Насколько полезно размещение астероида на лунной орбите?

Цитата из новостной статьи с предупреждением НАСА о том, что план отправки людей на Марс может провалиться :

Администрация Обамы выступает против очередной высадки на Луну, заявляя, что такая миссия обойдется слишком дорого. Вместо этого он хочет сосредоточиться на захвате астероида и выводе его на орбиту Луны для будущих исследований.

Насколько полезно «вывести астероид на лунную орбиту»? Что такое последствия как функция исследования?

Независимо от того, насколько полезен такой подвиг для человечества, его стоимость по сравнению с реальной пилотируемой лунной экспедицией становится все более непомерной и противоречит цели экономии бюджета.

Ответы (3)

Есть организации, которые надеются добывать астероиды, планетарные ресурсы и индустрию глубокого космоса .

Предлагаемая миссия по поиску астероидов основана на отчете Кека , документе, в котором описывается, как небольшой астероид, сближающийся с Землей (NEA), может быть припаркован на лунной орбите.

Соавторами отчета Кека являются

И длинный список других видных ученых и инженеров, занимающихся околоземными астероидами.

Многие из соавторов отчета Кека также являются сотрудниками Planetary Resources или Deep Space Industries.

Разработка поисково-спасательного аппарата с мощными двигателями на солнечных батареях (SEP) станет большим шагом на пути к тому, чтобы добыча полезных ископаемых на астероидах стала возможной. Надежный SEP также может быть полезен для переброски массивных полезных грузов с земной орбиты на лунную орбиту, поэтому эта технология также сделает создание лунной базы более выполнимым.

Зачем парковать астероид на лунной орбите? Почему бы не добывать его на гелиоцентрической орбите?

Ранняя добыча астероидов будет методом проб и ошибок. Поэтому для создания инфраструктуры потребуется несколько поездок. Время поездки в NEA составит от нескольких месяцев до большей части года. Наиболее доступные астероиды с орбитами, подобными земным, также имеют очень редкие окна запуска, с разницей в годы и десятилетия. Световая задержка до АСЗ на гелиоцентрической орбите может составлять 10 с минут. Поскольку сила сигнала падает обратно пропорционально квадрату расстояния.

Давайте сравним это с астероидом на лунной орбите. Время в пути меньше недели. Окна запуска с заданной низкой околоземной орбиты появляются каждые две недели. Легкая задержка составляет около 3 секунд. Телероботы на расстоянии ~1 луны могут пользоваться высокой пропускной способностью .

По этим причинам лунная орбита является гораздо лучшим местом для разработки новой технологии добычи астероидов.

Размещение астероида на лунной орбите было бы очень полезным.

Я думаю, что и вы, и ОП, и я попали здесь в ловушку. Посмотрите еще раз на цитату. Мне кажется, речь идет не о выводе астероида на орбиту вокруг Луны; речь идет о размещении астероида на орбите Луны вокруг Земли .
Предлагаемая миссия по перенаправлению астероидов поместит астероид на орбиту вокруг Луны.
На самом деле в тексте отчета Кека говорится: «Лунная орбита или, возможно, области вблизи точек Лагранжа Земля-Луна», так что вы оба правы — варианты «на орбите вокруг Луны» и «на орбите Луны вокруг Земли». (Причина в обоих случаях в том, что если что-то пойдет не так, он врежется в Луну, а не в Землю.)

Миссия по поиску астероидов (ARM) в основном подвергается критике из-за разочарования, потому что это то, что осталось от предполагаемой великой пилотируемой космической миссии нашей жизни. Вместо того, чтобы строить постоянную лунную базу или лететь на Марс или на настоящий астероид, мы просто совершим путешествие обратно на лунную орбиту. Это не вдохновляет. Российские, китайские и даже частные лица могут сделать это до завершения ARM. Этот приоритет приведет к тому, что НАСА потеряет свое выдающееся место в воображении человечества и превратится в второсортную организацию космических полетов с проблемами найма.

Даже в качестве демонстрации технологии добычи на астероидах она имеет недостатки. О таких крошечных метеороидах не может быть и речи, когда речь идет о добыче полезных ископаемых. А солнечные электрические двигатели (SEP) нельзя использовать для перемещения реальных астероидов с массой в тысячи раз больше.

Наука об этом также сомнительна. Астероиды, вероятно, очень разнообразны. Они могли образоваться в разных частях Солнечной системы в разное время по-разному. Одни первобытные, другие более поздние ударные обломки. Внимательный взгляд на один образец мало что скажет о типичном астероиде. Тем более, что объекты размером с метеорит вполне могут систематически отличаться от реальных астероидов. Может быть, это в основном груды щебня, которые легко отделяются.

Размер метеороида и двигательная технология также не имеют значения для планетарной защиты. Челябинский метеор был больше, чем планирует ARM.

Политическое объяснение существования миссии ARM кажется более логичным, чем любое обоснование, основанное на развитии науки или космической экономики. ARM кажется политическим способом мотивировать продолжение уже текущих проектов, таких как SLS, Orion и SEP. Все они имеют хорошее потенциальное применение, но их комбинация натянута, а полезность ограничена сохранением финансирования этих проектов. Многие критики убеждены, что ARM на самом деле никогда не будет, что его скоро отменят.

Тунгуска и Челябинск больше, чем 5-метровый астероид, который ARM надеется найти. Но дельта V для отклонения намного меньше, чем дельта V, необходимая для парковки на лунной орбите.
Астероид размером от 5 до 7 метров будет иметь массу от 200 до 500 тонн. Углеродистый астероид может содержать до 40% воды по массе. 500-тонный углерод может дать 200 тонн воды. Астероид весом от 200 до 500 тонн более чем достаточен для разработки технологии ISRU.
@HopDavid Да, если вы знаете, что этот конкретный образец содержит углерод. Но тем не менее, чем больше, тем лучше после того, как вы наладили производство. Я думаю, что роботизированное исследование многих астероидов было бы более интересным с научной точки зрения, чем пилотируемая миссия к одному маленькому. Что касается отклонения, вы, конечно, правы насчет дельты V. Но я думаю, что приземление и толчок (или мешок и вытягивание) более сомнительны для планетарной защиты, чем нагрев / возгонка и толчок с радиационным давлением, таким как микроволны. ARM планирует использовать технологии, которые подходят для целей ARM, но не более того.
Критик ARM Рэнд Симберг на космическом шоу на 22-й минуте звукового клипа ниже говорит, что теплового экрана Ориона недостаточно для возвращения на Землю после посещения астероида на ретроградной лунной орбите. thespaceshow.com/detail.asp?q=2259
Симберг уже много лет ведет джихад против SLS и Orion. Все, что падает из апогея в окрестностях Луны, снова войдет в атмосферу со скоростью около 11 км/с.

В долгосрочной перспективе полет астероида на орбиту имеет несколько преимуществ:

  1. геополитическая ценность
  2. значение защиты от астероидов
  3. экономическая ценность
  4. научная ценность

Захват астероида имеет несколько геополитических соображений, которые придают ему ценность, которые не требуют пилотируемых миссий.

Доказанная способность перемещать астероиды на орбиту, особенно на лунную орбиту (точки Лагранжа) или на лунную орбиту, окончательно установила бы уровень точного контроля над движением астероидов. Такой уровень точного управления необходим для использования астероидов в качестве оружия массового уничтожения и соответствует выведению на орбиту.

Это, несомненно, часть соображений — такая практическая возможность является двунаправленной — если вы можете вывести один на стабильную орбиту, вы также можете разбить его, а также отправить его подальше от Земли. Другими словами, доказав, что вы можете сделать успешную вставку, вы также докажете, что можете ее предотвратить.

Коммерческие приложения, как и в случае с программой Apollo, являются оправданием, но, вероятно, не являются основой для программы. (Аполлон установил, что США действительно могут доставить боеголовку ракеты в любое место окололунной космической системы.) Ценность добычи никель-железного астероида как основного металла не стоит затраченных усилий — добыча металла обойдется дороже, чем сам металл. стоит. Тот, который содержит значительное количество других металлов, будет ценен с финансовой точки зрения, но программные затраты и затраты на посадку могут быть нецелесообразными в долгосрочной перспективе. Planetary Resources думает, что они могут управлять этим и зарабатывать деньги, но если бы у них были надежные цифры, мы бы увидели, как сторонники выстраиваются в очередь, чтобы финансировать это в частном порядке. Риск слишком высок. (Кроме того, геополитические аспекты делают непрактичным осуществление этого без того, чтобы это выглядело как угроза.)

Научная ценность астероида на орбите огромна — наравне с отправкой людей на Луну, но ненамного. В дополнение к самой миссии и ее научной ценности как околосистемной транслунной миссии, есть преимущество в том, что она является платформой для гораздо более защищенной от радиации космической платформы, которая позволит проводить действительно долгосрочные научные миссии в условиях микрогравитации. .

Это сочетание делает орбиту астероида в целом более приоритетной для политиков, чем чистая наука о дальнейших лунных миссиях или научное приключение на Марсе.

Я думаю, вы упускаете из виду тот факт, что НАСА говорит о крошечном камне, а не о реальном астероиде. Если он разобьется о Землю, то на секунду в небе появится хороший яркий болид. И технология SEP недостаточна для захвата любого реального астероида. Научная ценность малых космических камней может быть собрана в музеях, где их уже тысячи.
Сотрудники НАСА, конечно, говорят о 3-10 миллионах, но президент говорил о большем. Но основные навигационные проблемы одинаковы, будь то 3 метра или 3 километра. Разница только в мощности двигателя и времени. Кроме того, цель Planetary Resources — пробежать 100 м с лишним. Им нужно несколько тысяч тонн, чтобы оправдать затраты на поиск с орбиты.