Зачем астронавтам отправляться в космос добывать астероиды?

На самом деле, если мы когда-нибудь собираемся добывать астероиды, то это будут делать дроны и роботы, а не люди, из соображений безопасности и стоимости. Какая причина может оправдать участие человека-астронавта в добыче полезных ископаемых на астероидах?

Как? растяжка ног, вероятно, отправит вас на орбиту...
смотрели фильм Армагеддон? Помимо различий в целевых задачах и всех дыр в сюжете, он демонстрирует переменные и принятие решений на месте, необходимые для таких задач. После того, как стандартная операционная процедура установлена, участие человека может быть уменьшено, но не устранено.
Сравните Philae и насколько близка была эта миссия к провалу.
Насмешливый ответ на вопрос в заголовке будет таким: "вот где астероиды."
Почему бы и нет.........
Сообщается, что Вернер фон Браун сказал: «Лучший компьютер - это человек, и это единственный компьютер, который можно производить в массовом порядке с помощью неквалифицированной рабочей силы».
Потому что тогда у нас не было планет .
Наиболее вероятным сценарием, конечно, было бы множество до некоторой степени автономных машин с небольшим количеством людей, контролирующих и направляющих их.
Участие непонятное. Инструменты умножают усилия человека, будь то ручная дрель или парк полуавтономных дронов, управляемых удаленно. Предполагая, что операция вообще управляется людьми, они участвуют.
В «Seveneves» Нила Стивенсона есть полезный подход к этому вопросу. По сути, Международная космическая станция прикрепляется к богатому металлом астероиду — люди уже там, и они могут принимать решения иначе, чем роботы. Кроме того, если бы астероиды были необходимы для человеческого существования, то эту работу выполняли бы люди (а не роботы).

Ответы (12)

Возможных причин несколько:

  1. Машины несовершенны Как бы хорошо НАСА ни строило зонды, машины, предназначенные для выполнения тяжелых промышленных задач, — совсем другое дело. Они требуют регулярного обслуживания и чаще ломаются. По этой причине полезно иметь рядом человека-техника или двух. Кроме того, если машина сломается, отправка техника с Земли займет несколько недель. Это как вызвать сантехника. Возможно, платить кому-то за то, чтобы он околачивался поблизости, было бы более экономически выгодно присматривать за вашим оборудованием для майнинга стоимостью в миллиард долларов.

  2. Исследование цели добычи Послать геолога на астероид может быть хорошо, особенно для более крупных астероидов. Они смогут изучить камень (человек, способный прыгать с места на место с небольшим ракетным ранцем, может преодолеть больше земли быстрее, чем зонд) и определить, стоит ли добывать вещь. Они также могут определить лучшее место для бурения — большинство орбитальных зондов имеют только низкое разрешение (несколько метров на пиксель), и нет ничего лучше, чем подойти ближе и лично, чтобы узнать, стоит ли бурить.

  3. Как справляться с непредвиденными ситуациями Пока машины работают в сложных условиях, они могут столкнуться с железным карманом или с чем-то, что вызывает проблему. Наличие людей на месте может помочь быстрее исправить эти вещи. Помните, что сигнал от Земли до Пояса идет несколько минут.

  4. Борьба с угонщиками Если мы дошли до регулярных космических полетов, то пираты, воры, угонщики или конкурирующие компании могут захотеть навредить вашей добыче полезных ископаемых. Люди могут лучше противостоять этим вторжениям (понимая, что автопушки нацелены на фиктивный рейд - например, настоящая атака исходит из другого места).

Вашим астронавтам не нужно заниматься добычей полезных ископаемых — они просто поддерживают работу. Они, вероятно, проводят большую часть своего времени, наблюдая за цифрами на экранах, и выходят на сайт только тогда, когда возникает проблема.

Идеальная горнодобывающая бригада, вероятно, будет состоять из геолога, пары горных техников и кого-то, кто умеет дистанционно пилотировать (когда требуется перемещение вещей). Все они имели бы медицинское образование и, возможно, работали бы вдвоем на некоторых работах.

Они также могут быть клонами. Посмотрите фильм « Луна» для вдохновения.

Я не согласен с пунктом 2. Автоматизированный дрон с небольшими навигационными двигателями мог бы более точно рассчитать необходимую мощность тяги и, вероятно, имел бы меньшую массу для перемещения. Но 1. и 3. очень веские причины.
Я не думаю, что ограниченное разрешение изображения является препятствием. До сих пор основным ограничивающим фактором было не то, чего можно достичь , а то, что выполнимо в рамках параметров миссии и достаточно хорошо для этой цели. Если есть веская причина для разработки системы обработки изображений с более высоким разрешением для изображений поверхности, это почти наверняка возможно.
И, может быть, еще несколько человек, чтобы помочь рабочим не свихнуться от скуки и/или изоляции.
Все ваши аргументы основаны на предположении, что ИИ не так хорош в анализе, принятии решений и быстрой реакции, как человек. Это не обязательно правильно.
@Aganju Справедливое замечание, но я исходил из предположения, что это ближайшее будущее, до того, как ИИ продвинется до человеческого уровня интеллекта. ОП не делает никаких заявлений по этому поводу.
@Till - С точки зрения движения, да. В плане определения следующей цели, принятия решений на месте - нет. Геолог с лупой может осмотреть образец, посмотреть вверх и переместиться в другое место, которое выглядит хорошо. Дрон возьмет образец, отправит анализ домой и будет ждать инструкций.
@Tim Анализ горных пород, вероятно, будет проводиться не с помощью лупы, а с помощью более сложных инструментов, которые могут гораздо точнее анализировать структуру породы. Результатом будет набор чисел, которые можно очень быстро передать с помощью радиосигнала (или его научно-фантастической замены) в любое место поблизости. И до тех пор, пока нет неожиданных результатов, эти цифры лучше анализирует компьютер с хорошей базой данных, чем человек, который должен помнить, что все это значит, или искать. Вмешательство человека необходимо только в случае неожиданных результатов (подпадает под 3).
Этот аргумент можно было бы более цинично сформулировать так: «Если что-то пойдет не так, люди дешевле и их легче заменить». :-)
Просто для справки: минимальное расстояние между Землей и поясом астероидов составляет около девяти световых минут.
Вам может понадобиться техник станции или два, чтобы поддерживать работу систем майнинговых станций. Я помню, что полтора рабочих места на МКС просто поддерживали все системы в рабочем состоянии, которые поддерживают жизнь всех.
@Till, Opportunity находится на Марсе тринадцать с половиной лет. За это время полевые работы по геологии сравнимы с тем, что мог сделать один аспирант за неделю.
@Mark Если кто-то изобретет аспиранта на солнечной энергии, которому не нужен кислород или еда, дайте мне знать.
@Mark И все же это не было сделано аспирантом. Если мы предположим технологический уровень, который позволяет человеку выполнять эту работу, мы также должны предположить гораздо более сложные беспилотные летательные аппараты.

Люди дешевы, и люди в отчаянии .

шахта Серра Пелада

Вот золотой рудник Серра Пелада в Бразилии. Мужчины платили туда за работу, работая на себя. Максимум, по оценкам, в этой яме работало около 100 000 человек.

Из связанной Википедии

Горняки часто платили непомерные деньги, чтобы такси отвезло их из ближайшего города в конец грунтовой дороги; оттуда они должны были пройти оставшееся расстояние - около 15 километров (9,3 мили) до места. Растущий город, поскольку его можно было построить только из материалов, которые доставлялись вручную, представлял собой набор беспорядочно разбросанных лачуг и палаток.[2] Каждый горняк претендовал на 2 метра (6,6 фута) на 3 метра (9,8 фута). К маю 1980 г. таких исков было 4000.[6]

Из http://rarehistoricalphotos.com/hell-serra-pelada-1980s/

Каждый раз, когда часть находит золото, люди, которые несут груз грязи и земли, по закону имеют право забрать один из принесенных ими мешков. А внутри они могут найти удачу и свободу. Так что их жизнь — это безумная череда спусков в огромный трюм и вылезания на край шахты с мешком земли и надеждой на золото.

Ваши космические шахтеры такие же. Они рискуют всем, чтобы добраться до астероидов и работать. Жизнь в этом будущем стоит дешево, и шахтеры рискуют своей жизнью ради возможности вернуться домой богатыми с золотым самородком, эквивалентным 100 000 долларов. Владельцам дешевле снабдить майнеров минимальным необходимым оборудованием (или майнеры привозят свое собственное) и отправить их на астероиды, чем обслуживать и ремонтировать роботов.

Это будущее также обладает потенциальной повествовательной энергией и насилием: прыгуны за претензиями, соперничающие шахтерские банды, переполненные лагеря, грязные дела владельцев, странные находки на астероидах, которые держат в секрете от боссов.

Вот только добыча на астероидах совсем в другом масштабе. Полет человека в космос стоит сотни тысяч долларов, и это только на низкую околоземную орбиту на несколько дней в качестве пассажира. Если кто-то и собирается добывать астероиды лично, то это, в первую очередь, люди, которые уже богаты.
Ну или дело в долгах-доходах. Они берут контракт, чтобы подняться в космос, попадают в рабство по контракту, пока не «нанесут удар» — но люди делают это, и они возвращаются домой богатыми героями. (Или умирают в космосе, потому что так и не выплатили долг).
Gateway описывает ситуацию, похожую на то, как это могло быть. /У Врат около тысячи маленьких заброшенных космических кораблей. Путем чрезвычайно опасных проб и ошибок люди учатся управлять кораблями. ..никто не знает, куда приведёт корабль тот или иной сеттинг или как долго продлится путешествие; голодание опасно. . Большинство настроек ведут в бесполезные или смертельные места. Некоторые, однако, приводят к открытию артефактов хичи и обитаемых планет, что делает пассажиров (и корпорацию Gateway) богатыми./
Люди дешевы, но системы жизнеобеспечения не...
@MArifRahmanWinandar, сейчас такая ситуация. Могу поспорить, что через несколько десятилетий, не говоря уже о столетиях, отправить кого-то в космос будет намного дешевле. Насколько дешевле — с учетом выигрыша — станет к тому времени полностью выращенный автоматический майнинг-робот — это ограничивающий фактор, а не стоимость перевозки людей.
Это часть предпосылки «Пространства » среди многих других примеров из научной фантастики.
Часть 2) моего ответа охватывает стоимость вопроса жизнеобеспечения.

Стоимость майнингового робота/дрона составляет 10 000 фьючербаксов за робота, который необходимо заменять каждые несколько месяцев из-за износа.

Стоимость заключенных, отправленных в космос для отбытия наказания, составляет единовременный взнос в размере 100 000 фьючербаксов вашему местному сенатору/губернатору за утверждение закона.

... плюс (буквально) тонны систем жизнеобеспечения; кислород, еда, вода, контроль температуры с гораздо более узкими допусками, управление отходами, ... Людям нужно множество дополнительных удобств, которые либо вообще не нужны машинам, либо для которых машины могут выдержать гораздо большие диапазоны допусков.
вам понадобится все это поблизости, чтобы жирные обезьяны поддерживали работу роботов.
@MichaelKjörling гипотетически, они могут добывать значительную часть того, что поддерживает их жизнеобеспечение (например, радиоактивные вещества и воду)

1) Законодательство против независимого ИИ из-за страха перед потенциальными или историческими событиями.

Очень похожая ситуация была бы там, где ИИ не разрешен прямой физический контроль над объектами.

В любом случае машинами должны управлять люди.

Поскольку дистанционно-пилотируемая техника имеет слишком большую задержку связи (из-за ограничения скорости света), дистанционно-пилотные устройства должны находиться в пределах нескольких тысяч миль от места проведения работ.

2) перенаселение на Земле, такое, что (по крайней мере, некоторым) людям пришлось покинуть мир. Таким образом, затраты на внеземное жизнеобеспечение уже рождаются. Предельная стоимость обеспечения жизнеобеспечения на месторождении полезных ископаемых, в отличие от ближайшей луны или космической станции, невелика.

Горнодобывающим дронам, вероятно, будет позволено выполнять простую механическую работу под руководством человека-дистанционного пилота, который также должен будет нацеливаться на любые лазеры, прежде чем их можно будет активировать. Тесная петля обратной связи между пилотом и дронами требует, чтобы он находился в пределах световых секунд от дронов. Шахтер может никогда не выйти в открытый космос за всю свою карьеру, потому что он сидит в центре управления операциями и удаленно управляет своими дронами. Даже если дрон сломается, он отправит спасательный дрон, чтобы доставить его обратно в магазин, или даже дрон для ремонта в полевых условиях. В любом случае он управляет ими удаленно.

Может быть, считается, что астероиды принадлежат тем, кто на них работает?

Когда у вас есть беспилотные вещи на астероиде, это считается выброшенной собственностью, которую любой может забрать. Но если у вас есть реальный человек, все, что у него под сапогами, считается его?

Почему эта договоренность может воплотиться в жизнь: представьте, что ООН хочет избежать гонки за телами в Солнечной системе, фактически не используя их. Таким образом, вы не можете претендовать на права на то, что не используете. Легко имитировать использование с помощью механизмов, но с людьми это сложнее.

Отправятся ли люди в космос, чтобы добывать камни, или нет, во многом зависит от технического уровня вашего сеттинга. Если мы говорим о ближайшем будущем, когда космические путешествия дороги, кораблей мало и они дороги, а путешествия по-прежнему довольно опасны, то другие ответы вас охватили.

Однако, если мы продвинулись немного дальше по временной шкале и человечество рассеялось по планетам, все немного по-другому. Есть миллиарды тонн астероидов, так много, что функционально невозможно отслеживать владельцев и положение всех, кроме самых крупных. Как только космические путешествия станут достаточно дешевыми, внештатные разведчики смогут выбрать астероид, полететь туда, добыть ценные фрагменты и выбраться.

Это были бы небольшие операции с небольшим финансированием, почти как золотодобытчики на старом Западе, разведывающие платину, литий и другие ценные металлы. Там, вероятно, также будет продолжаться полиция. Однако остановить эти небольшие операции было бы почти невозможно, пока они достаточно прибыльны.
Обратите внимание: я не утверждаю, что эти операции останутся скрытыми надолго. Если ваши настройки по-прежнему основаны на реальности, отслеживание этих сомнительно законных майнеров будет более чем возможным. Проблема будет не в том, чтобы найти их, а в том, чтобы получить корабль, чтобы остановить их на месте преступления, или арестовать их, когда они попытаются разгрузить свой груз в оживленном порту.

Например, посмотрите The Expanse (книги или шоу, любой из них работает)

Тем не менее, Expanse ужасно терпит неудачу в том, что «Скрытность — это космос». Это не работает в реальной жизни. (В остальном классная история)
Типа, да. Стелс-композиции - это куча глины, но в остальном сеттинг довольно реалистичен в отношении скрытности. В этой обстановке летает достаточно людей и вещей, поэтому «молчание» (то есть: без радио, с минимальным реактором, без главной тяги), вероятно, является хорошим способом остаться незамеченным. Хотя их корабли-невидимки никоим образом не являются волшебными и могут быть обнаружены, если вы знаете, что ищете (см. Сезон 2).
Нет, Космос так не работает. У вас не может быть кораблей, которые перемещаются в космосе так, чтобы все и никто не знал, что они это делают. И «достаточно людей и всего» отлично работает в сериале, но на самом деле сногсшибательно, действительно огромное количество абсолютно ничего не делает каждую (замедленную) вспышку чрезвычайно заметной. (дополнительную информацию см. в разделе «Реальная жизнь» этого сайта с телевизионными тропами: tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/StealthInSpace )
Я отмечаю, что есть очень конкретные исключения из того, что я только что сказал, но ни одно из них не сделало бы возможным то, что вы предлагаете в своем ответе, в реальной жизни.
@AngeloFuchs Стелс в стиле Expanse работает, если вы используете антирадарную стелс (используется сегодня), покрываете его оптическим поглощающим материалом (доступен сегодня, хотя еще не в промышленных масштабах, см. Vantablack) и массивный радиатор. Проблема связана с радиатором, поскольку на сегодняшний день не известно ничего достаточно эффективного. Однако, если вы готовы пойти на компромисс в отношении формы и массы теплоотвода (удвоенного в качестве топлива), вы можете использовать криогенный водород, который по-прежнему фантастически хорош. Подробности здесь: https://tugsf.blogspot.com/2016/10/…
Хотя в приводе Эпштейна с «работой на эффективности» отсутствуют гигантские раскаленные радиаторы, чтобы быть правдоподобными, а также большие топливные баки для коэффициента массы> 2. А жаль, они бы отлично смотрелись в телеадаптации.
@Eth, по крайней мере, в шоу youtube.com/watch?v=aaOuUP3i_J4 (в 1:44) вы можете увидеть, как они ломаются от выхлопа (и со звуком, но не так). Учитывая, что на Земле (и, скорее всего, на Марсе) есть другие датчики, это просто не сходится. Даже после того, как они поменяли полярность.
@AngeloFuchs Я внес правку, чтобы уточнить, что я имел в виду, говоря о невозможности остановить эти небольшие операции по добыче полезных ископаемых. Речь идет не о том, чтобы отслеживать их, а о том, чтобы иметь рабочую силу, чтобы фактически остановить их, особенно если мы говорим о 3 запусках = типах майнинга пенсионных денег.
Хотя, похоже, мне, возможно, придется вернуться к своим предыдущим аргументам: astronomy.stackexchange.com/q/22764/18649
@AngeloFuchs Действительно, любой обычный двигатель будет обнаружен с Плутона. Водородному пароходу нужен холодный двигатель. Можно иметь несколько эффективный (при малой тяге и малой тяговооруженности) ядерно-тепловой двигатель с выхлопом в горсть К с неприлично большой степенью расширения сопла и какой-то продвинутой конфигурацией, чтобы скрыть камеру снаружи.
В «Пространстве» корабли-невидимки, кажется, работают примерно так: они могут прятаться только во время движения по инерции (и, вероятно, с использованием маломощных холодных двигателей с малой тягой), и становятся такими же заметными, как и все, когда зажигают свои «это». -Какое-сердце-звезды-похоже, Эпштейн стремится к бою.
@Eth Похоже, что мои предположения о том, как работает космос (и астрономия), неверны ( astronomy.stackexchange.com/q/22764/18649 ). Поэтому я воздержусь от дальнейших споров, пока не узнаю больше.

По мере того, как все больше и больше рабочих мест становятся автоматизированными, все больше и больше людей не могут найти подходящую работу. Работу, которую они выполняли в течение 15 лет, теперь выполняет робот, а работа, которую не выполняют роботы, требует многолетнего формального образования — переход на эту профессию просто нецелесообразен.

В дело вмешивается правительство: добыча полезных ископаемых на астероидах становится защищенной работой, чем могут заниматься люди. Конечно, это может сделать робот... но нам нужно ЧТО-ТО, чтобы массы занимали их - иначе они взбунтуются. Самое приятное то, что наиболее вероятными кандидатами также являются те, кто меньше всего вписывается в остальную часть общества, и видят в этом способ уйти от других и получить больше личной свободы — как раз тот тип, который в первую очередь будет бунтовать. .

Как отмечали другие, это не только открывает доступ к добыче полезных ископаемых, но также открывает целый ряд связанных и вспомогательных отраслей: «дальнобойщики», обслуживающий персонал заправочных станций, рестораны, развлечения (большого разнообразия) и т. д.

Вы специально спрашивали о причинах использования людей, но вот некоторые мысли о том, почему НЕ следует использовать роботов:

Несмотря на огромные инвестиции, робототехника находится чуть выше текущего уровня, т. е. еще не достигла его. Все многообещающие направления исследований не приносят результатов. Роботы не могут взять себя в руки, не могут справиться с чем-то неожиданным и, что более важно, часто путаются в беспорядочной неконтролируемой среде, даже если все остальное идет по плану.

Астрономические расстояния и ограничение скорости света делают дистанционное управление непрактичным.

Космические путешествия, с другой стороны, развивались очень и очень быстро , даже по сравнению с сегодняшними высокими ожиданиями. Особенно на фронте расходов.

Итак, мы будем использовать как людей, так и машины для добычи астероидов по тем же причинам, по которым мы используем людей и машины для добычи Земли.

Обычно я не пишу здесь, но этот попал прямо в цель. Это явно союзный магазин. Хотя работа может быть в значительной степени автоматизирована, кто-то «должен» присутствовать из соображений «безопасности». И, конечно же, им нужно 3 смены. И надзиратели. И так далее. Это выглядит как хорошая операция, вы бы не хотели, чтобы с ней что-то случилось. Это может хорошо сработать в антиутопическом/дисфункциональном будущем, где все похоронено в бюрократии аля Бразилия (фильм). Организованная преступность может быть более серьезным объяснением.

Любой, кто проезжает через Массачусетс рядом со строящимися дорогами, ежедневно видит эти накладные расходы.

Если работа выполняется с помощью дистанционного управления, присутствие операторов на месте, вероятно, будет предпочтительнее дистанционного управления из-за проблем с задержкой. Сигнал с Земли на Марс может идти 20 минут и более; астероиды в поясе астероидов находятся как минимум в 6 раз дальше от Марса (300 млн км +), чем Марс от Земли (~ 50 млн км). Если автоматизация не заполняет пробелы, то всего несколько секунд задержки могут иметь катастрофические последствия.

Даже если работа полностью автоматизирована, она все равно должна контролироваться и управляться хотя бы одним человеком. Без человеческого присутствия проблемам потребуется как минимум столько времени, сколько позволяет задержка, чтобы о них узнать, и, по крайней мере, столько же времени, чтобы снова их исправить. Если автоматизированная система вообще не распознает сбой, то он может остаться незамеченным, пока не прибудет следующая партия, что займет на порядки больше времени, чем сигнал. Если система не оборудована для устранения проблемы, у вас также есть время, необходимое для развертывания миссии по ремонту или восстановлению.

Время - деньги. Стоимость содержания квалифицированных и хорошо оснащенных людей на месте, безусловно, незначительна по сравнению с расходами на решение проблем и оптимизацию работы на большом расстоянии.

Космическое кольцо! IE недорогой наземный транзит. Космическое кольцо — это орбитальное кольцо, поддерживаемое вращающейся проволокой измельчителя, магнитным полем Земли и электромагнитами.

Это сделано для того, чтобы вы могли запускать корабли с более близкой околоземной орбиты, а не с земной, что значительно снижает требуемую дельту v.

Это делает космические полеты дешевыми. Поэтому отправка людей в космос вместо добывающих зондов теперь возможна, если люди в чем-то лучше, чем зонды.

Следующий ИИ/автоматизация не продвинулись до такой степени, что доказательство может иметь дело со всеми неожиданными событиями в поясе астероидов. Человек способен на гораздо большую импровизацию, поэтому он лучше подходит для майнинга.