https://frosthead.com

יעד: ירח או אסטרואיד? חלק ג ': שיקולי ניצול משאבים

חלק ג ': שיקולי ניצול משאבים

בחלק I ובחלק השני בסדרה זו בדקתי כמה מהנושאים התפעוליים והמדעיים הקשורים במשימה אנושית לאסטרואיד קרוב לכדור הארץ (NEO) ושניגדתי אותם עם הפעולות הפשוטות יותר והחזרת מדעית גדולה יותר של משימה לירח. כדי להמשיך בדיון על מה שאנו עשויים לעשות באסטרואיד, כעת אשקול להשתמש במשאבים המקומיים שמציעים אסטרואידים, במה הם נבדלים מאלו של הירח, ואציע כמה שיקולים מעשיים לגבי גישה ושימוש בהם.

על מנת להפוך למין של ממש בחלל, על האנושות ללמוד כיצד להשתמש במה שאנו מוצאים במרחב כדי לשרוד ולשגשג. קשורים לשרשרת הלוגיסטית של כדור הארץ, אנו עכשיו ותמיד נהיה מוגבלים ביכולת החלל. המטרה הסופית שלנו בחלל היא לפתח את היכולת ללכת לכל מקום ובכל זמן ולבצע כל משימה שאנחנו יכולים לדמיין. לא ניתן להעלות על הדעת יכולת כזו מבלי להיות מסוגלת להשיג הפרשות ממשאבים שנמצאו מחוץ לכדור הארץ. זה אומר לפתח ולשתמש במשאבי המרחב כדי ליצור יכולות חדשות.

אחד היתרונות לכאורה של יעדי אסטרואידים הוא שהם עשירים בפוטנציאל משאבים. אני מסכים, לשים את המבטא על המילה "פוטנציאל". המדריך הטוב ביותר שלנו לאופי המשאבים הללו נובע מחקר המטאוריטים, שמקורם באסטרואידים בקרבת כדור הארץ. יש להם כמה קומפוזיציות, כאשר הנפוצה ביותר היא השונריט הרגיל, המהווה כ 85% - מנפילות המטאוריטים שנצפו. שונדרים רגילים הם בעצם סלעים, העשירים באלמנטים סיליקון, ברזל, מגנזיום, סידן ואלומיניום. הם מכילים גרעיני מתכת בשפע, המורכבים ברובם מברזל וניקל, המפוזרים ברחבי הסלע.

פוטנציאל המשאבים של אסטרואידים אינו טמון בעצמים אלה, אלא במיעוט האסטרואידים שיש להם קומפוזיציות אקזוטיות יותר. אסטרואידים מתכתיים מהווים כ -7% מהאוכלוסייה ומורכבים ממתכת ניקל ברזל כמעט טהורה, עם כמה תכלילים של חומר דמוי סלע כמרכיב מינורי. אלמנטים אחרים של siderophile (אוהבי ברזל), כולל פלטינה וזהב, מהווים חלקי עקבות של גופים אלה. אסטרואיד מתכות הוא פיקדון עפרות בדרגה גבוהה ביותר וייתכן שהוא יכול להיות שווה מיליארדי דולרים אם היינו מצליחים להחזיר את המתכות הללו לכדור הארץ, אם כי יש לזכור את ההשפעות הקטסטרופליות האפשריות על שוקי המתכת היקרה הקיימת - כל כך הרבה זהב הופק במהלך ראש השנה הזהב בקליפורניה בשנת 1849, שמחיר השוק העולמי של הזהב ירד בגורם של שש עשרה.

מנקודת המבט של טיסה בחלל, למים יש את הערך הרב ביותר. סוג אחר של אסטרואיד נדיר יחסית הוא גם קונדריט, אך סוג מיוחד המכיל תרכובות פחמן ואורגני כמו גם טיט ומינרלים hydrated אחרים. גופים אלה מכילים כמויות משמעותיות של מים. מים הם אחד החומרים השימושיים ביותר בחלל - הם תומכים בחיי אדם (לשתייה, לשימוש כמגן קרינה, ולנשום כשהם נסדקים למימן והחמצן ברכיבם), הם יכולים לשמש אמצעי אחסון אנרגיה (דלק) תאים) וזהו חומר ההנעה הכימי ביותר לטילים כימיים הידוע. מציאת NEO עשירה במים ושימוש בה תיצור מחסן לוגיסטי בעל ערך עצום.

יתרון מרכזי של אסטרואידים למשאבים הוא החיסרון כסביבה מבצעית - יש להם כוח משיכה נמוך במיוחד. כניסה ויציאה מבאר כוח הכבידה של הירח מחייבת שינוי במהירות של כ 2380 מ"ש (בשני הכיוונים); כדי לעשות את אותו הדבר עבור אסטרואיד טיפוסי נדרש רק כמה מטרים לשנייה. המשמעות היא שעומס המשגר ​​שמשוגר מאסטרואיד ולא מהירח חוסך כמעט 5 קמ"ש בדלתא-וי, כמות אנרגיה משמעותית. אז מנקודת המבט של האנרגיה, האסטרואידים מכים את הירח כמקור לחומרים.

עם זאת, ישנם קשיים בכרייה ושימוש בחומר אסטרואיד לעומת משאבים ירחיים. ראשית, טבען של חומרי המזון או ה"עפרות ". לאחרונה מצאנו כי מים בקטבי הירח אינם קיימים רק בכמות אדירה (עשרות מיליארדי טונות) אלא הם גם יכולים להשתמש בהם בקלות - קרח. ניתן להמיר קרח לנוזל להמשך עיבוד בעלות אנרגיה מינימלית; אם הרגולית הקפואה מהקטבים מחוממת מעל 0 מעלות צלזיוס, הקרח יימס וניתן לאסוף מים ולאחסן אותם. המים בשונדיטים פחמניים נקשרים כימית בתוך מבנים מינרליים. כמויות משמעותיות של אנרגיה נדרשות כדי לשבור את הקשרים הכימיים הללו כדי לשחרר את המים, לפחות 2-3 סדרי גודל יותר אנרגיה, תלוי בשלב המינרלים הספציפי שעובד. לכן מיצוי מים מאסטרואיד, שנמצאים בכמויות של אחוזים בודדים עד אולי כמה עשרות אחוזים, דורש אנרגיה משמעותית; קרח-מים בקטבי הירח קיים בשפע רב יותר (עד 100% במכתשים קוטביים מסוימים) וכבר נמצא בצורה קלה לעיבוד ושימוש.

לעיבוד חומרים טבעיים למיצוי מים יש צעדים רבים ומפורטים, החל מרכישת החומר הזזתי ועד העברת החומר דרך זרם העיבוד לאיסוף ואחסון של המוצר הנגזר. בכל שלב אנו בדרך כלל מפרידים רכיב אחד למשנהו; כוח המשיכה משרת מטרה זו ברוב העיבוד התעשייתי. קושי אחד בעיבוד משאבי אסטרואידים יהיה לתכנן טכניקות שאינן דורשות כוח משיכה (כולל תופעות קשורות, כגון הסעה תרמית) או ליצור שדה כוח משיכה מלאכותי בכדי להבטיח שהדברים נעים בכיוונים הנכונים. כל אחת מהגישות מסבכת את תהליך שאיבת המשאבים.

המרחק הגדול מכדור הארץ והנגישות הגרועה של אסטרואידים לעומת הירח פועל נגד מיצוי ועיבוד משאבים. ביקורים אנושיים ב- NEO יהיו בעלי משך זמן קצר ומכיוון שפיגור זמן הרדיו לאסטרואידים הוא בסדר גודל של דקות, לא ניתן יהיה לבצע שליטה ישירה על העיבוד. מערכות רובוטיות לכריית אסטרואידים חייבות להיות מתוכננות בעלות מידה רבה של אוטונומיה. זה עשוי להיות אפשרי אך נכון לעכשיו אין לנו מספיק מידע על אופיו של חומרי הזנה אסטרואידים כדי לעצב או אפילו לחזות את השימוש בציוד רובוטי כזה. יתר על כן, גם אם הבנו היטב את אופי ההפקדה, כרייה ועיבוד הן פעילויות אינטראקטיביות ביותר בכדור הארץ ויהיו כך בחלל. חריגה או חישוב שגוי הקלים ביותר עלולים לגרום לפירוק כל זרם העיבוד ובפעולות מרחוק, יהיה קשה לאבחן ולתקן את הבעיה ולהתחיל אותה מחדש.

סוגיית הנגישות מקצצת גם כנגד משאבים אסטרואידים. איננו יכולים ללכת לאסטרואיד נתון כרצוננו; חלונות שיגור נפתחים לתקופות קצרות מאוד וסגורים לרוב. זה משפיע לא רק על הגישה שלנו לאסטרואיד אלא גם מקצר את תקופות הזמן בהן אנו עשויים לעזוב את האובייקט כדי להחזיר את המוצרים שלנו לחלל הקרוב לכדור הארץ. לעומת זאת, אנו יכולים לנסוע לירח וממנו בכל עת והקרבה שלו פירושה כי שליטה ותגובה כמעט מיידית אפשריים. הקשיים בשליטה מרחוק בפעילות אסטרואיד הביאו חלקם להציע שנמצא דרך "לגרור" את הגוף למסלול כדור הארץ, שם הוא עשוי להיות מפולג ומעובד בשעות הפנאי שלנו. אני מצטמרר לחשוב שמוטלת עלי לכתוב את ההשפעה הסביבתית (אם תסלח על הביטוי) על אותה פעילות.

אז איפה זה משאיר אותנו ביחס לגישה ושימוש במשאבים בחלל? לניצול משאבי האסטרואידים יש פוטנציאל אך בהינתן רמות הטכנולוגיה של ימינו, סיכויים לא בטוחים להצלחה. קשה להגיע לאסטרואידים, יש להם ביקורי זמן קצרים לנסיעות הלוך ושוב, לסביבות עבודה קשות ותשואות לא וודאות של מוצרים. לאסטרואידים יש כוח משיכה נמוך עבורם. לעומת זאת, הירח קרוב ויש לו את החומרים שאנחנו רוצים בצורה שאנחנו צריכים אותו. הירח נגיש בקלות בכל עת וזמין לפעולות מרחוק הנשלטות מכדור הארץ בזמן כמעט אמיתי. נקודת המבט שלי היא שהכי הגיוני ללכת לירח תחילה וללמוד את הטכניקות, הקשיים והטכנולוגיה לניצול משאבים פלנטריים על ידי ייצור דחף ממי ירח. כמעט כל שלב בפעילות זו - החל משיקוף, עיבוד וקציר - ילמד אותנו כיצד לכרות ולעבד חומרים מיעדים עתידיים, גופות קטנות ופלנטריות כאחד. לניצול משאבים יש המשותף לטכניקות וציוד, הדרישה לנוע ולעבוד עם חומרים חלקיקים, ויכולת טיהור ואחסון של המוצרים. לימוד גישה לגישה ומשאבים על הירח הוא מיומנות כללית המועברת לכל יעד שטח עתידי.

הייתה סיבה לכך שהירח נעשה יעדנו הראשון בחזון המקורי לחקירת חלל. זה קרוב, זה מעניין וזה מועיל. הקמת דריסת רגל על ​​הירח פותחת מרחב cislunar לגישה ופיתוח שגרתיים. זה ילמד אותנו את כישוריהם של אנשים הנוהגים לחלל. הגיוני ללכת לשם קודם וליצור מערכת הובלת חלל קבועה. ברגע שיש לנו את זה, אנחנו מקבלים את כל השאר.

יעד: ירח או אסטרואיד?

חלק א: שיקולים תפעוליים

חלק ב ': שיקולים מדעיים

היעד עדיין היה כפר שקט.

בשנת 1979 ביקר באמריקה אנגלי בן 28 בשם גרהם מקינטוש. הוא התגלגל מערבה לקליפורניה ובגחמה החליק דרומה מעבר לגבול. הוא היה המום ממה שראה, ארץ פראית של שמש, חול וים שתשנה את חייו באופן דרמטי: באחה קליפורניה. מקינטוש בילה כאן חודש רק עם תרמיל וכדי להתחיל 150 דולר. הוא עשה טרמפים והלך והלך עד דרומה כמו קאבו סן לוקאס. תושבי מקסיקו הדהימו אותו באירוחם בזמן שהנוף הסוער והלא מפותח תפס את דמיונו כמו ששום מקום לא היה בו בעבר.

"מה מעבר להרים האלה, הייתי שואל, " כתב מקינטוש אחר כך בספר זיכרונות למקום במדבר . "'כלום', הייתה התשובה הרגילה."

הרפתקנים רבים קיבלו תשובה זו לאותה שאלה - אך הרפתקנים יודעים טוב יותר. מקינטוש חזר הביתה. הוא השתתף בעבודה בהוראה, בילה ערבים בפאב, היה לו כמה פרצופים רומנטיים - אבל הוא לא יכול לשכוח את באחה ואת ההרים הרחוקים האלה. סוף סוף הוא גיחך את הכל, ונטש את מסלול החיים שרובנו עוברים כדי ללכת מהממת אחרי חלום. הוא חזר לבאחה. הוא לקח תרמיל, חכה, אוהל, עוד כמה צרכים ואפילו אמצעי מניעה חכם להפיכת מי הים לרעננות - והוא החל ללכת. מקינטוש היה בסופו של דבר להתחקות ברגל לאורך כל קו החוף של חצי האי - 3, 000 מיילים - תוך התאהבות מוחלטת ביבשה, בים הסמוך ובאנשי האזור.

כיום, בבית הנופש של גרינגו על חוף הים בבאחה קליפורניה, ספרו של מקינטוש אל מקום מדבר שוכן על המדף. זה הפך למשהו מקלאסי פולחן בקהילת הגולה. אפילו בקהילה המקסיקנית, מקינטוש הוא אגדי. במחנות דייגים מרוחקים וכפריים לאורך קו החוף, עדיין זוכרים כמה מהדייגים הגדולים את אנגלי אדום שיער שדרס לפני 30 שנה, מבקש מים מהבאר, וסירב בחביבות את הזמנתם להישאר בלילה, ולבסוף נעלם סביב הנקודה הבאה.

צעיר מקינטוש מתמודד עם דייגים מסחריים באחד המחנות הרבים לאורך חוף באחה.

כיום מקינטוש מתגורר בסן דייגו וכתב ארבעה ספרים על מסעותיו בחצי האי. הוא חוזר לבאחה באופן קבוע כדי לחנות בטבע וליהנות מאותם הנופים והכוכבים שאנשים מאות שנים לפנינו עשו. כמו אלפי מטיילים, הוא עדיין אוהב את באחה קליפורניה כמו שום מקום אחר, למרות שחלקים ממנה השתנו באופן דרמטי בשלושת העשורים האחרונים. דיברתי עם מקינטוש בתחילת השבוע על באחה אז ועל באחה היום.

"אני זוכר את קאבו בשנת 1979, " הוא אומר. "זה היה כפר ופשוט חניתי על החוף. אני לא חושב שתצליח לעשות זאת היום. "

קאבו סן לוקאס, בקצה הדרומי מאוד של חצי האי, התפוצץ לכוורת של קניונים נוצצים, אתרי נופש מכוערים, ברים קוקטיילים ומגרשי גולף אדירים. מטיילים רבים בונים מה שמכונה הרפתקאות סביב מקומות כמו קאבו, אך מקינטוש כבר לא מבקר בקפלתו של באחה.

"זו טרגדיה, " הוא אומר. "זה לא באחה האמיתית שהתאהבתי בה. אני לא הולך לבאחה לקניות או להתארח במלונות. יש הרפתקאות שיש בכל מקום והכי כרוך בכך שאף אחד לא יכול לראות. "

הוא גם נמנע מתפשטות דומות שהתפשטו כמו זיהומים בכמה נקודות חמות לאורך חוף ים קורטז, כולל החופים שמדרום ללה פז, סביב העיירה לורטו 150 קילומטרים צפונית ובסמוך לעיירת המפרץ הצפונית סן פליפה.

"אבל אתה עדיין יכול ללכת לאיבוד שם בחוץ, " אומר מקטינטוש.

אחת ההרפתקאות האחרונות של הסופר הייתה החודש שהוא בילה באיסלה אנג'ל דה לה גווארדה, האי מלאך השומר. עם 50 ליטרים של מים, הוא נסע בסירה לאי, עשה מחנה בסיס ורואה את עצמו לבוש מושחת. לעיתים, משער מקינטוש, הוא היה האדם היחיד על לוח הסלע בן 42 על 10 ק"מ, ובמשך שלושה שבועות מלאים הוא לא ראה נשמה. אבל הוא עשה, לדבריו, בילוי שבוע עם פלוגה - צופרים שהמשיכו לעסוק בדייג ומלאים ארגזי קרח ענקיים עם לובסטר, צבי ים, כל מיני דגים וחסרי חוליות שונים בתחתית המיועדים לשווקים באסיה.

"החבר'ה האלה הם אסון אקולוגי אבל האנשים הכי נחמדים", אומר מקינטוש. הוא חנה עם הדייגים הבלתי חוקיים ואף היה עד לחילופי חצות חשודים בינם לבין אנשים אחרים שהניעו את הסקיפס שלהם לחוף הים ו"קשקש ונדפקו את מזוודותיהם זמן מה לפני שעזבו. "אין לשאול שאלות על פעילות כזו ב באחה, שם סחר בסמים הוא מקצוע עבור רבים, ומקינטוש נראה הפוך. הוא מתאר את זמנו באי בספרו האחרון שנערך "בירה קטנה מאוד".

בשנת 1997 מחסור בבירה לא היווה בעיה עבור מקינטוש. הוא קיבל חסות מחברת הבירה Tecate ועם בורו בשם מיסיון עבור בן לוויה ונושא בירה, הוא הלך על עמוד שדרה של חצי האי, ביקר ברבות מכנסיות המשימה הספרדיות הישנות של באחה לאורך הדרך. הרי באחה הם חוויה מסוג אחר מאשר החוף. הנודד מוצא בחוות ובבוקעים מרוחקים בכובעים ובמגורים במקום מחנות דגים פריכים ודייגים ללא חולצה בסנדלים. מים נותרים המחסור הגדול ביותר אך ניתן למצוא בקלות בכל אתר מיושב. בדרך כלל הוא נשאב מבארות והוא ברור כמו אגם טאהו ובטוח לשתייה כמו מי הברז הנקיים ביותר.

משימותיו של באחה יכולות להיות חוויות רוחניות, בין אם אחת אדוקה או לא. כמה מהם נמצאים בקניוני נווה מדבר מדהימים של כפות תמרים, מנגו, אבוקדו ותאנים, והבניינים הישנים עצמם הם מקדשים יפים, קרירים ושקטים בפנים בזמן שהשמש הקופחת מצרפת את המדינה ממש מעבר לג'ונגל המיידי. ההליכה לשליחותו של מקינטוש תהיה המוקד של ספרו השני, מסע עם באחה בורו.

בין 2003 ל -2005 פיתחתי את מערכת היחסים שלי עם באחה. הלכתי על חופי שממה, נסעתי בטרמפים בדרכי העפר, חייתי ברובם מדגים חטובים, ובמקומות רבים בהחלט הלכתי בעקבות מקינטוש. יש אנשים שאפילו שאלו אם אני הוא. ביליתי 10 חודשים בכל התרמילאים בבאחה קליפורניה והתרגשתי מאותם היופי, האירוח והבדידות שהשפיעו כל כך על מקינטוש 20 שנה קודם לכן. כשהוא נזכר בביקור הראשון בשנת 1979, מקינטוש יכול היה באותה מידה לספר את רשמיהם של אלף מטיילים, קיאייקים ורוכבי אופניים אחרים שנחשפו על ידי באג'ה הפרועה.

"קיבלתי את כל הרכיבות הנהדרות האלה עם אנשים מעניינים, בין אם במכוניות או בסירות או במטוסים, ואנשים הזמינו אותי לצאת לדוג והיו לנו סעודות לובסטר על החוף ויכולתי לחנות בכל מקום תחת הכוכבים המדהימים האלה, וחשבתי 'זה גן עדן, "הוא אומר לי. "כשהייתי לבד במדבר זה היה כמו חוויה דתית. זה לא היה מפחיד בכלל והיה כל כך טוב יותר ממה שחזרתי אליו הביתה. הרגשתי כל כך חופשי, כמו שאני יכול פשוט לתפוס חמור וללכת לשקיעה וליהנות מהמקום הזה כמו שהיה אמור להיות. "

ולמרבה המזל, מעבר למלכודות התיירות הגלובליות, הוא עדיין יכול. כולנו יכולים.

יעד: ירח או אסטרואיד? חלק ג ': שיקולי ניצול משאבים