III dio: razmatranja korištenja resursa
U I i II dijelu ove serije, istražio sam neka operativna i znanstvena pitanja povezana s ljudskom misijom do asteroida u blizini Zemlje (NEO) i uporedio ih sa jednostavnijim operacijama i većim znanstvenim povratkom misije na Mjesec. Da nastavim raspravu o tome što bismo mogli raditi na asteroidu, sada ću razmotriti korištenje lokalnih resursa koje nude asteroidi, te se razlikuju od onih s Mjeseca, a ponudit ću i nekoliko praktičnih razmatranja o pristupu i njihovoj upotrebi.
Da bi postalo istinski svemirska vrsta, čovječanstvo mora naučiti kako koristiti ono što pronađemo u svemiru za opstanak i napredak. Vezani za logistički lanac Zemlje, mi smo sada i uvijek ćemo biti ograničeni u svemirskim mogućnostima. Naš krajnji cilj u svemiru je razviti sposobnost da idemo bilo gdje u bilo koje vrijeme i obavljamo bilo koju misiju koju možemo zamisliti. Takva sposobnost nezamisliva je bez mogućnosti dobivanja rezerviranja iz resursa koji se nalaze izvan planete. To znači razvijanje i korištenje resursa prostora za stvaranje novih sposobnosti.
Jedna od navodnih prednosti destinacija asteroida je ta što su bogate potencijalima resursa. Slažem se, stavljajući akcenat na riječ "potencijal". Naš najbolji vodič o prirodi tih resursa dolazi iz proučavanja meteorita, koji su izvedeni iz asteroida u blizini Zemlje. Imaju nekoliko sastava, od kojih je najčešći obični kondrit, koji čini oko 85% promatranih padova meteorita. Obični hondriti su u osnovi stijene, bogate elementima silicij, željezo, magnezij, kalcij i aluminij. Sadrže obilje metalnih zrnaca, sastavljenih većinom od željeza i nikla, široko dispergiranih po stijeni.
Resursni potencijal asteroida nije u tim objektima, već u manjini asteroida koji imaju egzotičniju kompoziciju. Metalni asteroidi čine oko 7% stanovništva i sastoje se od gotovo čistog metala željeza i nikla, s nekim uvrštavanjem materijala sličnog stijenama kao sporedne komponente. Ostali elementi siderofila (koji vole željezo), uključujući platinu i zlato, čine ove tragove. Metalni asteroid izuzetno je visokokvalitetno nalazište rude i potencijalno bi moglo biti vrijedno milijarde dolara kada bismo te metale mogli vratiti na Zemlju, premda treba imati na umu moguće katastrofalne učinke na postojećim tržištima dragocjenih metala - toliko zlata proizvedeno je tijekom 1849. godine California Gold Rush da se cijena zlata na svjetskom tržištu smanjila za šesnaest puta.
Iz perspektive svemirskog leta voda ima najviše vrijednosti. Druga vrsta relativno rijetkog asteroida je također kondrit, ali posebna vrsta koja sadrži ugljike i organske spojeve, kao i gline i druge hidrirane minerale. Ta tijela sadrže značajne količine vode. Voda je jedna od najkorisnijih tvari u svemiru - podržava ljudski život (za piće, za zaštitu od zračenja i za disanje kada pukne u sastav vodika i kisika), može se koristiti kao medij za skladištenje energije (gorivo stanice) i to je najmoćnije poznato raketno gorivo. Pronalaženje i korištenje NEO-a bogatog vodom stvorilo bi ogromno logističko skladište.
Ključna prednost asteroida za resurse je nedostatak operativnog okruženja - oni imaju izuzetno nisku površinsku gravitaciju. Ulazak i izlazak sa Mjesečeve gravitacijske gravitacije zahtijeva promjenu brzine od oko 2380 m / s (oba puta); da biste učinili isto za tipični asteroid, zahtijeva samo nekoliko metara u sekundi. To znači da korisni teret pokrenut od asteroida umjesto Mjeseca štedi gotovo 5 km / s u delta-v, znatnu količinu energije. Dakle, iz perspektive energije, asteroidi su pobijedili Mjesec kao izvor materijala.
Međutim, postoje neke poteškoće u iskopavanju i korištenju asteroidnog materijala u usporedbi s lunarnim resursima. Prvo je priroda sirovine ili „rude“. Nedavno smo otkrili da voda na polovima Mjeseca ne postoji samo u ogromnoj količini (deseci milijardi tona), već je i u obliku koji se lako može koristiti - led. Led se može pretvoriti u tekućinu za daljnju preradu uz minimalne troškove energije; ako se ledeni regolit s stupova zagrije na iznad 0 ° C, led će se rastopiti i voda može biti sakupljena i skladištena. Voda u kondritima ugljika kemijski je vezana unutar mineralnih struktura. Značajne količine energije potrebne su za prekidanje ovih kemijskih veza kako bi se voda oslobodila, barem 2-3 reda veće energije, ovisno o specifičnoj mineralnoj fazi koja se obrađuje. Dakle, vađenje vode iz asteroida, prisutne u količinama od nekoliko do možda nekoliko desetaka posto, zahtijeva značajnu energiju; vodeni led na polovima Mjeseca prisutan je u većem obilju (do 100% u određenim polarnim kraterima) i već je u obliku za lako obradu i uporabu.
Prerada prirodnih materijala za vađenje vode ima mnogo detaljnih koraka, od nabave sirovine do premještanja materijala kroz strujni tok do sakupljanja i skladištenja dobivenog proizvoda. U svakoj fazi obično odvajamo jednu komponentu od druge; gravitacija služi ovoj svrsi u većini industrijskih prerada. Jedna poteškoća u obradi resursa asteroida bit će ili osmisliti tehnike za koje nije potrebna gravitacija (uključujući srodne pojave, poput toplinske konvekcije) ili stvoriti umjetno gravitacijsko polje kako bi se osiguralo da se stvari kreću u pravim smjerovima. Bilo koji pristup komplicira postupak vađenja resursa.
Velika udaljenost od Zemlje i loša dostupnost asteroida naspram Mjeseca djeluje protiv vađenja i obrade resursa. Ljudski posjeti NEO-ima bit će kratkog trajanja i s obzirom na to da vremenski odmaci radi asteroida postaju nekoliko minuta, izravna daljinska kontrola obrade neće biti moguća. Robotski sustavi za iskopavanje asteroida moraju biti dizajnirani tako da imaju visok stupanj autonomije. To bi moglo postati moguće, ali trenutno nemamo dovoljno informacija o prirodi asteroidnih sirovina da bismo dizajnirali ili čak predvidjeli uporabu takve robotske opreme. Štoviše, čak i ako smo u potpunosti razumjeli prirodu ležišta, kopanje i obrada su vrlo interaktivne aktivnosti na Zemlji i tako će biti i u svemiru. Najmanje anomalije ili pogrešno računanje može prouzročiti kvar cijelog toka obrade i daljinskim operacijama, teško će biti dijagnosticirati i ispraviti problem i ponovo ga pokrenuti.
Pitanje pristupačnosti smanjuje i asteroidne resurse. Ne možemo po volji ići do danog asteroida; lansirni prozori otvaraju se vrlo kratko vrijeme i zatvoreni su većinu vremena. To utječe ne samo na naš pristup asteroidu, već i skraćuje vremenska razdoblja kad možemo udaljiti objekt da bismo svoje proizvode vratili u kopneni prostor. Suprotno tome, možemo ići na Mjesec i s njega bilo kada, a njegova blizina znači da je moguće skoro trenutno daljinsko upravljanje i odgovor. Poteškoće s daljinskim upravljanjem aktivnostima asteroida navele su neke da sugeriraju da osmislimo način kako da "vučemo" tijelo u Zemljinu orbitu, gdje se ono može raščlaniti i obraditi u slobodno vrijeme. Tresem se razmišljati o tome da bih dobio zadatak napisati izjavu o utjecaju na okoliš (ako oprostiš izraz) za tu aktivnost.
Pa gdje nas to ostavlja u vezi s pristupom i upotrebom svemirskih resursa? Korištenje resursa asteroida ima potencijal, ali s obzirom na današnje razine tehnologije, neizvjesne izglede za uspjeh. Do asteroida je teško doći, imati kratka vremena posjeta za obilazak, otežano radno okruženje i nesigurne prinose proizvoda. Asteroidi im imaju malu gravitaciju. Suprotno tome, Mjesec je blizu i sadrži materijale koje želimo u obliku koji nam je potreban. Mjesec je u svakom trenutku lako dostupan i podložan je daljinskim operacijama kojima se kontrolira sa Zemlje u gotovo stvarnom vremenu. Moja perspektiva je da ima smisla prvo otići na Mjesec i naučiti tehnike, poteškoće i tehnologiju za korištenje planetarnih resursa proizvodnjom pogonskog goriva iz mjesečeve vode. Gotovo svaki korak ove aktivnosti - od istraživanja, obrade i žetve - naučit će nas kako rudariti i obrađivati materijale iz budućih odredišta, kako manjih tako i planetarnih tijela. Korištenje resursa ima zajedničku tehniku i opremu, zahtjev za kretanje i rad s česticama, te sposobnost pročišćavanja i skladištenja proizvoda. Učenje kako pristupiti i obraditi resurse na Mjesecu opća je vještina koja se prenosi na bilo koje buduće svemirske destinacije.
Postojao je razlog da je Mjesec postao prvo odredište u izvornoj Viziji za istraživanje svemira. Blizu je, zanimljivo je i korisno. Uspostavljanje uporišta na Mjesecu otvara cislunarni prostor rutinskom pristupu i razvoju. Naučit će nas vještinama ljudi koji putuju u svemiru. Ima smisla otići prvo tamo i stvoriti stalni sustav prijevoza u svemiru. Jednom kada to imamo, dobivamo sve ostalo.
Odredište: Mjesec ili asteroid?
Dio I: Operativna razmatranja
II dio: Znanstvena razmatranja
odredište je još uvijek bilo mirno selo.
Godine 1979, 28-godišnji Englez po imenu Graham Mackintosh posjetio je Ameriku. Otkotrljao se zapadno do Kalifornije i, požudno, kliznuo na jug preko granice. Bio je zapanjen onim što je vidio, divljom zemljom sunca, pijeska i mora koja će mu dramatično promijeniti život: Baja California. Mackintosh je ovdje proveo mjesec dana sa samo ruksakom i, za početak, 150 dolara. Hitrirao je, prošetao i otišao što dalje prema jugu kao Cabo San Lucas. Meksički mještani zadivili su ga gostoljubivošću dok je čudan, nerazvijeni krajolik plijenio njegovu maštu kao što prije nije bilo mjesta.
"Ja bih pitao, što je iznad tih planina", napisao je Mackintosh kasnije u putopisnom memoaru Into the Desert Place . "Ništa", bio je uobičajeni odgovor. "
Mnogi su avanturisti dobili odgovor na isto pitanje - ali avanturisti to znaju bolje. Mackintosh se vratio kući. Zauzeo je učiteljski posao, proveo večeri u pubu, imao nekoliko romantičnih zaleta - ali nije mogao zaboraviti Baju i te daleke planine. Napokon je sve zaškripao, napuštajući životni put koji većina nas slijedi da krene koračajući nakon sna. Vratio se Baji. Uzeo je ruksak, štap za pecanje, šator, još nekoliko potrepština, pa čak i pametne kontracepcije za pretvaranje morske vode u svježu vodu - i počeo hodati. Mackintosh bi na kraju prošao pješke čitave obale poluotoka - 3.000 milja - dok bi se u potpunosti zaljubio u zemlju, obalu mora i ljude regije.
Danas u mnogim kućama za odmor gringa na plaži u Baji Kaliforniji, Mackintoshova knjiga Into a Desert Place nalazi se na polici. Postalo je nešto od kultnog klasika u zajednici emigranata. Čak je i u meksičkoj zajednici Mackintosh legendaran. U udaljenim i rustikalnim ribolovnim kampovima uz obalu nekolicina starijih ribara još uvijek pamti crvenokose Engleze koji su gazili 30 godina prije, tražeći vodu iz bunara, ljubazno odbivši njihove pozive da ostanu noć i napokon nestanu okolo sljedeća točka.
Mladi Mackintosh gabi s komercijalnim ribarima u jednom od mnogih kampova uz obalu Baje.
Mackintosh danas živi u San Diegu i napisao je četiri knjige o svojim putovanjima poluotokom. Redovito se vraća u Baju kako bi kampirao divlje i uživao u istim krajolikima i zvijezdama kao i stoljećima prije nas. Kao i tisuće putnika, i dalje voli Baju Kaliforniju kao nijedno drugo mjesto, iako su se dijelovi drastično promijenili u posljednja tri desetljeća. Razgovarao sam s Mackintoshom ranije ovaj tjedan o Baji tada i Baji danas.
"Sjećam se Caba 1979. godine", kaže on. "Bilo je to selo, a upravo sam kampirao na plaži. Mislim da to danas ne bi mogao učiniti. "
Cabo San Lucas, na samom južnom kraju poluotoka, eksplodirao je u košnicu blistavih trgovačkih centara, neuglednih odmarališta, koktel barova i očaravajućih golf terena. Mnogi putnici grade takozvane avanture oko mjesta poput Caboa, ali Mackintosh više ne posjećuje Bajin rt.
"To je tragedija", kaže on. "Nije pravi Baja u kojeg sam se zaljubio. Ne idem u Baju da odlazim u kupovinu ili ne odlazim u hotele. Postoje pustolovine koje bi se mogle odvijati svugdje, a najviše uključuju da nikoga ne vidim. "
Također izbjegava slična širenja koja su se poput infekcije proširila na nekoliko vrućih mjesta uz more Cortezske obale, uključujući plaže južno od La Paza, oko grada Loreta 150 milja sjeverno i u blizini gradića sjevernog zaljeva San Felipe.
"Ali tamo se još uvijek možete izgubiti", kaže Macktintosh.
Jedna od autorovih novijih avantura bio je mjesec koji je proveo na otoku Anđeo čuvar, Isla Angel de la Guarda. S 50 litara vode, vozio se čamcem do otoka, napravio bazni logor i smatrao se blaženim opkoljenim. Ponekad, Mackintosh, nagađa da je on bio jedina osoba na stijeni ploče dužine 42 i 10 kilometara, a puna tri tjedna nije vidio dušu. Ali, kaže, proveo je tjedan dana s društvom - hodočasnicima koji su stalno bavili ribolovom i skladištenjem ogromnih kutija za led s jastogom, morskim kornjačama, svim vrstama riba i različitim beskralješnjacima namijenjenim azijskim tržištima.
"Ovi su ljudi ekološka katastrofa, ali najljepši ljudi", kaže Mackintosh. Kampirao je s ilegalnim ribolovcima, pa čak i bio svjedok sumnjive ponoćne razmjene između njih i drugih ljudi koji su vozili svoje čizme na plažu i "neko vrijeme zveckali i bacali svoju prtljagu prije odlaska." Pitanja se ne smiju postavljati u vezi s takvom aktivnošću u Baja, gdje je trgovina drogom za mnoge profesija, a Mackintosh je izgledao obrnuto. On opisuje svoje vrijeme na otoku u svojoj najnovijoj knjizi Marooned With Very Little Beer.
1997. godine nestašica piva nije bila problem za Mackintosh. Primio je sponzorstvo od pivske tvrtke Tecate i, uz buru po imenu Misión za pratnju i nosioca piva, prošetao je kralježnicom poluotoka, obilazeći mnoge stare Bajine crkve misije. Planine Baja drugačije su iskustvo od obale. Lutač pronalazi udaljene rančeve i kauboje u šeširima i kapama umjesto krstastih kampova i ribare bez riba u sandalama. Voda i dalje ostaje najveća oskudica, ali lako je ima na bilo kojem naseljenom mjestu. Obično se crpi iz bunara i čisto je kao jezero Tahoe i jednako je sigurno za piće kao i najčišća voda iz slavine.
Bajine misije mogu biti duhovna iskustva, bilo da je pobožna ili ne. Nekoliko ih je smješteno u zapanjujućim oaznim kanjonima palminog dlana, manga, avokada i smokava, a same su stare zgrade prekrasna utočišta, hladne i tihe iznutra, dok plamteće sunce žali zemlju odmah izvan neposredne džungle. Mackintosh-ova šetnja u misiji bila bi fokus njegove druge knjige " Putovanje s Bajom Burrom".
Između 2003. i 2005. razvio sam vlastiti odnos s Bajom. Hodao sam obalnom putijom, autostopirao se zemljanim putevima, živio uglavnom od ribane ribe i, na mnogim mjestima, sigurno hodao Mackintoshim stopama. Neki su me čak pitali jesam li ja to. Proveo sam 10 mjeseci u backpackingu u Baja California, a dirnuo me ista ljepota, gostoprimstvo i samoća koji su tako utjecali na Mackintosh prije 20 godina. Kao što se sjeća da je prvi posjet 1979. Mackintosh mogao jednako tako ispričati dojmove tisuće drugih planinara, kajakaša i biciklista koje je očarala divlja Baja.
"Imao sam sve ove sjajne vožnje s zanimljivim ljudima, bilo u automobilima, čamcima ili avionima, a ljudi su me pozvali na ribolov i imali smo gozbe jastoga na plaži i mogao sam kampirati bilo gdje pod ovim nevjerojatnim zvijezdama, i pomislio sam:" Ovo je raj ", kaže mi. "Kad sam bio sam u pustinji, to je bilo poput religioznog iskustva. Uopće nije bilo zastrašujuće i bilo je puno bolje od onoga u što se vraćam kući. Osjećao sam se tako slobodno, kao da sam mogao samo zgrabiti magarca i otići u zalazak sunca i uživati u ovom mjestu kakav je trebao biti. "
I na sreću, iza globaliziranih turističkih zamki, još uvijek može. Svi možemo.
