需要更快的数据和更清洁的地球? 开始开发小行星



在您看来,小行星采矿似乎是科幻小说的主题,但是一些公司和政府已经在为此进行工作。 这并不奇怪-与工程师在地球上建造的令人惊叹的桥梁相比,从小行星上开采似乎是一种简单而小型的操作,不需要先进的技术。 如果有什么遗漏,那就是一种想象力,它可以告诉我们这项活动已经实现了多少。 我只担心它的启动速度不足以帮助世界解决与资源相关的现有困难。

作为一名科学研究员,我受此任务的紧迫性与多家小行星开发公司合作。 我依靠他们的融资,因此我拥有无法分享的制造秘密。 但是,我可以透露出我对小行星作为企业的发展感到乐观的主要原因,并讨论它对我们未来的意义。

许多人对小行星的发展持怀疑态度,因为他们认为这一过程的最终目标是以将铂金运回地球以在金属市场上出售的形式。 记者不断引用令人震惊的统计数据,表明从小行星开采的铂金可能耗资数万亿美元,任何熟悉经济的人都会意识到,如果您携带大量贵金属返回家中,将会破坏市场并降低小行星的价值。

另一方面,如果您计划一点点开采铂以保持其高价(例如在钻石行业中),那么小行星公司将能够与受益于已建立的地面供应链的土地开采公司竞争。运输网络?

这就是为什么在开发小行星时不考虑铂金的原因。 取而代之的是,从小行星上开采的第一批产品的价值远非显而易见:水。

对于火箭专家来说,水是火箭燃料的原料。 将水从地球发射到太空需要大量燃料,这就是为什么这个概念会贬值的原因。 幸运的是,空间到处都是水,将它从一个地方移到另一个地方要容易得多。 可以从广泛的一类小物体(称为C类小行星 )或碳的粘土矿物中快速提取水。 从矿物质中分离出来的水可以通过电(在电解过程中)分解为氢和氧,并作为重要的火箭燃料成分使用。

太空中使用的火箭燃料的使用将减少在其他所有事情上的工作成本,这将为地球外部的供应链和货物的运输启动积极的沟通周期。 但是在此之前,我们需要找到可以启动此流程的客户。

谁会购买由小行星水制成的火箭燃料? 一种概念是将其出售给电信公司,以将卫星发射到轨道上。 十年前,大多数发射到太空中的卫星都装有一枚附着在卫星上的火箭。 根据该方案,卫星首先发射到一个极椭圆形的过渡地球静止轨道,其近地点(低点)距地球仅几百公里,而远地点(高点)高36,000公里。 之后,航天器移至最高点,火箭在那里发射,并将轨道校正为更圆的轨道,以便卫星可以开始向客户出售数据。 但是这种火箭的成本很高。

如今,大多数卫星所有者将轻型电动火箭发动机置于其上。 它们更便宜,更高效,但是非常脆弱。 卫星可能需要6到12个月才能到达其最终轨道。 时间就是金钱,所以这种延误使卫星所有者损失了数亿美元的利润。

小行星的发展将提供第三种选择。 一家采矿公司将把水卖给一家太空运输公司,并用它来为停泊在地球轨道上的太空拖船加油。 拖船停靠在过渡对地静止轨道上新发射的卫星上,并将在短短一天之内将其迅速提升到最终轨道。

根据我们的计算,此类服务的总成本(包括所有参与者的初始成本,贷款成本,保险和利润的报销)将小于当前方法产生的损失费用,因此这是一项功能全面的业务。 唯一的问题是为该服务找到足够的早期客户。

那就是像NASA这样的政府机构可以做的。 如果他们开发一个太空加油站以降低月球或火星探测任务的成本,并且分发商业太空水合同,那么它们将减少所需的投资额和新的矿业公司的风险。 这样,代理机构可以保证私人太空产业的早期成功。 对于政府来说,这是一个合理的职业,因为纳税人将从中受益。

小行星采矿基础设施可以帮助解决迫在眉睫的资源问题。 几十年后,现有的卫星和光纤通信系统将无法处理对无线服务和Internet访问的请求。 我不知道该问题的解决方案,除了在太空中建造巨大天线以至于无法在火箭上发射的提议的提议之外,因为其他选择无法迅速扩展以满足对数据的需求,到年底这些数据将成倍增长世纪。 来自小行星的金属将不会在地球上出售,这太昂贵了。 他将留在太空中,并将有价值的数据传输到数字市场。

以类似的方式,可以证明,在本世纪已经在太空中获取太阳能比通过任何已知方法在地球上接收能源要便宜。 然后,该能量可以以波束的形式沿着波束发送到地球。 大部分能源部门向太空的转移将使地球免受能源生产和相关供应链环境的影响。 甚至使用风能和太阳能也会破坏大片地区。

据一些估计,到2100年,行星外发电可以消除该行业四分之一的环境影响。 而且它们甚至都没有考虑到对计算机技术的生产和工作环境的指数级增长的影响,这从环境的角度来看是可怕的。

请注意,这些想法都没有暗示小行星物质返回地球。 太空发展的真正价值将在于创造太空产业,我们都将从中受益。 从太空的主要进口将是携带数据和能量的无质量光子。

我们各国政府的领导人应该意识到的重要一件事是,对空间开发的投资是对未来的有保证的赌注,这是他们可以做出的最可靠的赌注之一。 美国国家航空航天局(NASA)和其他机构将获得更多的科研数据,地缘政治影响力的增加,而这一切都比目前的经商方式花费更少。 拯救地球和改善我们的生活质量可能是免费的副作用。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409733/


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