit. Kulutasuvuse suhte osas on kosmoseelektrijaamad võrreldavad tuumaelektrijaamadega, kuid erinevalt neist on need täiesti keskkonnasõbralikud. Ja lisaks, kosmoseelektrijaamade tehnoloogia arendamisel, langevad kosmose päikeseenergia kulud ja langevad tänapäevase hüdroenergia tasemele.

Orbitaalsete päikeseelektrijaamade projektid olid varem olemas, kuid nende elluviimist takistasid kosmosetranspordi kõrge hind ja vajalike tehnoloogiate puudumine. Tänu tööstuskontserni kuuluvate transpordiinfrastruktuuri ja orbitaalide kogunemiskohtade teenustele muutub orbitaalelektrijaamade ehitamine tehniliselt teostatavaks ja taskukohaseks. Esimeste kaubanduslike energiaprojektide rakendamise alguseks tehakse vajalikke tehnoloogiaid võimsate orbitaalpuksiiride ja mehitatud jaamade generaatorite praktilise testimise all.

Madala hinnaga ja edasise kasvu piirangute puudumisega domineerib kosmose päikeseenergia kiiresti ülemaailmses energiasektoris, tõrjudes fossiilkütusel töötavad elektrijaamad sellest nišist välja. Energeetikasektori arendamine kosmoseteenuste tööstuse poolt muudab astronautika üheks maailmatööstuse põhilisteks, elutähtsateks sektoriteks. Samal ajal suureneb kosmosegrupi käive miljarditesse, kosmosegrupi ulatus ja võimsus kasvab sadu ja tuhandeid kordi. Energeetikasektori areng võimaldab kosmosetööstusel saada kosmose kolonisatsioonile üleminekuks piisavalt jõudu.

Haruldaste metallide ekstraheerimine asteroididel

Veel üks praktilise ruumi valdkond on väärismetallide ja haruldaste muldmetallide kaevandamine asteroididel. See piirkond on kaubandusliku tähtsusega ja sellest saab maapealsete ressursside praktilise arendamise üks peamisi valdkondi. Väärismetallid ja haruldased muldmetallid on elektroonikatööstuse strateegilised toorained. Tööstus, mis on seotud nende kaevandamisega kosmoses, ei ole nii suuremahuline kui kosmoseenergia, kuid see aitab kaasa edusammude arengule kõrgtehnoloogia, globaalse kübernatsiooni ja tööstusliku robootika valdkonnas nii maa peal kui ka kosmoses.

Image
Image

Üleminek ruumi koloniseerimisele

Pärast kosmoseenergia turu küllastumist, mis toimub umbes 30, 40 aastat pärast tööstuskontserni arengu algust, saab kosmosetööstus piisavalt jõudu, et liikuda järgmisse kasvufaasi - "Kosmose tööstuslik koloniseerimine".

Selles etapis liigub tööstuskontsern kaubandusliku kosmoselaevade maapealse süsteemi teenindamisest maapealse tööstuse varustamisele kosmose toorainega otse. Ja väga tööstuslik rühmitus kosmoseteenuste tööstuse lisast hakkab muutuma kosmosetootmisettevõtete süsteemiks, mis on hajutatud lähimatele planeetidele ja asteroidivööle.

Selleks ajaks ilmuvad väljaspool atmosfääri uue põlvkonna taristu transpordisüsteemid, näiteks võimsad orbitaalkaabli katapuldid või elektromagnetilised relvad, mis asuvad 120 kilomeetri kõrgusel. Orbiidile mineku ja nende süsteemidega maandumise kulud on võrreldavad meie aja õhutranspordiga. Orbitaalsest transpordisüsteemist, mis koosneb mitmest puksiirist, kujuneb võimas kaubalaevastik, mis suudab pakkuda transpordiühendusi maa, lähedalasuvate planeetide orbiitide ja asteroidivööndis asuvate tööstusbaaside vahel.

Image
Image

Kosmosetööstus tarnib maale peamiselt metalle standarditud profiilide, lehtede, varraste või valuplokkide kujul. Valmistoodete, autode, lennukite, mitmesuguste masinate või tarbekaupade jaoks tuuakse kosmose toorained maapinnale. Esimese põlvkonna kosmosetööstuse orienteeritus toorainele vähendab kapitalikulusid ja suurendab tootmiskeskuste tõhusust. Kuid arenduse edenedes suureneb kosmosetoodete täielikkuse tase. Ja lisaks suudab kosmosevaldkonna tööstusrühmitus juba kasvu esimestes etappides võõraste toorainete tõttu peaaegu täielikult ise paljuneda. Lihtsustatud ja kohanemisvõimeline tehnoloogia võimaldab kosmoses toota põhiosa konstruktsioone, mehhanisme ja muud madala tehnoloogiaga rauda. Maapinnast,kosmosesse tarnitakse ainult teadusmahukaid tooteid nagu elektroonika, instrumendid või täppismehaanika.

Kosmosetööstus varustab maad peamiselt odava toorainega, kuid tarbib kalleid teadusmahukaid tooteid. Seetõttu toimub nii kosmose kolonisatsiooni kui ka mis tahes muu kolonisatsiooni ajal metropolide heaolu kasv kolooniate laienemise tõttu. Mida rohkem kosmosetööstus kasvab, seda suuremat osa maatööstuses keskendutakse kõrgtehnoloogiale.

Ja kuna kosmosetööstuse kasv on kiire ja hüppeline, toimub kasvuperiood esimestest eksperimentaalsetest alustest globaalse skaalani mitme aastakümne jooksul, siis on ka maa majanduse kasv kiire. Kosmose koloniseerimise algusega astub inimkond üle Maatööstuse tööstusliku kasvu piiride ja alustab uut majanduslikku võsast. Mis hakkab vähenema alles siis, kui inimesed on kogu päikesesüsteemi assimileerinud, kasvab inimkonna majanduslik ja tööstuslik jõud tuhandeid kordi ning inimkond liigub kvalitatiivselt uude arengujärku, pole enam maine, vaid kosmosetsivilisatsioon.

Kosmosekolonisatsiooni tagajärjed inimkonnale

Kosmose koloniseerimine muudab Maa isoleeritud Päikesesüsteemi saarelt, kus inimkond on juba kramplik, arvukate kosmosekolooniate metropoliks. Pärast üleminekut kosmosekolonisatsioonile läheb kõige räpasemate ja ressursimahukamate tööstusalade, näiteks kaevandamise ja metallurgia, kasv maapiiridest kaugemale. Maa tööstuses keskendutakse peamiselt teadusmahukate kõrgtehnoloogiliste toodete tootmisele, mis muudavad maa "Päikesesüsteemi Silicon Valleyks".

Maakera heaolu edasine kasv tuleb tuhandete automatiseeritud tootmiskeskuste arvelt, mis on hajutatud kogu Päikesesüsteemis. Mis hakkab tootma tööstuskaupu ja suurendab nende arvu peaaegu ilma inimeste osaluseta. Maismaastandarditega piiramatud kosmose ressursid eemaldavad vähemalt mitme järgmise põlvkonna jaoks edasise tööstusliku kasvu piirangud ja neist kindlasti piisab, kuni inimkond läheb üle tähelaienemise etappi, mis laiendab inimkonna võimete piire peaaegu lõpmatuseni.

Image
Image

Maailmatööstuse orienteeritus kõrgtehnoloogilistele toodetele ja kasvupiirangute kaotamine, mis kaasnevad kosmose koloniseerimisega, suurendab kogu maakera elanike heaolu ja kirjaoskust. Universaalne kirjaoskus põhjustab teaduse arengu hoogustumist, kiirendades niigi kiiret tehnoloogiate võiduajamist, käivitab rea uusi sotsiaalseid muutusi, mis muudavad elu vabamaks ja turvalisemaks, viivad maailma kogukonna kultuuri ja loomeenergia kasvu ning parandavad üldist mõtlemis- ja elukvaliteeti.

Kosmose kolonisatsiooni algusega unustatakse sellised meie aja probleemid nagu vaesus, etniline ja poliitiline võitlus, mis on põhjustatud võitlusest ressursside ja mõjusfääride pärast, ülemaailmse majandusseisaku oht või isegi keskajale tagasipöördumisega tsivilisatsiooniline allakäik. Inimkonna kogu energia suunatakse kosmosesse, kus pole arengupiiranguid ega midagi jagada. Nüüd õhku tõusva globaalse depressiooni tänapäevane ettejuhatus asendatakse läbimurrete seeriaga, mis järgnevad üksteisele ja ootustele peatsele üleminekule futuristlikule kosmoseajastule.

Inimkonna üleminek kosmilise tsivilisatsiooni staadiumile viib ta uude ajastusse. Nii nagu pool aastatuhandet tagasi, põhjustas ka mitme Euroopa riigi merenduse laienemine ning sellega koos ilmunud rahvusvaheline kaubandus ja voogude tootmine inimkonna ülemineku tööstusajastusse. Mitu sajandit kestnud tööstuskasv tõstis tsivilisatsiooni arengutaseme nii palju, et keskaja elanike jaoks näiks see uskumatu ime.

Eelseisv kosmose kolonisatsioon, nagu mineviku laienemine merel, tõmbab tehnoloogiliste ja teaduslike hüpete ahela, mis põhjustab inimkonna tsivilisatsiooniarengu taseme kvalitatiivse tõusu kõrgusele, mis võib nüüd tunduda fantastiline. Kuid erinevalt eelmisest globaalsest tsivilisatsioonilisest hüppest, tööstusrevolutsioonist toimub tulevane üleminek kosmoseajastule tänu praegusele arengukiirusele palju kiiremini. Praeguse põlvkonna elanikud saavad tunda kosmose laienemise tulemusi.

Kosmoseteenustest kosmosekolooniateni

Ja praeguses etapis pole kosmose koloniseerimine mitte fantaasia, vaid majanduse suund. Praktiline kosmoseuuring sai alguse esimese kommertssatelliidi käivitamisest ja nüüd on kommertskosmoseuuringud globaalne tööstusharu. Kosmose täieulatuslikust koloniseerimisest on veel kaugel, kuid minu poolt kosmosetööstuse arendamiseks välja pakutud stsenaarium võimaldab teha loomuliku ülemineku satelliitide teenindamisest kosmose globaalsele tööstuslikule koloniseerimisele, millega inimkond saab kosmoseajastu.

Nikolai Agapov

Soovitatav: