Šiuolaikinė žmonija yra ant kosmoso ekspansijos slenksčio, kuris žada pradėti galingiausio žmonijos ekonominio ir civilizacinio pakilimo laikotarpį, panašų į praeities jūrų ekspansiją ir pramonės revoliuciją.
Tačiau vietoj tikslingų žingsnių į naują erdvę žmonija ir toliau nedvejodama veržiasi ant savo durų. Didelio masto kosmoso tyrinėjimą stabdo brangios ir mažos kosmoso transporto veiksmingos savybės, tačiau nepaisant skrydžių išlaidų, praktiniai kosmoso tyrinėjimai jau vykdomi arti žemės palydovų grupavimo forma.
- „Salik.biz“
Aš galiu pasiūlyti alternatyvų kosmoso pramonės plėtros scenarijų, leidžiantį pereiti nuo modernaus palydovo žvaigždyno prie didelio masto kosmoso kolonizacijos keliais etapais, nereikalaujant neprieinamų technologijų ar super brangių vyriausybės programų jai įgyvendinti.
Kartu su pirmųjų erdvėlaivių skrydžiais žmonija įgijo prieigą prie naujos erdvės, kurios plotai ir ištekliai yra be galo pranašesni už viską, ką galima rasti žemėje. Prasidėjus žmonijos kosmoso plėtotei, prasidės didžiausio jos ekonominio augimo ir perėjimo į naują civilizacijos raidos etapą laikotarpis. Palyginamas su praeities pramonės revoliucija, kurią laiku pakeitė kelių Europos valstybių jūrų plėtra. Mokslinio ir technologinio progreso era iškėlė civilizacijos išsivystymo lygį iki tokio aukščio, kad pagal viduramžių standartus jis atrodė nepasiekiamas ir neįsivaizduojamas.
Atsiradus kosminėms transporto sistemoms, nežemiškos erdvės tapo prieinamos tyrimams, tačiau užuot kryptingai persikėlusi į naują erdvę, žmonija ir toliau nedvejodama veržiasi į savo slenksčius, judėdama į kosmosą mažais žingsniais, daugiausia dėl tyrimų programų. Dabar tampa akivaizdu, kad mokslinių ar humanitarinių tikslų užtenka tik norint tęsti kosmoso tyrinėjimus, pereiti prie plataus masto kosmoso kolonizacijos galima tik per programas, sukurtas siekiant tiesioginės, praktinės naudos.
Praktiniai kosmoso tyrinėjimai prasidėjo nuo kosminių informacijos paslaugų pramonės, gaunamos iš Žemės orbitoje esančių komercinių palydovų žvaigždyno. Palydovų pramonė sėkmingai veikia komerciniu požiūriu, dabar ji užėmė tvirtą vietą pasaulio informacinėje sistemoje, aktyviai vystosi ir plečiasi. Tačiau kosmoso negali ištirti tik palydovai, palydovai yra automatiškai susieti su jų orbita ir siauromis informacinių paslaugų sferomis. Palydovinis žvaigždynas, žemės informacinės sferos priedėlis ir pats jo vystymasis negalės pereiti į kosmoso kolonizaciją.
Norint atlikti naujus kosmoso tyrinėjimo veiksmus, reikalingi projektai, kurie visų pirma apima praktinį nežemiškų mineralinių išteklių vystymą. Ši sritis nėra susieta su siaurais informacijos paslaugų sektoriais, o tolimesnė jos plėtra yra praktiškai neribota.
Pastarąjį dešimtmetį pradėti aktyviai kurti nauji perspektyvūs projektai, skirti retoms ir brangioms žaliavų rūšims, tokioms kaip taurieji metalai, išgauti ant asteroidų, arba radioaktyviosioms žaliavoms Mėnulyje, kurių aukšta kaina kompensuos transportavimo išlaidas. „Diip“kosmoso pramonės ir planetų išteklių projektai atrodo ypač realistiški.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Projektai, susiję su brangių žaliavų gavyba kosmose, neabejotinai taps nauju jos praktinio tobulėjimo žingsniu. Bet jie taip pat turi savo apribojimus, tai bus kosminės minos, o ne pramoninės bazės.
Skirtingai nuo gerai žinomų žaliavų projektų, mano pasiūlytas kosmoso tyrinėjimo scenarijus pirmiausia reiškia kosmoso pramonės ir transporto infrastruktūros plėtrą. Pramonės projektai, priešingai nei žaliavos, leidžia perkelti pasaulio pramonę ne tik į atskirus siaurų kasybos pajėgumų, bet ir už žemės ribų. Nors žaliavų projektai taip pat įtraukti į plėtros scenarijų, jie vaidina pagalbinį vaidmenį ir jų užduotis yra ne tiekti žaliavą į žemę, bet aprūpinti kosminės pramonės sistemą.
Scenarijus pagrįstas pramoniniu žvaigždynu, skirtu aptarnauti ir plėsti palydovų pramonę ir kitas kosminių paslaugų sritis. Pramoninis žvaigždynas turėtų tapti savotišku antstatu virš palydovo žvaigždyno. Tačiau skirtingai nuo palydovų, kurie daugiausia naudojami kaip kosminiai kartotuvai ar stebėjimo stotys, pramonės grupė galės vykdyti įvairią veiklą, susijusią su erdvėlaivių gabenimu, montavimu, priežiūra, gamybos ir svetimų išteklių plėtra. Išaugus pramoniniam žvaigždynui, skirtam palydovams aptarnauti, galiausiai bus sukurtos kosminės kolonijos ir pasaulio pramoniniai įrenginiai bus perkelti nuo žemės paviršiaus.
Pramoninį žvaigždyną sudaro keli dideli projektai, infrastruktūros transporto sistemos, komercinių išteklių bazė Mėnulyje ir komercinė orbitalinė stotis, kuri tarnauja kaip pagrindinė artimųjų žemių kosminės grupės paramos bazė, transporto mazgas ir gamybos technologijų centras.
Transporto projektai yra suskirstyti į dvi pagrindines klases: infrastruktūrą, srauto, paleidimo sistemą ir orbitinę transporto sistemą, susidedančią iš daugkartinio naudojimo kosminių vilkikų.
Paleidimas į orbitą per „Cosmoport“
Tiesioginio paleidimo sistema turėtų pakeisti šiuolaikines paleidimo raketas, skirtas palydovams paleisti tiesiai į darbines orbitas iš žemės, paleidžiant mažus, standartizuotus modulinius vienetus į orbitos stotį. Atlikti kosminio transporto mazgo užduotį - „Orbital spaceport“. Su specializuotu lengvu nešikliu. Specializuotas vežėjas - „Pony“, su supaprastintais varikliais be turbinų siurblių ir nuotolinio valdymo sistemų, neturinčių autonominių „inercinės“padėties valdymo sistemų, yra labai pigus ir lengvai pagamintas.
Šios raketos trūkumai yra maža keliamoji galia ir visiško autonomijos trūkumas skrendant, pritvirtinimas prie vienos trajektorijos. Tačiau palydovams pristatyti į stotį dalimis modulinių blokų pavidalu nereikia didelės talpos. Taip pat aukštas autonomijos lygis skrydžiams vienu fiksuotu maršrutu.
„Pony“laikiklis yra optimaliai pritaikytas atlikti savo pagrindinę užduotį - sukurti mažiausią kainą nuolatinį transporto srautą iš žemės į orbitą. Numatomos „Pony-Cosmoport“sistemos paleidimo išlaidos turėtų būti 1 000 USD už kilogramą. Kuris yra daug kartų pigesnis nei šiuolaikinių vežėjų, kurių paleidimo kaina yra nuo 3 iki 7 tūkst. USD už kilogramą.
Be to, tiesioginio paleidimo sistema sukuria paklausią orbitinių stočių veiklą, susijusią su transporto srautų aptarnavimu ir įrengimu, o tai leis perkelti įgulos stotis į savarankišką finansavimą, taupant pilotuojamas programas nuo pririšimo prie valstybės biudžetų.
O plastikiniai „Pony“nešiklių viršutiniai etapai bus naudojami orbitalinėse stotyse kaip žaliava raketų degalams gaminti arba medžiaga, skirta montuoti laikančias konstrukcijas, o tai bus pirmasis žingsnis plėtojant pramoninę veiklą už žemės ribų.
Kosminio transporto parkas
Integruota paleidimo sistema leidžia žymiai sumažinti krovinių pristatymo į orbitalines stotis sąnaudas, tačiau specializuoti orbitaliniai gabenimo laivai - „Orbital vilkikai“turi padėti „Cosmoport“įmontuotus palydovus į darbines orbitas. Orbitaliniuose vilkikuose, skirtingai nei nešančiosiose raketose, turėtų būti naudojami ne cheminiai varikliai, sukuriantys reaktyvinio srauto energiją deginant degalus ir oksidatorių, bet „Elektriniai raketiniai varikliai“, kurie naudoja išorinę energiją, tiekiamą kurui kaip elektros srovę, gaunamą iš saulės ar branduolinių generatorių. … Elektriniai raketiniai varikliai degalus sunaudoja 3, 15 kartų ekonomiškiau nei cheminiai. Jie turi mažą galią, tačiau esant nulinei gravitacijai kosmose, didelė galia nereikalinga.
Dabar kosmose plačiai paplitę „joniniai“elektriniai raketų varikliai, tačiau jų galia per maža transporto laivams, trauka yra tik dešimtosios gramo. Orbitaliniams vilkikams turėtų būti naudojami galingesni plazminiai traukos įtaisai. Kuris kartu su labai efektyviomis „Film“saulės baterijomis užtikrins pakankamai didelę trauką kroviniams ir skrydžiams tarp orbitų per protingą laiką - nuo kelių dienų iki kelių mėnesių.
Kitas plazminių variklių pranašumas yra tas, kad jie gali būti naudojami įvairiais degalais ir gali sunaudoti bet kokį „darbinį skystį“, kurį galima valdyti variklyje. Plazminiai varikliai gali būti naudojami bet kuria medžiaga, tradicinių cheminių raketinių raketų sudedamosiomis dalimis, vandeniu ar skystomis dujomis, todėl jie yra labai patogūs erdvėje.
Perėjimas prie daugkartinio naudojimo orbitalinių vilkikų su plazminiais varikliais žymiai sumažins palydovų paleidimo į aukštą orbitą išlaidas. Ir tai suteiks kitų papildomų galimybių. Tokios galimybės kaip palydovų gabenimas į orbitų stotis techninei priežiūrai ir grįžimas į darbines orbitas, galimybė palaikyti nuolatinį transporto ryšį su kitomis planetomis ir gabenti svetimas medžiagas į orbitos stotis mažomis sąnaudomis.
Priešingai nei šiuolaikinės orbitalinės stadijos „Viršutinės scenos“, naudojamos cheminiuose degaluose, kurie dažniausiai naudojami skrydžiams „į vieną pusę“. Ekonomiški ir daugkartiniai orbitaliniai vilkikai sujungs visą kosmoso žvaigždyną su nuolatinėmis mažomis sąnaudomis veikiančiomis transporto jungtimis.
„Orbitinis transportas ir krovinių parkas“naujų kosminių programų kūrimą padarys daug prieinamesnę ir pigesnę.
Miltelių, degalų ir žaliavų bazė Mėnulyje
Pirmaisiais orbitinių vilkikų grupės vystymosi etapais kuras jiems bus tiekiamas iš žemės. Tačiau tobulėjant orbitos transporto sistemai taps aktualus perėjimo prie svetimos kilmės degalų klausimas. Medžiagų gabenimas orbitiniais vilkikais kainuos dešimtis pjūvių pigiau nei išleidimas iš žemės, o kuras, aktyviausiai sunaudojamas kosmose, kuris pats savaime imsis pereiti prie prieinamų nežemiškų degalų šaltinių, kai tik pradės augti orbitos transportavimo sistema.
Arčiausiai žemės esantis svetimų degalų ir kitų išteklių šaltinis yra mėnulis. Mėnulis yra žemės orbitoje, jis yra daug arčiau žemės nei asteroidai ir skrydžiai į jį neužims daug laiko. Kita vertus, Mėnulis turi mažą gravitaciją ir neturi atmosferos, o tai labai supaprastina krovinių patekimą į orbitą iš šios planetos. Dabar yra keli patvirtinti skysto kuro gamybos Mėnulyje projektai. Mėnulio kuras gali būti skystas deguonis, kurį galima gauti iš mėnulio dirvožemio, vandens, iš neseniai aptiktų ledo nuosėdų mėnulio polių srityje arba jo skilimo produktus, vandenilį ir deguonį.
Priimtų mėnulio degalų projektų trūkumai yra tai, kad deguoniui gaminti iš dirvožemio arba skilti vandeniui reikia daug energijos. Naudingas deguonies išmetimas iš dirvožemio arba vandens ledo procentas mėnulio nuosėdose nėra didelis. Atitinkamai skysto kuro gamyba yra brangi.
Manoma, kad pagal kosmoso industrializacijos scenarijų kietas mėnulio dirvožemis turėtų būti naudojamas kaip plazminių variklių degalai, susmulkinto pavidalo, lengvai pasklidę, milteliai. Plazmos variklių degalais gali būti bet kuri medžiaga, kurią į variklį galima tiekti kontroliuojamu būdu, ir tai neturi būti skysčiai. Plazmos generatoriaus elektrinėje „Liepsnoje“bet koks darbinis skystis paverčiamas dujomis tokiu pat efektyvumu.
Norint pritaikyti vilkikų variklius ir degalų sistemas „Mineralinių dulkių“sunaudojimui, pakanka paviršutiniškos jų modifikacijos „Ne esminė“. Potencialų plazmos variklių sugebėjimą sunaudoti miltelinio kuro komponentus aiškiai įrodo jų komerciniai kolegos, plazmos generatoriai - „Plasmatrons“arba „Elektriniai degikliai“, veikiantys miltelių komponentuose, kurie naudojami miltelių metalurgijoje.
Miltelių gamybai, priešingai nei skystojo kuro komponentai, nereikia cheminio žaliavų apdorojimo, pakanka paprasto mechaninio šlifavimo. Tam reikalingi trupintuvai turi aukštą našumą ir mažą svorį, jiems nereikia didelių energijos sąnaudų, uolėtas dirvožemis Mėnulyje yra visur paplitęs, o smulkinimo žaliavų efektyvumas yra šimtas procentų.
Miltelinio kuro bazės įrangos komplektą turėtų sudaryti keli universalūs, nuotoliniu būdu valdomi robotai „Centaurs“. Lengvosios universalios visureigės transporto priemonės, turinčios „antropomorfinį“humanoidinį liemenį, galinčius tarnauti kaip transporto priemonė ir „darbinės rankos“. Keletas lengvų trupintuvų. Nepertraukiamo energijos tiekimo saulės ir branduoliniai generatoriai. Katapulta „Lunar Sling“- specializuota paleidimo priemonė, skriejanti į orbitą iš mėnulio.
Mėnulio diržas yra rotorius, panašus į sraigtasparnį, tačiau su kilometrų ilgio kaspinais, o ne ašmenimis, kurių galuose pasiekiamas orbitos greitis, kuris Mėnulyje yra apie 1700 metrų per sekundę. Kabelio katapulta yra gana lengvas ir techniškai paprastas prietaisas, nereikalaujantis degalų sąnaudų ir galintis užtikrinti Mėnulio žaliavų krovinių srautą į orbitą pramoniniais kiekiais.
Mėnulio dirvožemis gali būti naudojamas ne tik kaip vilkikų kuras, bet ir kaip žaliava skysto deguonies, keramikos ir metalo gaminiams gaminti orbitos stotyse.
Bendra miltelių žaliavos bazės įrangos masė turėtų būti ne didesnė kaip 100 tonų, projekto kaina neturėtų viršyti 10 milijardų JAV dolerių, o tai nėra daug svetimos bazės projektui. Tačiau mėnulio išteklių bazė visiškai aprūpins arti Žemės esančią kosmoso grupę palyginti pigiais svetimais degalais ir mineraliniais ištekliais.
Atraminės bazės žemos žemės orbitoje
Šiuo metu žmonija turi orbitalines stotis, tačiau jos neranda jokio praktinio pritaikymo ir tarnauja kaip kosminės mokslo laboratorijos.
Pramoniniame grupavime orbitalinės stotys tarnaus kaip svarbūs centrai, atliekantys daugybę funkcijų, kurių veiklos mastas ir apimtis nuolatos plečiasi.
Atsiradus tiesioginei paleidimo sistemai, orbitalinės stotys imsis transporto ir surinkimo centro, kuris yra svarbus paleidimo paslaugų pramonės komponentas, vaidmens.
Atsiradus orbitiniams vilkikams, orbitos stotys taps transporto laivų ir kosminių platformų, skirtų palydovų remontui ir techninei priežiūrai, bazėmis, kurios imsis „Kosmoso priežiūros stočių“vaidmens.
Plečiantis pramonės įmonių grupei orbitinėse stotyse, vystysis veikla, susijusi su įvairių rūšių transporto priemonių ir konstrukcijų montavimu. Tai orbitalinėms stotims suteiks „Kosmoso surinkimo vietų“funkciją.
Orbitalinės stotys taip pat taps pagrindiniais pramonės veiklos plėtros centrais už žemės ribų, prisiimdamos „Kosminių gamybos centrų“vaidmenį.
Dėl savo vietos arti žemės ir beveik žemės komercinio palydovo žvaigždyną, apsaugotą žemės magnetinį lauką, kuris užtikrins santykinę radiacinę saugą, arti žemės esančios stotys taps svarbiausiais bet kokios žmogaus veiklos plėtotės už žemės ribų centrais. Pagrindinės artimųjų kosminių grupių palaikymo bazės.
Kosminės produkcijos gamyba
Gamybos veiklą kosmose verta paminėti atskirai. Bet kokių naudingų medžiagų ir produktų gamyba taip pat vystysis ir augs kartu su pramonės grupės plėtra. Pradedant eksperimentine kuro gamyba iš plastikinių vienkartinių raketų rezervuarų, paprastų medžiagų ir gaminių iš raketų dalių, atliekų iš įgulos narių, senų palydovų, kosminių šiukšlių ir kitų antrinių žaliavų, neatsiimant šalinimo išlaidų. Kosmoso gamyba taps serijine produkcija, galinčia aprūpinti kosmoso žvaigždyną su beveik visomis žemųjų technologijų „geležimis“- nuo konstrukcijų iki mašinų ir erdvėlaivių. Leidimas užtikrinti patį kosmoso grupės masės erdvės dauginimąsi nežemiškų išteklių sąskaita.
Kosminės gamybos įrangos plėtra atitiks prisitaikymą prie konkrečių kosmoso sąlygų, tokių kaip mineralinių ir energetinių išteklių gausa, tačiau tuo pat metu didelės transporto išlaidos ir didelis masinis trūkumas. Naujos technologijos leis lengviau manipuliuoti medžiagomis, žymiai sumažins technologinių operacijų skaičių, padarys įrangą paprastą ir universalią, o tai galiausiai radikaliai sumažins gamybos infrastruktūros svorį. Gerai žinomas tokių „adaptyviųjų technologijų“gamybos pavyzdys yra 3G spausdintuvas, tačiau spausdintuvai, nepaisant daugiafunkcionalumo, turi mažą našumą, didžioji dalis produktų bus gaminami spartesniais, tiesioginiais, metodais.
Pirmaisiais pramonės grupės plėtros etapais gamybos veikla bus eksperimentinė, „Eksperimentinė pramoninė“. Atsiradus dideliems projektams ir infrastruktūros sistemoms, kosminė gamyba bus plėtojama serijinei gamybai, tačiau ji išliks pagalbinė. Kokybinio kosmoso pramonės perėjimo nuo artimų žemės komercinių transporto priemonių aptarnavimo iki kosminių kolonijų ir pasaulinės kosmoso pramonės etape pagrindinė taps gamybos veikla iš pagalbinių. Tolesnis kosminės grupės augimas iš esmės vyks pramoninės kosminės kolonizacijos link.
Tarnaujanti kosmoso pramonė
Pagrindinė praktinė pramoninio žvaigždyno užduotis bus komercinių erdvėlaivių arti žemės sistemos priežiūra. Pramoninis žvaigždynas bus pasaulinės kosmoso paslaugų sistemos dalis, kaip „antrojo lygio“paslaugų sektorius, aptarnaujantis erdvėlaivius, teikiančius tiesiogines kosmoso paslaugas. Pramonės grupės veikla leis daug kartų sumažinti paleidimo paslaugų sąnaudas ir suteiks naujų galimybių plėtoti kosmines sistemas.
Todėl ekonominiu požiūriu į pramonės grupę investuotos lėšos grįš sumažėjus komercinių transporto priemonių paslaugų kainai ir augant kosmoso rinkai. Pramonės grupės plėtra vyks kartu su dideliais komerciniais projektais. Ir naujos galimybės, kurias suteiks pramonės grupė, prisidės prie naujų komercinės astronautikos sričių, tokių kaip naujos kartos palydovinių ryšių sistemų ir kosminės saulės energijos, plėtojimo.
Palydovinis korinis ryšys
Sumažinus paleidimo išlaidas ir atsiradus galimybei įdiegti kosmose, kurią užtikrins tiesioginio paleidimo sistema, bus galima sukurti naujos kartos palydovinio ryšio sistemas, galinčias priimti skambučius iš mobiliųjų telefonų ir tiesiogiai transliuoti į vartotojo imtuvus, be tarpinių antžeminių terminalų ir retransliatorių.
Šiandien palydovai yra per silpni, kad pakeistų antžeminius ląstelių bokštus ir tiesiogiai transliuotų asmeniniams imtuvams. Tiesioginis ryšys per palydovus yra įmanomas, tačiau per brangius specialius terminalus - tai sumažina jo sąnaudas. Dėl siauros rinkos palydoviniai ryšiai yra brangūs, nors palydovinės paslaugos, pavyzdžiui, naudojantis tarptautiniu internetu, masiniams vartotojams yra gana pigios.
Atsiradus orbitiniam kosminiam uostui, bus galima orbitoje sumontuoti palydovo platformas su plėvelinėmis saulės baterijomis ir didelės galios grotelinėmis antenomis. Didelė energijos galia, didelis jautrumas ir perdavimo tinklelio antenų, palydovinių platformų galia leis pagrindinį informacijos srautą perkelti į palydovus. Tuo pačiu metu palydovinės paslaugos bus pigesnės nei antžeminė infrastruktūra.
Vystant „Palydovinį korinį ryšį“, ryšių paslaugos taps plačiai prieinamos ir labai padidės investicijos į palydovinio ryšio pramonės orbitinį segmentą. Pakartotinis apyvartos padidėjimas atitinkamai padidins kosminės veiklos mastą.
Kosminė saulės energija
Šiluminės elektrinės, naudojančios iškastinį kurą, yra viso pasaulio energetikos sektoriaus pagrindas. Iškastinio kuro ištekliai eikvojamas, o iškastinio organinio kuro ir urano naudojimas pasauliniu mastu kelia didelę riziką aplinkai. Švarios hidroenergijos ištekliai taip pat yra išeikvoti, o vėjo energija yra neveiksminga. Viena iš alternatyvų yra perėjimas prie termobranduolinės sintezės energijos, kuriai būdinga mažesnė rizika nei tradicinei branduolinei energijai, o jos žaliavos nėra išeikvotos, tačiau kontroliuojamos termobranduolinės sintezės eksperimentai neleidžia tikėtis pasitikinčių šios srities plėtros perspektyvomis. Švari termobranduolinė energija mėnulyje „Helium - 3“taip pat nėra alternatyva, per ateinančius dešimtmečius įsisavinti šio izotopo „degimo“technologiją praktiškai neįmanoma.
Perėjimas prie saulės energijos gali būti tikra alternatyva. Saulė yra natūralus termobranduolinis saulės sistemos reaktorius, jos energija yra švari ir neišsemiama. Tačiau saulės energija yra gana difuzinė, todėl ją sunku naudoti pramoniniu mastu. Šiuolaikiniai saulės generatoriai dažniausiai yra mažos galios pagalbiniai. Esant kosminėms sąlygoms, neveikiant gravitacijai ir orui, galima montuoti išplėstas ypač lengvas konstrukcijas, turinčias didelius plotus ir mažą svorį. Kosmose niekas netrukdo įrengti pramoninių pajėgumų saulės elektrinių, kurios gali tapti žemės energijos pagrindu.
Yra dvi galimos kosminių generatorių plėtros kryptys. Elektros energijos gamyba iš saulės elementų, panaši į šiuolaikinių palydovų ir kosminių stočių saulės generatorių, palaikoma daugumos analitikų. Šilumos generatoriai, kurie saulės spindulių šilumą paverčia elektra, koncentruojami įgaubtų veidrodžių, pagamintų iš veidrodinės plastikinės plėvelės, sistemos. Mano manymu, šilumos generatoriai yra labiau linkę, plastikinė plėvelė ir turbinos yra pigesnės nei bet kurios fotoelektrinės elementai, šilumos generatoriai turi didesnį efektyvumą, ir apskritai šilumos generatoriai yra patogesni pramonės objektams.
Šilumos generatoriai turi savo trūkumų, juos sunku vėsinti erdvėje, kur radiacija pašalina tik šilumą. Tačiau perspektyvių šilumos generatorių aušinimo grandinių svorio sumažinimo problema yra techniškai išspręsta padidinus turbinų darbinę temperatūrą. Šia linkme vyksta eksperimentiniai pokyčiai.
Kosminės elektrinės, turinčios šilumos generatorius ir plastikinius plėveles sukoncentruojančius veidrodėlius, gali turėti veidrodinį plotą nuo 2,5 iki 4 kvadratinių kilometrų, elektros energiją sudaryti apie gigavatą, svoris nuo 100 iki 300 tonų, o išlaidos gali svyruoti nuo milijardo dolerių. Pagal ekonominio efektyvumo santykį kosminės elektrinės bus panašios į atomines elektrines, tačiau skirtingai nuo jų, jos bus visiškai ekologiškos. Be to, tobulėjant kosminių elektrinių technologijoms, kosminės saulės energijos kaina kris ir nukris iki šiuolaikinės hidroenergijos lygio.
Anksčiau buvo vykdomi orbitinių saulės elektrinių projektai, tačiau jų įgyvendinimą kliudė didelės kosminio transporto išlaidos ir reikalingų technologijų trūkumas. Transporto infrastruktūros ir orbitos surinkimo vietų, kurios priklauso pramonės grupei, paslaugų dėka orbitinių elektrinių statyba taps techniškai įmanoma ir prieinama. Pradėjus įgyvendinti pirmuosius komercinius energetikos projektus, reikalingos technologijos bus išbandytos galingų orbitinių vilkikų generatoriuose ir jų stotyse.
Dėl žemos kainos ir tolesnio augimo suvaržymų saulės energija iš kosmoso greitai dominuos visame pasaulyje, pakeisdama iškastinį kurą naudojančias elektrines. Dėl kosmoso paslaugų pramonės plėtojamo energetikos sektoriaus astronautika taps vienu iš pagrindinių, gyvybiškai svarbių pasaulio pramonės sektorių. Tuo pačiu metu kosminės grupės apyvarta padidės iki milijardų, kosminės grupės mastas ir galia išaugs šimtus ir tūkstančius kartų. Energetikos sektoriaus plėtra leis kosmoso pramonei įgyti pakankamai galios pereinant į kosmoso kolonizaciją.
Retųjų metalų gavyba ant asteroidų
Kita praktinės erdvės sritis yra tauriųjų metalų ir retųjų žemių elementų gavyba iš asteroidų. Ši sritis yra komercinės svarbos ir taps viena iš pagrindinių nežemiškų išteklių praktinio tobulinimo sričių. Taurieji metalai ir reti žemės metalai yra strateginės žaliavos elektronikos pramonei. Pramonė, susijusi su jų gavyba kosmose, nebus tokio masto kaip kosminė energija, tačiau ji prisidės prie pažangos plėtojimo aukštųjų technologijų, visuotinės kibernetinės erdvės ir pramoninės robotikos srityje tiek žemėje, tiek kosmose.
Perėjimas prie kosmoso kolonizacijos
Po kosminės energijos rinkos prisotinimo, kuris įvyks maždaug po 30, 40 metų nuo pramonės grupės plėtros pradžios, kosmoso pramonė įgis pakankamai galios, kad galėtų pereiti į kitą augimo etapą - „Pramoninė kosmoso kolonizacija“.
Šiame etape pramoninė grupė pereis nuo komercinių erdvėlaivių beveik žemės sistemos aptarnavimo prie žemės pramonei tiesiogiai tiekiamų žaliavų. O pati pramoninė grupė iš kosmoso paslaugų pramonės priedėlio pradės virsti kosminių gamybos įmonių sistema, išsibarsčiusiomis šalia esančiose planetose ir asteroido diržu.
Iki to laiko atsiras naujos kartos infrastruktūros transporto sistemos, tokios kaip galingi orbitaliniai katapultai arba elektromagnetiniai pistoletai, esantys 120 kilometrų aukštyje, už atmosferos ribų. Paleidimo į orbitą ir nusileidimo šiomis sistemomis išlaidos bus panašios į mūsų laiko oro transportą. Orbitinės transporto sistemos iš kelių vilkikų išsivystys į galingą krovinių parką, galintį užtikrinti susisiekimą tarp žemės, netoliese esančių planetų orbitų ir pramoninių bazių asteroido juostoje.
Kosmoso pramonė daugiausia tieks metalus žemei standartizuotų profilių, lakštų, strypų ar luitų pavidalu. Paruošti produktai, automobiliai, lėktuvai, įvairios mašinos ar plataus vartojimo prekės, kosminės žaliavos bus dedamos į žemę. Pirmos kartos kosminės pramonės orientacija į žaliavas sumažins kapitalo sąnaudas ir padidins gamybos centrų efektyvumą. Tačiau plėtojant kosminės erdvės produktų išbaigtumo lygis padidės. Be to, kosmoso pramonės įmonių grupė jau pirmaisiais augimo tarpsniais dėl svetimų žaliavų galės beveik visiškai atsinaujinti. Supaprastintos ir pritaikomos technologijos leis kosmose gaminti pagrindinę konstrukcijų, mechanizmų ir kitų žemųjų technologijų „geležies“dalį. Nuo žemės,į kosmosą bus pristatomi tik mokslui imlūs produktai, tokie kaip elektronika, instrumentai ar tikslioji mechanika.
Kosmoso pramonė daugiausia tieks žemę pigiomis žaliavomis, tačiau vartos brangius mokslui imlius produktus. Todėl kolonizuojant kosminę erdvę, taip pat bet kokią kitą kolonizaciją, didėjant kolonijoms, didės metropolijos gerovė. Kuo daugiau kosmoso pramonės augs, tuo didesnė žemės pramonės dalis bus sutelkta į aukštąsias technologijas.
O kadangi kosmoso pramonės augimas bus spartus ir eksponentinis, augimo laikotarpis nuo pirmųjų eksperimentinių bazių iki pasaulinio masto įvyks per kelis dešimtmečius, tada žemės ekonomikos augimas taip pat bus spartus. Kosmoso kolonizacijos pradžioje žmonija peržengs pramoninio augimo žemės sąlygomis ribas ir pradės naują ekonominį momentą. Kuris pradės nykti tik tada, kai visą saulės sistemą asimiliuos žmonės, ekonominė ir pramoninė žmonijos galia išaugs tūkstančius kartų ir žmonija pereis į kokybiškai naują vystymosi etapą, nebebus žemiška, o kosminė civilizacija.
Kosmoso kolonizacijos pasekmės žmonijai
Kosmoso kolonizavimas pavers žemę nuo izoliuotos apgyvendintos saulės sistemos salos, kurioje žmonija jau yra ankšta, į daugybės kosminių kolonijų metropoliją. Po perėjimo į kosmoso kolonizaciją purviniausių ir daugiausiai išteklių sunaudojančių pramonės sričių, tokių kaip kasyba ir metalurgija, augimas peržengs žemės ribas. Žemės pramonė daugiausia bus sutelkta į mokslui imlių, aukštųjų technologijų produktų, kurie pavers žemę „Saulės sistemos Silicio slėniu“, gamybą.
Tolesnis žemės gerovės augimas bus padarytas tūkstančių automatizuotų gamybos centrų, išsibarsčiusių visoje Saulės sistemoje, sąskaita. Kurios gamins pramonines prekes ir padidins jų skaičių beveik be žmonių dalyvavimo. Iš kosmoso išteklių, neribotų žemiškais standartais, bus panaikinti tolesnio pramonės augimo apribojimai bent kelioms ateinančioms kartoms, ir jų tikrai pakaks, kol žmonija pereis į žvaigždžių išsiplėtimo stadiją, kuri praplečia žmonijos galimybių ribas beveik iki begalybės.
Pasaulio pramonės orientacija į aukštųjų technologijų produktus ir augimo ribų, atsirandančių dėl kolonizacijos kosmose, panaikinimas padidins visos žemės gyventojų gerovę ir raštingumą. Visuotinis raštingumas sukels mokslo pažangos padidėjimą, pagreitins jau greitą technologijų lenktynę, sukels naujų socialinių pertvarkymų, kurie padarys gyvenimą laisvesnį ir saugesnį, paskatins kultūros ir kūrybinės energijos augimą pasaulio bendruomenėje bei pagerins bendrą mąstymo ir gyvenimo kokybę.
Prasidėjus kosmoso kolonizacijai, bus pamirštos tokios mūsų laikų problemos kaip skurdas, etniniai ir politiniai nesantaika, kurią sukelia kova dėl išteklių ir įtakos sferų, globalios ekonominės stagnacijos grėsmė ar net civilizacijos nuosmukis, grįžęs į viduramžius. Visa žmonijos energija bus nukreipta į kosminę erdvę, kur nėra jokių apribojimų vystymuisi ir nėra kuo dalytis. Šiuolaikinę pasaulinės depresijos prielaidą, kuri dabar tvyro ore, pakeis eilės proveržių, einančių viena po kitos, ir laukiančių artėjančio perėjimo į futuristinį kosmoso amžių.
Žmonijos perėjimas į kosminės civilizacijos stadiją išves ją į naują erą. Kaip ir prieš pusę tūkstantmečio, kelių Europos valstybių jūrinė ekspansija ir kartu atsiradusi tarptautinė prekyba bei srautų gamyba paskatino žmoniją pereiti į pramonės erą. Keletas pramonės augimo šimtmečių tiek pakėlė civilizacijos išsivystymo lygį, kad viduramžių gyventojams tai atrodė neįtikėtinas stebuklas.
Artėjanti kosmoso kolonizacija, kaip ir praeities jūrų ekspansija, nuties technologinių ir mokslinių šuolių grandinę, kuri sukels kokybinį žmonijos civilizacijos vystymosi lygio pakilimą į tokį aukštį, kuris dabar gali pasirodyti fantastiškas. Tačiau skirtingai nuo ankstesnio pasaulinio civilizacijos šuolio, pramonės revoliucijos, artėjantis perėjimas į kosmoso amžių įvyks daug greičiau, atsižvelgiant į dabartinį progreso greitį. Dabartinės kartos gyventojai galės pajusti kosmoso plėtimosi rezultatus.
Nuo kosminių paslaugų iki kosminių kolonijų
Ir šiuo metu kosmoso kolonizacija yra ne fantazija, o ekonomikos kryptis. Praktiniai kosmoso tyrinėjimai prasidėjo nuo pirmo komercinio palydovo paleidimo, o dabar komercinės kosmoso paieškos yra pasaulinė industrija. Dar nėra toli nuo visos kosmoso kolonizacijos, tačiau scenarijus, kurį aš pasiūliau plėtoti kosmoso pramonei, leidžia natūraliai pereiti nuo palydovų aptarnavimo prie pasaulinės pramoninės kosminės kolonizacijos, su kuria žmonija pateks į kosmoso amžių.
Nikolajus Agapovas