Я читал этот вопрос и понял, что на самом деле я недостаточно знаю, чтобы дать ответ, который хотел.
Очевидно, что в ближайшее время все наше сырье будет поступать с Земли. Единственное другое место, где мы были, это Луна, и мы не были там в последнее время. Так что, если бы мы построили космическую станцию с гравитационным вращением, в данный момент нам пришлось бы строить ее из земных материалов. Дело в том, что в долгосрочной перспективе я не верю, что есть смысл поднимать материалы с Земли.
Подъем материалов из гравитационного колодца Земли требует больших затрат энергии. Кажется, было бы намного проще получить материалы, которые уже находятся в космосе, и перенаправить их туда, куда мы хотим. Например, мы могли бы собрать материалы из пояса астероидов и направить их в точку Земля/Солнце Лагранжа-5. Начинать делать это было бы дорого, так как для этого нужно лететь к поясу астероидов. Но кажется, что его должно быть легче поддерживать после запуска. Кроме того, это позволит сэкономить на добыче полезных ископаемых и других затратах на Земле.
Я думаю, что мы в основном будем делать это с самовоспроизводящимися роботами-шахтерами, управляемыми (вольно) с Земли. Я предполагаю, что мы все равно будем делать подобных роботов для крупномасштабного космического строительства, поэтому единственная разница заключается в стоимости энергии. Энергии в космосе предостаточно, так как вы можете строить сколь угодно большие солнечные панели. Так что я полагаю, что проект астероида будет самоокупаемым, как только он будет запущен.
Остается вопрос: сколько вещей мы могли бы доставить на околоземную орбиту за начальные затраты на запуск проекта астероида? В идеале ответ должен быть связан с вместимостью населения. Например, «мы могли бы либо построить космические станции на 10 000 человек, либо построить сборщик астероидов» — вот пример того ответа, который я хотел бы увидеть.
Не стесняйтесь пренебрегать стоимостью обеспечения атмосферы, воды и еды. Я собираюсь предположить, что все эти вещи исходят из одного и того же места в любом сценарии. Первоначально это, вероятно, будет Земля, но позже это может быть что-то более экзотическое (Венера, кольца Сатурна, спутник Юпитера и т. д.).
Когда будет экономически выгодно добывать необходимые ресурсы в космосе, а не поднимать их с поверхности?
Ну, это, конечно, зависит от нескольких факторов:
Первые два довольно очевидны. Если поднять кусок чего-либо с поверхности стоит 5000 долларов за килограмм, а доставить тот же самый кусок из пояса астероидов — 500 долларов , то экономия составит 4500 долларов за килограмм.
Но это еще не все. Стоимость извлечения этого материала на поверхности, вероятно, намного ниже, чем стоимость его добычи, скажем, в поясе астероидов, по крайней мере, на начальном этапе (только после того, как первоначальные инвестиции окупятся, вы, возможно, станете конкурентоспособными, а это может занять некоторое время). пока).
Также имейте в виду, что если в космосе будут обнаружены большие залежи чего-то, что сейчас очень дорого на Земле, ценность этого материала, скорее всего, резко упадет, если только люди, нашедшие его, не будут очень осторожны, направляя его в экономику только в небольших количествах. .
Скажем, цена платины сейчас составляет 10000 долларов за килограмм (просто цифра, не имею представления о фактической цене), при общемировом производстве 10 тонн в год.
Теперь предположим, что я нахожу астероид, в котором содержится 500 тонн вещества, и я решаю его добывать. Я могу добывать его со скоростью 100 тонн в год. Если я сброшу все эти 100 тонн в год в мировую экономику, цена на платину упадет и сильно упадет. Вместо 10000 долларов за килограмм, которые я рассчитывал получить, через несколько дней я мог бы получить только 500 долларов за килограмм.
Так что я должен быть уверен, что добавляю эту платину только в небольших количествах, скажем, 10 тонн в год, что может даже не покрыть затраты на установку и обслуживание моей операции по добыче полезных ископаемых...
Все это при условии, что на орбите уже есть здоровое общество, из которого можно черпать рабочую силу и поддерживать инфраструктуру. Если вам нужно построить и это, стоимость будет намного выше, что сделает все предприятие убыточным с самого начала (что, кстати, является одной из причин, по которой еще никогда не были введены в действие такие вещи, как солнечные электростанции на орбите, первоначальные инвестиции для создания постоянных поселений в космосе, которые необходимы для поддержания и поддержки такой промышленности, слишком высоки для заинтересованных сторон).
Ну, может быть, не столько сырья для строительных проектов в космосе, сколько для других более важных вещей, таких как жизнеобеспечение и топливо, для этого уже есть планы с In-Situ Resource Utilization (ISRU).
Добыча астероидов? Хм. Если вы хотите выйти и схватить околоземный астероид, это выполнимо прямо сейчас. Один двигатель F-1 типа «Сатурн-5» может обеспечить изменение дельта-v примерно на 7 км/сек для сближающегося с Землей астероида массой 1000 тонн (около десяти метров в поперечнике), если он снабжен 40 % топлива первой ступени «Сатурн-5» и работает в течение примерно 5 минут. Если астероид богат аммиаком и другими летучими материалами, его можно направить на орбиту вокруг Луны, а затем «добыть» для использования на Луне. Таким образом, мы могли бы использовать существующие технологии, чтобы сделать это, что делает хорошую «научную» научную фантастику. Есть много околоземных астероидов, которые находятся в этом диапазоне размеров и находятся в пределах 10 диаметров Луны от системы Земля-Луна с относительными скоростями значительно менее 7 километров в секунду. Замедлите его до орбитальной скорости Луны на орбитальной высоте 100 км (около 1,5 км). 6 километров в секунду) и наслаждайтесь. Поднимитесь в любое время и оторвите кусок от Луны. Хороший. Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: один двигатель F-1 и достаточно топлива, чтобы запустить его в течение пяти минут, как заявлено. Конечно, нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. Поднимитесь в любое время и оторвите кусок от Луны. Хороший. Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: один двигатель F-1 и достаточно топлива, чтобы запустить его в течение пяти минут, как заявлено. Конечно, нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. Поднимитесь в любое время и оторвите кусок от Луны. Хороший. Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: один двигатель F-1 и достаточно топлива, чтобы запустить его в течение пяти минут, как заявлено. Конечно, нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. один двигатель F-1 и достаточно топлива, чтобы запустить его в течение пяти минут, как заявлено. Конечно, нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. один двигатель F-1 и достаточно топлива, чтобы запустить его в течение пяти минут, как заявлено. Конечно, нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. нам также нужно установить этот двигатель и топливо, а для этого потребуется еще один двигатель и немного топлива, но это будет легко решить, и таким образом будет начата добыча... в очень небольшом масштабе, конечно. Таким образом, начальные затраты составят, скажем, одну миссию в стиле «Аполлона», чтобы доставить «буксир» на место, а затем сам буксир F-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. на позицию, а затем и сам буксир Ф-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах. на позицию, а затем и сам буксир Ф-1. Целевой объект не должен выходить на орбиту вокруг Луны, но действительно нет смысла в добыче астероидов, если вы собираетесь доставить материал на Землю. Земля полна. Пришло время распространяться. Сначала постройте колонию на Луне, а затем займитесь добычей полезных ископаемых на астероидах.
Тим Б.
Брайан
Тим Б.
Шохет
Мадлозоз
Джон