III. Rész: Az erőforrás-felhasználási szempontok
A sorozat I. és II. Részében megvizsgáltam néhány, a föld közeli aszteroidába (NEO) irányuló emberi küldetéssel kapcsolatos operatív és tudományos kérdéseket, és szembeállítottam őket a Holdra irányuló küldetés egyszerűbb műveleteivel és nagyobb tudományos visszatérésével. Annak folytatása érdekében, hogy mit tehetnénk egy aszteroidán, most megfontolom az aszteroidák által kínált helyi erőforrások felhasználását, hogy azok mennyiben különböznek a hold erőforrásaitól, és néhány gyakorlati megfontolást kínálok ezek elérésére és használatára.
Ahhoz, hogy valóban űrhajózó fajká váljon, az emberiségnek meg kell tanulnia hogyan kell használni az űrben található eredményeket a túléléshez és a virágzáshoz. A Föld logisztikai láncához kötve most és mindig korlátozott vagyunk az űrképességben. Legfontosabb célunk az űrben az, hogy fejlesztjük a képességét, hogy bármikor bárhová menjen és bármilyen missziót elvégezzünk, amelyet el tudunk képzelni. Ez a képesség elképzelhetetlen anélkül, hogy a bolygón kívül található forrásokból tudnánk ellátást szerezni. Ez azt jelenti, hogy fejleszteni és felhasználni kell a tér erőforrásait új képességek létrehozására.
Az aszteroida célállomások egyik állítólagos előnye, hogy gazdag erőforrás-potenciállal rendelkeznek. Egyetértek azzal, hogy a hangsúlyt a „potenciál” szóra helyezzük. Ezen erőforrások természetének legjobb útmutatója a meteoritok tanulmányozása, amelyek a Föld közeli aszteroidákból származnak. Számos összetételük van, a leggyakoribb a közönséges chondrit, amely a megfigyelt meteoritesések kb. 85% -át teszi ki. A közönséges chondritok alapvetően kőzetek, amelyekben gazdag a szilícium, vas, magnézium, kalcium és alumínium elem. Bőséges fémszemcséket tartalmaznak, amelyek főleg vasból és nikkelből állnak, és amelyek széles körben eloszlanak a kőzetben.
Az aszteroidák erőforrás-potenciálja nem ezekben a tárgyakban rejlik, hanem az egzotikusabb összetételű aszteroidák azon kisebbségében rejlik. A fémszteroidok a népesség kb. 7% -át teszik ki, és szinte tiszta vas-nikkel-fémből állnak, és néhány részben kőzetszerű anyag záródik be. E test többi részét képezik más oldalsírophil (vasszerető) elemek, beleértve a platinát és az aranyot. Egy fémszteroid egy rendkívül jó minőségű érclelőhely, és potenciálisan milliárd dollárba kerülhet, ha ezeket a fémeket visszanyerhetnénk a Földre, bár szem előtt kell tartanunk a meglévő nemesfém-piacok esetleges katasztrófahatásait - oly sok aranyat Az 1849-es kaliforniai aranycsúcs alatt állították elő, hogy az arany világpiaci ára tizenhat tényezővel csökkent.
Az űrrepülés szempontjából a víz a legnagyobb érték. A viszonylag ritka aszteroidok egy másik típusa a chondrite, de egy speciális típus, amely szén- és szerves vegyületeket, valamint agyagokat és más hidratált ásványokat tartalmaz. Ezek a testek jelentős mennyiségű vizet tartalmaznak. A víz az egyik leghasznosabb anyag az űrben - támogatja az emberi életet (inni, sugárvédelemként használni, és lélegezni, amikor összetört a hidrogén és oxigén komponenseiben), energiatároló közegként használható (üzemanyag sejtek) és ez az ismert legerősebb kémiai rakétahajtóanyag. A vízben gazdag NEO megtalálása és használata óriási értéket képviselő logisztikai raktárt hozna létre.
Az aszteroidák egyik fő előnye az erőforrások számára egy hátrány, mint egy működési környezet - rendkívül alacsony felületi gravitációval rendelkeznek. A hold gravitációs kútjába való belépéshez és sebességének körülbelül 2380 m / s változtatásához (mindkét irányban) szükség van; Ehhez egy tipikus aszteroidához másodpercenként csak néhány méterre van szükség. Ez azt jelenti, hogy az aszteroidából, nem pedig a Holdból indított hasznos teher csaknem 5 km / s-t takarít meg delta-v-ben, ami jelentős mennyiségű energiát jelent. Tehát az energia szempontjából az aszteroidák anyagforrásként verték a Holdot.
A holdforrásokhoz képest azonban vannak nehézségek az aszteroidás anyagok bányászatában és felhasználásában. Először is az alapanyag vagy az „érc” jellege. Nemrégiben azt tapasztaltuk, hogy a hold pólusaiban víz nemcsak hatalmas mennyiségben (tízmilliárd tonna) van jelen, hanem olyan formában is, amely könnyen használható - jég. A jég folyadékká alakítható további feldolgozásra minimális energiaköltségekkel; Ha a pólusokból származó jeges regolitot 0 ° C fölé hevítik, a jég megolvad, és a víz összegyűjthető és tárolható. A széntartalmú chritritekben lévő víz kémiailag kötődik az ásványi szerkezetekbe. Jelentős mennyiségű energiára van szükség ezeknek a kémiai kötéseknek a víz felszabadításához, legalább 2-3 nagyságrenddel több energiával, a feldolgozandó ásványi fázistól függően. Így a víz extrahálása egy aszteroidából, amelynek mennyisége néhány százalék, esetleg pár tíz százalék, jelentős energiát igényel; A hold pólusaiban a víz-jég nagyobb mennyiségben van jelen (egyes sarki kráterekben akár 100% -ig is), és már könnyen feldolgozható és használható formában van.
A természetes anyagok víz kinyerésére történő feldolgozása számos részletes lépést foglal magában, az alapanyag megszerzésétől az anyag mozgatásáig a feldolgozási folyamaton át a származékos termék gyűjtéséig és tárolásáig. Minden szakaszban tipikusan elválasztjuk az egyik komponenst a másiktól; a gravitáció ezt a célt szolgálja a legtöbb ipari feldolgozásban. Az aszteroida erőforrás-feldolgozás egyik nehézsége az, hogy vagy olyan technikákat dolgozzon ki, amelyek nem igényelnek gravitációt (ideértve a kapcsolódó jelenségeket, például a hőkonvekciót), vagy hozzon létre egy mesterséges gravitációs mezőt annak biztosítása érdekében, hogy a dolgok helyes irányba haladjanak. Mindkét megközelítés bonyolítja az erőforrás-kitermelési folyamatot.
A nagy távolság a Földtől és az aszteroidák rossz hozzáférhetősége a Holdhoz viszonyítva akadályozza meg az erőforrások kinyerését és feldolgozását. A NEO-knál tett emberi látogatások rövid ideig tartanak, és mivel az aszteroidákhoz kapcsolódó rádióidő percben van, a feldolgozás közvetlen távvezérlése nem lehetséges. Az aszteroidabányászat robotrendszereit úgy kell megtervezni, hogy nagyfokú autonómiájuk legyen. Ez lehetséges lehet, de jelenleg nincs elegendő információnk az aszteroid alapanyag jellegéről, hogy megtervezzük vagy akár elképzeljük az ilyen robotberendezések használatát. Sőt, még ha teljes mértékben megértettük is a lerakódás természetét, a bányászat és a feldolgozás nagyon interaktív tevékenységek a Földön, és így lesznek az űrben is. A legkisebb rendellenesség vagy téves számítás okozhatja a teljes feldolgozási folyamat lebontását, és a távoli műveletek során nehéz lesz diagnosztizálni és kijavítani a problémát, és újra elindítani.
Az akadálymentesség kérdése az aszteroid erőforrásokkal szemben is csökken. Nem mehetünk egy adott aszteroidához; az indítóablakok nagyon rövid ideig nyitottak, és az idő nagy részében bezárva vannak. Ez nemcsak az aszteroidához való hozzáférésünket érinti, hanem lerövidíti azokat az időszakokat is, amikor elhagyhatjuk a tárgyat, hogy termékeinket a Föld közeli űrbe visszaszállítsuk. Ezzel szemben bármikor elmehetünk a Holdra vagy a onnan, és a közelsége azt jelenti, hogy szinte azonnali távirányítás és reagálás lehetséges. Az aszteroida tevékenységek távirányításának nehézségei arra utaltak, hogy gondolkodjunk úgy, hogy miként lehet a testet a Föld körüli pályára vontatni, ahol szabadon fel lehet bontani és feldolgozni. Feküdtem, hogy arra gondolok, hogy meghatározták-e a tevékenység környezeti hatásának (ha megbocsátják a kifejezést) nyilatkozatát.
Szóval hol hagy minket az űrforrásokhoz való hozzáférés és felhasználás? Az aszteroida erőforrás-felhasználásnak lehetősége van, de tekintettel a mai technológiai szintekre, a siker bizonytalan kilátásai vannak. Az aszteroidákhoz nehéz eljutni, rövid látogatási idejük van oda-visszautazáshoz, nehéz munkakörnyezet és bizonytalan termékhozam. Az aszteroidák alacsony gravitációs képességgel bírnak rájuk. Ezzel szemben a Hold közel van, és a kívánt anyagaink olyan formában vannak, amire szükségünk van. A Hold bármikor könnyen megközelíthető, és távoli műveletekhez is elérhető, amelyeket a Föld irányíthat valós időben. Véleményem szerint azért van értelme, ha először a Holdra megyünk, és megtanuljuk a bolygónk erőforrás-felhasználásának technikáit, nehézségeit és technológiáit hajtóanyagnak holdvízből történő előállításával. Ennek a tevékenységnek szinte minden lépése - a kutatás, a feldolgozás és a betakarítás kezdve - megtanítja nekünk, hogyan kell bányászni és feldolgozni a jövőbeni rendeltetési helyekből származó anyagokat, mind kisebb, mind bolygó méretű testekből. Az erőforrás-felhasználásnak megvan a maga technikája és felszereltsége, a részecskékkel való mozgatás és a munka követelménye, valamint a termékek tisztításának és tárolásának képessége. Az erőforrásokhoz való hozzáférés és a Holdon történő feldolgozás megtanulása általános képesség, amely átvihető minden jövőbeli űrállomáshoz.
Ennek oka volt, hogy a Hold az eredeti űrkutatás látomásában lett az első rendeltetési helyünk. Közel, érdekes és hasznos. Lábjavítás a Holdon megnyitja a ciszlunár teret a rutin hozzáférés és fejlesztés számára. Meg fogja tanítani nekünk az űrkutató emberek készségeit. Érdemes először odamenni, és létrehozni egy állandó űrszállítási rendszert. Miután megkaptuk, mindent megkapunk.
Cél: hold vagy aszteroida?
I. rész: Működési megfontolások
II. Rész: Tudományos megfontolások
A rendeltetési hely még mindig egy csendes falu volt.
1979-ben egy 28 éves angol, Graham Mackintosh nevű angol látogatott Amerikába. Nyugatra gördült Kaliforniába, és szeszélyesen délen átcsúszott a határon. Megdöbbent a látott, a nap, a homok és a tenger vad területe, amely drámaian megváltoztatja az életét: Baja California. Mackintosh egy hónapot itt töltött csak hátizsákkal, és kezdetben 150 dollárral. Autóskodott, sétált, és messze délre ment, mint Cabo San Lucas. A mexikói helyiek vendégszeretettel meghökkenték, miközben a zavaró, fejletlen táj úgy ragadta el a képzeletét, mint korábban még senki sem volt.
„Azt kérdezném, mi van azokon a hegyekön” - írta később Mackintosh egy sivatagi helyre szóló utazási emlékeztetőben. "" Semmi "volt a szokásos válasz."
Sok kalandor kapta ezt a választ ugyanazon a kérdésre - de a kalandorok jobban tudják. Mackintosh visszatért haza. Oktatói munkát töltött, estéket töltött a kocsmában, néhány romantikus csapást kapott, de nem tudta elfelejteni Baját és azokat a távoli hegyeket. Végül mindent elcsúszott, és elhagyta az életútot, amelyet a legtöbb ember követ, hogy megdöbbentjen egy álom után. Visszament Bajába. Vett egy hátizsákot, egy horgászbotot, egy sátort, néhány egyéb szükségletet és még egy okos fogadalmat is a tengervíz frissítéséhez - és elkezdett járni. Mackintosh végül gyalogosan nyomon követi az egész félsziget partvidékét - 3000 mérföld -, miközben teljesen beleszeret a földbe, az ütköző tengerbe és a régió lakosságába.
Manapság, sok gringo nyaralóházában egy kaliforniai Baja tengerpartján, Mackintosh Into a Desert Place című könyve a polcon található. Ez a kultúrák klasszikusává vált a külföldön élők körében. Még a mexikói közösségben is Mackintosh legendás. A part mentén fekvő távoli és rusztikus halászati táborokban néhány idõsebb halász még mindig emlékszik egy vörös hajú angolra, aki 30 évvel ezelőtt csapódott át, vizet kért a kútból, kedvesen elutasította éjszakai tartózkodásukat, és végül eltûnt. a következő pont.
Egy fiatal Mackintosh a Baja partján fekvő sok tábor egyikében kereskedelmi halászokkal küzd.
Ma Mackintosh San Diegóban él, és négy könyvet írt a félszigeten való utazásairól. Rendszeresen tér vissza Bajába, hogy vad táborba jusson, és élvezze ugyanazokat a látványokat és csillagokat, mint az emberek évszázadokkal korábban. Utazók ezreihez hasonlóan továbbra is szereti Kalifornia Baja-t, mint senki más helyet, bár annak részei drasztikusan megváltoztak az elmúlt három évtizedben. A héten korábban beszélt Mackintosh-nal Baja-ról, majd a mai Baja-ról.
"Emlékszem Cabo-ra 1979-ben" - mondja. „Ez egy falu volt, és csak a tengerparton táboroztam. Nem hiszem, hogy ma meg tudnád csinálni.
A félsziget déli végén található Cabo San Lucas csillogó bevásárlóközpontok, csúnya üdülőhelyek, koktélbárok és hihetetlen golfpályák kaptárjává robbant fel. Sok utazó úgynevezett kalandokat épít olyan helyekre, mint Cabo, de Mackintosh már nem látogatja meg Baja köpenyét.
"Ez tragédia" - mondja. „Nem az igazi Baja, akibe beleszerettem. Nem megyek Bajába vásárolni, vagy szállodákba szállni. Vannak kalandok, amelyeket mindenhol megtettek, és leginkább senki nem látása. ”
Ezenkívül elkerüli a hasonló terjeszkedést, amely fertőzésként elterjedt a Cortez-tenger partján fekvő több ponton, ideértve a La Paztól délre fekvő strandokat, Loreto városától 150 mérföldre északra és az öböl északi részén található San Felipe közelében.
"De akkor is eltévedhet odakint" - mondja Macktintosh.
A szerző egyik legutóbbi kalandja az a hónap volt, amelyet Isla Angel de la Guarda-ban töltött, a Guardian Angel Island-en. 50 gallonnyi vízzel csónakázott a szigetre, elindított egy táborot, és boldoggá váltak. Időnként Mackintosh spekulál, ő volt az egyetlen személy a 42-től 10 mérföldes kőlapon, és három teljes héten át nem látott lelket. Azt mondja, hogy egy hétig társaságot töltött - az orvvadászok, akik továbbra is elfoglalták a halászatot, és óriási jégszekrényeket raktároztak homárral, tengeri teknősökkel, mindenféle halakkal és különféle fenék gerinctelenekkel, amelyeket az ázsiai piacokra szántak.
"Ezek a srácok ökológiai katasztrófa, de a legszebb emberek" - mondja Mackintosh. Táborozott az illegális halászokkal, sőt még gyanús éjfélcsere tanúja volt köztük és más emberekkel, akik a szikláikat a tengerpartra motiválták, és „egy idő alatt felcsörögtek és becsapták a poggyászodat. Baja, ahol a kábítószer-kereskedelem sokak számára hivatás, és Mackintosh másképp nézett ki. Legújabb könyvében, a Marooned With Very Little Beer című könyvében a szigeten töltött időt írja le .
1997-ben a sörhiány nem jelentette problémát a Mackintosh számára. Támogatást kapott a Tecate sörgyártó társaságtól, és egy Misión nevű burroval társ és sörhordozó számára a félsziget gerincét sétálta, és az út mentén ellátogatott Baja régi spanyol missziós templomaiba. A Baja-hegység másfajta élmény, mint a tengerpart. A vándor távoli tanyákat és cowboyokat talál kalapokban és kapucsokban, ahelyett, hogy ropogós hal táborokat és póló nélküli halászokat szandálban talál. A víz továbbra is a legnagyobb szűkösséggel rendelkezik, de könnyen elérhető minden lakott helyén. Általában kútból készül, tiszta, mint a Tahoe-tó, és ugyanolyan biztonságos inni, mint a legtisztább csapvíz.
Baja küldetései szellemi tapasztalatok lehetnek, akár jámbor, akár nem. Számos ragyogó oázis-kanyonban található, pálmafák, mangó, avokádó és füge mellett, és a régi épületek maguk is gyönyörű szentélyek, hűvös és csendes belül, míg a lángoló nap az országot a közvetlen dzsungel túlmutatja. Mackintosh küldetés közbeni sétája második könyve, az Utazás a Baja Burro-val középpontjában áll .
2003 és 2005 között fejlesztettem a saját kapcsolatamat a Bajával. Sétáltam a vadon parti partjain, autóskodtam a földút mentén, nagyrészt a beszélt halaktól éltem, és sok helyen természetesen Mackintosh nyomában léptem. Néhányan még azt is megkérdezték, hogy én vagyok-e ő. Tíz hónapot töltöttem az összes hátizsákkal Kaliforniában, Baja-ban, és ugyanolyan szépség, vendégszeretet és magány vonzott, amely 20 évvel ezelőtt hatott Mackintoshra. Mint emlékeztet arra, hogy az első látogatást 1979-ben végezte, Mackintosh ugyanúgy elmondhatta egy ezer másik túrázó, kajakozók és kerékpáros benyomásait, akiket a vad Baja vet körül.
„Mindezeket a nagyszerű kirándulásokat érdekes emberekkel tették meg, akár autókban, akár hajókban, akár repülőgépekben. Az emberek horgászásra hívtak fel, és mi voltunk a homár ünnepeinkkel a tengerparton, és bárhova táborozhattam ezen a csodálatos csillagok alatt, és azt gondoltam:„ Ez az paradicsom ”- mondja nekem. „Amikor egyedül voltam a sivatagban, ez olyan volt, mint egy vallási élmény. Egyáltalán nem volt félelmetes, és sokkal jobb volt, mint amire hazamentem. Olyan szabadon éreztem magam, mintha csak megragadhattam egy szamarat, sétálhattam volna a naplementébe, és élvezhettem ezt a helyet, ahogy kellett volna.
És szerencsére a globalizált turisztikai csapdákon túl még mindig képes. Mindannyian tudunk.
