Космические деньги
20 октября 2020 года
06:34
Космические деньги
Текст новости:


Логистика освоения солнечной системы описана в посте


Внимание: расчёт сугубо оценочный с округлениями и допущениями, предназначен для только для понимания порядка затрат.

Рассчитаем стоимость доставки 100 тонн на НОО для корабля типа «Starship» и первой ступени типа «Super Heavy» от «SpaceX». Данный аппарат наиболее близок к реальному производству и уже достаточно проработан, чтобы по нему можно было провести оценку.
Стоимость двигателя «Merlin 1D» при тяге 67 тс составляет около 1 млн $ (или 15000 $/тс). Пересчитав пропорционально мощности можно оценить стоимость двигателя «Raptor»: при тяге в 200 тс, получаем стоимость в 3 млн $.

На первой ступени планируется 37 двигателя «Raptor», стоимость их составит 111 млн $. Двигатели составляют примерно половину от стоимости всей ступени, таким образом, фюзеляж ступени с топливной системой и авионикой будут стоить также 111 млн $.
Стоимость «Starship» (периодически буду называть его 2-ой ступенью) - это 6 двигателей и 18 млн $.
Остальные элементы можно оценить пропорционально элементам 1 ступени:
- через отношения масс 180:120;
- через отношение длин 70:50.
Также можно выразить суммарную стоимость через двигатели, принимая, что они стоят 25% от всего корабля.
Получаем, соотвественно, 74, 79 и 54 млн $. Возьмём максимальные 79 млн $.
Вся ракета получается 319 млн$.
Расчёт коррелируется с другими данными, найдеными на просторах интернета.

Инфографику увидел в посте

Базовая цена запуска ракеты-носителя «Атлас-5» составляет 109 млн $. На первой ступени установлены двигатели «РД-180», стоимостью 25 млн $ (тягой 390 тс) и «RL-10A» тягой 10 тс (данных по стоимости не нашёл). Двигатели первой ступени составляют около четверти от цены запуска. Также примерно четверть составляет прибыль компании, стоимость пусковых услуг, страховка.
Ещё был найден такой расчёт:

Далее идёт эффект многоразовости.
На текущий момент первая ступень «Falcon 9» при заявленном десятикратном использовании достигла 6 повторных пусков, используя керосиновые двигатели. Это позволяем предположить, что к 2035 году вполне реально достижение на более совершенном «Starship», проектируемые с учётом полученного опыта и более совершенных двигателях, следующих показателей:
- ресурс планёра и первой ступени - 50 циклов взлёта-посадок (шаттл «Discovery» остановился на 39);
- ресурс двигателя 25 циклов взлёта-посадок;
Следующее предположение - после каждой посадки требуется затратить 1 % от стоимости элемента на осмотр и, при необходимости, ремонт.
Таким образом каждый запуск будет стоить 5.16 млн $ по ресурсу двигателей, 3.8 млн $ по ресурсу планера и, соответсвенно, 1.29 и 1.9 млн $ на осмотр и ремонт.
При многоразовом использовании, когда стоимость 1 запуска сильно падает, вклад топлива начинает существенно расти. «Starship» использует метан-кислородную пару. Стоимость жидкого метана - 430 $ за тонну, жидкого кислорода - 200 $ за тонну (цена в России при текущем курсе). Оптимальное соотношение кислорода к метану 3.65 к 1. Соответсвенно средняя цена топлива - 250 $ за тонну.
Для запуска 100 тонн и возвращения ступеней используется 3400 на 1-ой и 1200 тонн на 2-ой. При цене по 250 $/т получаем 1.15 млн $.
Следующее допущение: увеличение частоты пусков снизит стоимость пусковых услуг (пусковой стол, пункт управления, заправка, транспортировка, посадочные платформы и страховка) до 25 % от стоимости ракеты с топливом и подготовкой к повторному пуску. Прибыль компании примем тоже как 25 %.
Итого получаем: 13.3 млн $ - ракета и топливо, 20 млн $ - суммарная стоимость запуска 100 тонн на НОО.
При увеличении ресурса планёра и двигателей до 100 и 50 пусков соответсвенно, а также появления конкурентов для «SpaceX», что повлечёт снижение прибыли и стоимости организации пуска до 10%, получим стоимость вывода на НОО чуть выше 10 млн $ (уже 2035...2040 год).
Вполне реальная цифра к 2040 году:

Для справки: самая низкая цена сегодня («Falcon 9») - 4 млн $ за тонну.


Для полетов между НОО Земли и НОО Луны используется отдельный корабль, который не совершает посадок на поверхность.
Такому кораблю не нужны мощные двигатели, вполне достаточно два (для безопасности) метановых аналога «Мерлина». Таким образом, стоимость двигателей будет около 2 млн $.
Отсек полезной нагрузки «Starship» при пересчёте пропорционально длине составит примерно 40 тонн массы и 28 млн $ в цене.
Удельная масса и стоимость бака составляет около 60 кг и 0.038 млн $ на тонну топлива.
Требуемый запас характеристической скорости для полёта между Землей и Луной около 4 км/с, что при удельном импульсе в 3800 м/с потребует топлива по массе почти в 2 раза больше массы корабля.
Чтобы вернуться после доставки 100 тонн, для корабля массой 120 тонн (40 отсек и двигатели + 80 баки), потребуется 240 тонн топлива. Для того, чтобы доставить от Земли корабль массой 460 тонн (корабль, топливо и целевая нагрузка) потребуется уже 920 тонн топлива. Фактически получаем тот же «Starship», но с намного большим ресурсом планёра (не надо выдерживать вход в атмосферу) и дешевыми двигателями.
Получаем стоимость 81 млн $ (79 ступень + 2 двигателя) с ресурсом (грубо) 500 полетов (до Луны и обратно) для планера, но 50 для двигателей.
Стоимость осмотра для планера приём также 1 % от стоимости (проводится реже, но в условиях космоса), а для двигателей - 4 % от стоимости (повышение из-за условий космоса).
Для такого корабля возникают дополнительные траты - доставка топлива, новых двигателей и запчастей на орбиту.
Масса 2 двигателей и некоторого количества ЗИП примем за 2 тонны.
Дополнительно к замене двигателей придётся добавить 0.2 млн $, что, относительно мало, а вот за подъем на орбиту 1200 тонн топлива придётся выложить дополнительно 120 млн $.
Стоимость работ по организации примем равной двойной стоимости наземного пуска - около 3.5 млн $.
Стоимость вывода корабля на орбиту - 12 млн $, с учётом ресурса в 500 полетов, это добавит только 0.024 млн $ за один полёт.
Итого стоимость отправки на Лунную орбиту 100 тонн груза составит почти 125 млн. (0.04 + 0.16 + 0.79 + 0.08 + 0.024+ 3.5 + 120.2) причём доля доставки топлива составит 96 %.
Для пилотируемых миссий такой вариант подходит, так как важно время.
Вполне реальная цифра к 2045 году:


Если ракета на химическом топливе оправдана для пассажирских перевозок, то перевозка грузов выйдет слишком дорого. Все грузовые рейсы выгодно осуществлять на ионных ядерных буксирах.
На ОКР по разработке такой техники выделили 4.2 млрд рублей. Из чего можно сделать вывод, что стоимость опытного образца мощностью 1 МВт и массой в 20 тонн выйдет в 2.1 млрд рублей. Буксир, массой в 200 тонн и выводимый в два этапа, может (далее экспертная оценка) иметь мощность 30 МВт и стоимость 21 млрд рублей или 300 млн $.
Время набора 4 км/с для буксира массой 200, корабля 40 и с нагрузкой 100 тонн займёт 16 дней, таким образом, полёт в обе стороны займёт 36 дней (с учётом стыковки, разгрузки, выхода на орбиту разгона).
Срок службы ядерных буксиров составляет 10 лет, что эквивалентно 100 рейсам.
Для ионных двигателей с удельным импульсом 50 км/с потребуется 50 тонн ксенона на рейс.
Стоимость ксенона 250 тыс $ за тонну. Учитывая необходимость вывода на орбиту, стоимость на рейс составит 17.5 млн $.
Доставки 100 тонн при помощи ядерного буксира будет состоять из 4 млн $ - за ресурс корабля, 3 - за ресурс буксира, 0.24 - за доставку на орбиту корабля и буксира, 3.5 - организация запуска, 3 - осмотр и ремонт, 17.5 - рабочее тело для ионных двигателей. Всего 31.5 млн $. Даже в ядерном буксире стоимость топлива (ксенона) составит 55.6 %.
Вполне реальная цифра к 2045 году:



Необходимый запас характеристической скорости для посадки/взлёта с Луны с запасом для коррекции орбиты и маневрировании на посадке составляет 1.9 км/с.
Для возврата корабля в 60 тонн (40 корабль и 20 двигатели и топливные баки) потребуется 40 тонн топлива. Соответсвенно, для посадки такого корабля с грузом 100 тонн необходимо 132 тонны топлива. Общая масса - 332 тонны. 3 двигателя «Merlin 1D» более чем достаточно для взлета или посадки с резервированием.
Стоимость лунного шаттла составит 40 млн $ (3 - двигатели, примерно 30 - корабль (36 % от «Starship»), 7 - баки). Ресурс принимается для планера в 200 посадок (нет входа в атмосферу), для двигателей - 50 циклов.
Доставка 1 тонны груза с поверхности Земли до НОО Луны обойдётся в 0.415 млн $. Доставка 2 тонн запчастей и двигателей - 0.83 млн $, корабля - 24.9 млн $, 172 тонн топлива для 1 посадки взлёта - 71.4 млн $. Итоговая стоимость составит 75.8 млн $ (0.08 - двигатели, 0.32 - корабль с доставкой, 3.5 организация рейса, 0.12 + 0.37 - осмотр двигателя и корабля, 71.4 - топливо) за 100 тонн. Доля топлива - 84 %.
Вполне вероятная цифра к 2045 году:


Стоимость доставки:
Земля - орбита Земли - 0.1 млн $ за тонну груза;
Земля - ортита Луны - 0.42 млн $ за тонну груза или 1.35 млн примерно за 4-х человек.
Земля - Луна - 1.18 млн $ за тонну груза или 2.11 млн $ примерно за 4-х человек.
Дорого ли это?
Сейчас самую низкую цену - 4 млн $ за тонну за вывод на НОО - предлагает «SpaceX» на «Falcon 9».
Постройка авианосца типа «Gerald R. Ford» стоит 14 млрд $, а его авиакрыло около 8 млрд $. Это соответственно отправка 11800 тонн и примерно 15000 человек.
Бюджет NASA - 25 млрд $ в год, сопоставимо с авианосцем. Это позволит США без особых экономических усилий держать постоянную базу в несколько сотен астронавтов на Луне.
Бюджет Роскосмоса намного скромнее - около 2.5 млрд $. Всю инфраструктуру не построить, но в кооперации с Китаем, можем себе позволить пару десятков человек на Луне.

Связанные объекты: #Расчёт (найти в новостях), #Луны (найти в новостях), #Отсек (найти в новостях), #Буксир (найти в новостях), #Земля (найти в новостях), #Луна (найти в новостях), #NASA (найти в новостях), #США (найти в новостях).

Текст со страницы (автоматическое получение):
89
ÍÀÑÀ çàêëþ÷èëî ñîãëàøåíèÿ ñ 14 àìåðèêàíñêèìè êîìïàíèÿìè íà ðàçðàáîòêó òåõíîëîãèé, êîòîðûå ïîçâîëÿò â áóäóùåì ïðîâîäèòü èññëåäîâàíèÿ â êîñìîñå è íà ïîâåðõíîñòè Ëóíû. Àãåíòñòâî óòâåðæäàåò, ÷òî ñòîèìîñòü ýòèõ íàãðàä çà òåõíîëîãèè "ïåðåëîìíîãî ìîìåíòà" ñîñòàâëÿåò áîëåå $370 ìèëëèîíîâ. Áëàãîäàðÿ ýòèì íàãðàäàì êîñìè÷åñêîå àãåíòñòâî àêòèâíî âíåäðÿåò òåõíîëîãèè, ñâÿçàííûå ñî ñáîðîì, õðàíåíèåì è òðàíñïîðòèðîâêîé êðèîãåííîãî òîïëèâà â êîñìîñå. ×åòûðå èç ýòèõ ïðåìèé, íà îáùóþ ñóììó áîëåå $250 ìèëëèîíîâ, äîñòàíóòñÿ êîìïàíèÿì, ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàâøèì òåõíîëîãèþ "óïðàâëåíèÿ êðèîãåííûìè æèäêîñòÿìè".
— SpaceX - $53,2 ìëí. Êðóïíîìàñøòàáíàÿ äåìîíñòðàöèÿ ïî ïåðåêà÷êå 10 ìåòðè÷åñêèõ òîíí êðèîãåííîãî òîïëèâà, â ÷àñòíîñòè æèäêîãî êèñëîðîäà, ìåæäó ðåçåðâóàðàìè êîðàáëÿ Starship.
— Eta Space - $27 ìëí. Äåìîíñòðàöèÿ ñèñòåìû ñ èñïîëüçîâàíèåì æèäêîãî êèñëîðîäà. Ñèñòåìà áóäåò îñíîâíîé ïîëåçíîé íàãðóçêîé íà ìàëîì ñïóòíèêå Rocket Lab Photon, ïëàíèðóåòñÿ äåìîíñòðàöèÿ íà îðáèòå â òå÷åíèå äåâÿòè ìåñÿöåâ.
— Lockheed Martin - $89,7 ìëí. Äåìîíñòðàöèîííàÿ ìèññèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì æèäêîãî âîäîðîäà - ñàìîãî ñëîæíîãî êðèîãåííîãî òîïëèâà äëÿ òåñòèðîâàíèÿ íà îðáèòå. Ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïûòàíèå áîëåå 12 òåõíîëîãèé äëÿ óïðàâëåíèÿ êðèîãåííûìè æèäêîñòÿìè â êîñìîñå äëÿ âíåäðåíèÿ â áóäóùèå êîñìè÷åñêèå àïïàðàòû.
— United Launch Alliance (ULA) - $86,2 ìëí. Äåìîíñòðàöèÿ ñèñòåìû, èñïîëüçóþùåé æèäêèé êèñëîðîä è âîäîðîä íà ðàçãîííîì áëîêå ðàêåòû Vulcan Centaur. Ñèñòåìà áóäåò êîíòðîëèðîâàòü äàâëåíèÿ â áàêàõ, ïåðåäà÷ó òîïëèâà îò îäíîãî áàêà ê äðóãîìó è âîçìîæíîñòü åãî ìíîãîíåäåëüíîãî õðàíåíèå â óñëîâèÿõ êîñìîñà.
Ýòè íàãðàäû ïðèìå÷àòåëüíû òåì, ÷òî íà ïðîòÿæåíèè áîëüøåé ÷àñòè ïîñëåäíåãî äåñÿòèëåòèÿ àãåíòñòâî íå ðåøàëîñü èíâåñòèðîâàòü â òåõíîëîãèè, êîòîðûå ïîçâîëÿò èñïîëüçîâàòü êðèîãåííîå òîïëèâî â êîñìîñå. Îôèöèàëüíàÿ ïðè÷èíà òàêîãî íåæåëàíèÿ çàêëþ÷àëàñü â òîì, ÷òî òåõíîëîãèÿ ñîçäàíèÿ òîïëèâíûõ "ñêëàäîâ" è ïåðåêà÷èâàíèÿ æèäêîãî âîäîðîäà/êèñëîðîäà íà ýòè ñêëàäû è îáðàòíî ñ÷èòàëàñü íå ãîòîâîé ê ïðàéì-òàéìó. Íî áûëè è ïîëèòè÷åñêèå ïðè÷èíû.
Ðåàëüíîñòü òàêîâà, ÷òî ñîçäàíèå òåõíîëîãèé çàïðàâêè òîïëèâîì â êîñìîñå ïîçâîëÿåò ñîçäàòü íîâóþ ïàðàäèãìó êîñìè÷åñêèõ ïîëåòîâ. Òàêàÿ ñèñòåìà ìîæåò äîçàïðàâëÿòü âòîðóþ ñòóïåíü ðàêåòû äëÿ ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ, îòêðûâàåò âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ìíîãîðàçîâûõ "áóêñèðîâ", êîòîðûå ìîãóò ïåðåìåùàòüñÿ ìåæäó Çåìëåé è Ëóíîé, è ïîçâîëÿåò ìåíüøèì ðàêåòàì èãðàòü áîëüøóþ ðîëü â èññëåäîâàòåëüñêèõ ïðîãðàììàõ. Âñå ýòî ïîäðûâàåò íåîáõîäèìîñòü â î÷åíü áîëüøîé, äîðîãîé ðàêåòå, òàêîé êàê Space Launch System, êîòîðóþ Êîíãðåññ ïîðó÷èë ïîñòðîèòü ÍÀÑÀ.
Èç ÷åòûðåõ íàãðàä äâå íàèáîëåå çàìåòíûå - ýòî íàãðàäû United Launch Alliance (ULA) è SpaceX. ULA óæå ìíîãî ëåò èíòåðåñóåòñÿ òåõíîëîãèåé îðáèòàëüíûõ ñêëàäîâ äëÿ êðèîãåííîãî òîïëèâà- îêîëî äåñÿòè ëåò íàçàä êîìïàíèÿ àêòèâíî ïðîâîäèëà ñîáñòâåííûå èññëåäîâàíèÿ è ãîòîâèëàñü ê êîñìè÷åñêèì èñïûòàíèÿì ïðîòîòèïîâ òîïëèâíûõ ñêëàäîâ. Çàòåì, â 2011 ãîäó, îäèí èç ñîâëàäåëüöåâ ULA, Boeing, âûèãðàë êîíòðàêò íà ñòðîèòåëüñòâî ïåðâîé ñòóïåíè ðàêåòû SLS. Âíóòðåííèå ðàáîòû ïî ýòîé òåõíîëîãèè îðáèòàëüíûõ õðàíèëèù â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ïðåêðàòèëèñü.
"Íàì çàïðåòèëè äàæå ïðîèçíîñèòü ñëîâî "õ" (õðàíèëèùà) âñëóõ, - ñêàçàë Äæîðäæ Ñîóýðñ, êîòîðûé â òî âðåìÿ âîçãëàâëÿë ïåðåäîâûå ïðîãðàììû äëÿ ULA. "Ïå÷àëüíàÿ ÷àñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ULA ïðîäåëàëà áîëüøóþ ðàáîòó â ýòîé îáëàñòè è ìîãëà áû âëàäåòü ðûíêîì çàïðàâîê/ñêëàäîâ, îáîãàòèâ Boeing (è Lockheed) â ýòîì ïðîöåññå. Íî åãî çàêðûëè, ïîòîìó ÷òî îí óãðîæàë SLS."
Òåì âðåìåíåì SpaceX ñòðîèò áîëüøóþ ñèñòåìó çàïóñêà êîðàáëåé Starship, êîòîðàÿ áûëà áû áîëåå ïåðñïåêòèâíîé, ÷åì ðàêåòà SLS ÍÀÑÀ. Îäíàêî, ÷òîáû ðàñêðûòü ïîòåíöèàë êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ, SpaceX äîëæíà ñíà÷àëà ïîíÿòü, êàê ïåðåêà÷èâàòü æèäêèé êèñëîðîä è ìåòàí íà îêîëîçåìíîé îðáèòå. ×óòü áîëüøå ãîäà íàçàä ÍÀÑÀ ñäåëàëî çíà÷èòåëüíûé øàã âïåðåä, ñîãëàñèâøèñü ðàáîòàòü ñî SpaceX íàä òåõíîëîãèåé îðáèòàëüíîé äîçàïðàâêè. Íî â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðîøëûì ñîãëàøåíèåì íèêàêèå ñðåäñòâà íå ïåðåâîäèëèñü.
Òåïåðü êîñìè÷åñêîå àãåíòñòâî íàðàùèâàåò ôèíàíñîâóþ ïîääåðæêó èäåé, êîòîðûå, ïî åãî ìíåíèþ, ïîìîãóò àêòèâèçèðîâàòü åãî óñèëèÿ ïî îòïðàâêå âñå áîëüøåãî ÷èñëà ëþäåé íà Ëóíó â 2020-õ ãîäàõ. Îáúÿâëÿÿ î ïðèñóæäåíèè ïðåìèè, àäìèíèñòðàòîð ÍÀÑÀ Äæèì Áðàéäåíñòàéí ñêàçàë, ÷òî àãåíòñòâî ñîáèðàåòñÿ ïîìîãàòü "àìåðèêàíñêèì êîìïàíèÿì, êîòîðûå çàèíòåðåñîâàíû â ïîëåòå íà ïîâåðõíîñòü Ëóíû è â èññëåäîâàíèè êîñìîñà íîâûìè è óíèêàëüíûìè ñïîñîáàìè." ÍÀÑÀ, ïîõîæå, òåïåðü òîæå çàèíòåðåñîâàíî â ýòîì.
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
×òî èìååì â èòîãå?
Âíåøíå - ðàäèàëüíàÿ ñåòü õîëìîâ, ñîåäèíåííûå ìåæäó ñîáîé ïåðåõîäàìè.  öåíòðå áîëüøèå ñ ïðîèçâîäñòâåííûìè è áèîñôåðíûìè ìîäóëÿìè, ïî ïåðèìåòðó æèëûå ìåíüøåãî ðàçìåðà. Íà óäàëåíèè, ñ îäíîé ñòîðîíû ïîñàäî÷íûå ïëîùàäêè, ñ äðóãîé ÿäåðíàÿ ýëåêòðîñòàíöèÿ. Âñå ýòî ñâÿçàíî äîðîãàìè. Êîëîíèè ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé ñåòüþ æåëåçíûõ äîðîã è ãðóíòîâîê.
Âíóòðè - ìíîãîýòàæíûå èíòåðüåðû èç ñòåêëà è ìåòàëëà, êâàðòèðû ïî ïåðèìåòðó ïîëóñôåðû ñ ìàëåíüêèìè èëëþìèíàòîðàìè, â öåíòðå ïðîñòîðíîå îáùåå ïîìåùåíèå (ñïîðòèâíûå çàëû, ñòîëîâûå, çîíû îòäûõà). Ïåðåõîä èç îäíîãî êóïîëà â äðóãîé, à òàêæå äî ïðîèçâîäñòâåííûõ ìîäóëåé - ïî äëèííûì êîðèäîðàì.
PS: Ñëåäóþùèé ïîñò öèêëà áóäåò ïðî ýêîíîìèêó è ñòîèìîñòü òàêèõ ïðîåêòîâ.
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
- îòäûõàåøü ñ çàëå îæèäàíèÿ ñ âèäîì íà Çåìëþ ïàðó ÷àñîâ;
- ïåðåñàæèâàåøüñÿ íà êîðàáëü ñ ìåòàí-êèñëîðîäíûìè äâèãàòåëÿìè äî Ëóíû;
- îòëåòàåøü îò Çåìíîé ñòàíöèè, ëåòèøü â êîñìîñå (ïî âðåìåíè êàê òðàíñîêåàíñêèé ïåðåë¸ò) è âûõîäèøü íà Ëóííîé ñòàíöèè;
- òàì ïåðåñàæèâàåøüñÿ íà ïîñàäî÷íûé øàòòë ñ âîäîðîäî-êèñëîðîäíûìè äâèãàòåëåì, è äîëåòàåøü äî Ëóííîãî êîñìîïîðòà;
- ñàäèøüñÿ íà ýêñïðåññ-ëóíîõîä è åäåøü äî íóæíîé áàçû.
Ó íàñ íåêîòîðûå íà ïîåçäå äî ׸ðíîãî ìîðÿ äîëüøå åçäÿò.
Êàðòèíêà èç èíòåðíåòà.
- íà ìàðñèàíñêîì àëèýêñïðåññå äåëàåòñÿ çàêàç;
- çàêàç ïðèõîäèò â ñîðòèðîâî÷íûé öåíòð êîñìîïîðòà;
- åãî âìåñòå ñ äðóãèìè çàêàçàìè óïàêîâûâàþò â ñòàíäàðòíûé êîñìè÷åñêèé ãðóçîâîé êîíòåéíåð (íàïðèìåð, öèëèíäð 8x12 ì) è âûâîäÿò ê îðáèòàëüíîé ñòàíöèè;
- òàì àâòîìàòè÷åñêèå ìàíèïóëÿòîðû ïîä ïðèñìîòðîì îïåðàòîðà ðàçìåñòÿò êîíòåéíåð íà áóêñèðå ñ èîííûìè äâèãàòåëÿìè, äîáàâèò åù¸ øòóê 11 òàêèõ êîíòåéíåðîâ (ñ çàïàñíûìè ðåàêòîðàìè, ðàçíûìè êîíñåðâàìè, êîìïüþòåðíîé òåõíèêîé, ñêàôàíäðàìè è ïðî÷èìè âåùàìè);
- äàëåå ýòîò êîñìè÷åñêèé êîíòåéíåðîâîç íà÷èíàåò ñâîé ïîë¸ò íà Ìàðñ;
- íà ìàðñèàíñêîé ñòàíöèè åãî ðàçãðóæàþò è ïî îäíîìó êîíòåéíåðó ñïóñêàþò ñ îðáèòû íà ïîñàäî÷íûõ ìîäóëÿõ;
- äàëåå ãðóç ñîðòèðóþò è äîñòàâëÿþò çàêàç óæå â æèëîé ìîäóëü.
Ïðî èíôðàñòðóêòóðó êîëîíèè â ñëåäóþùåì ïîñòå.
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
2112
×àñòü íóëåâàÿ: Çà÷åì è íà êàêèå øèøè?
Èòàê, ïðåæäå ÷åì âîîáùå íà÷èíàòü êàêèå-òî ðàçãîâîðû î ïîëíîöåííîé êîëîíèçàöèè Ñîëíå÷íîé Ñèñòåìû, ñëåäóåò îòâåòèòü íà äâà âîïðîñà, î êîòîðûõ òåîðåòèêè ðàññóæäàòü îáû÷íî íå ëþáÿò. Ìîæíî äî óïîåíèÿ ðèñîâàòü ÿäåðíûå çâåçäîë¸òû è òåððàôîðìèðîâàííûå ïëàíåòû, íî áåç ýêîíîìè÷åñêîãî è öåëåâîãî àñïåêòà âñ¸ ýòî îñòàíåòñÿ ïóñòûìè áàñíÿìè.
§1. Íà êàêèå øèøè?
Êîñìîñ ýòî äîðîãî. Íàñ òàê ó÷èëè. Êîñìè÷åñêàÿ ñòîèìîñòü êîñìè÷åñêèõ ïîë¸òîâ ñêëàäûâàåòñÿ èç ìíîãèõ ôàêòîðîâ. Òóò è áàëàíñ ñïðîñà-ïðåäëîæåíèÿ, è ñòðîæàéøàÿ ãîñïðè¸ìêà êîìïîíåíòîâ, è îãðîìíûå çàòðàòû íà ðàçðàáîòêó àïïàðàòà â åäèíñòâåííîì ýêçåìïëÿðå, è ìíîãîå äðóãîå. Âñ¸ ýòî ìîæíî áûëî áû ñîêðàòèòü çà ñ÷¸ò ìàññîâîñòè. Íî ïðåæäå âñåãî âñ¸ óïèðàåòñÿ åäèíñòâåííûé êëþ÷åâîé ïàðàìåòð: ñòîèìîñòü ïîäú¸ìà êèëîãðàììà íà îðáèòó. Äëÿ áîëüøèíñòâà èç ñîâðåìåííûõ ðàêåò-íîñèòåëåé îíà ñîñòàâëÿåò îêîëî 20-30.òûñ$/êã. Äëÿ äåøåâåéøèõ (Falcon9, Falcon Heavy, Ïðîòîí) 2000-2500$/êã. Ýòî çíà÷èò, ÷òî â ñàìîì òåîðåòè÷åñêè ïðåäåëüíîì ñëó÷àå ðÿäîâîìó Âàñå ïðèä¸òñÿ çàïëàòèòü çà ïîäú¸ì ñîáñòâåííîé òóøêè íà íèçêóþ îïîðíóþ îðáèòó 200000$ (ñòîèìîñòü õîðîøåé êâàðòèðû â Ìîñêâå).  ðåàëüíîñòè Âàñå ïðèä¸òñÿ ïëàòèòü âî ìíîãî ðàç áîëüøå, âåäü ñ òóøêîé íóæíî ïîäíèìàòü êîðàáëü, ñêàôàíäð, îïëà÷èâàòü èíôðàñòðóêòóðíûå ðàñõîäû è.ò.ï. Ðåàëüíàÿ öåíà êîñìè÷åñêîãî òóðèçìà ñåãîäíÿ ~20ìëí$ çà ïîë¸ò. Áóäü òóðèñòîâ ìíîãèå òûñÿ÷è â ãîä - ìîæíî áûëî áû óäåøåâèòü ýòó öåíó â äåñÿòêè ðàç, íî íå íèæå ñòîèìîñòè ïîäú¸ìà òóøêè.
Êàçàëîñü áû, íèæå ýòîãî ïðåäåëà ñòîèìîñòü îïóñòèòü íåâîçìîæíî. Îäíàêî äàâàéòå äëÿ íà÷àëà âçãëÿíåì íà êàðòèíêó îò United Launch Alliance.
Âèäíî, ÷òî ïî ìàññå ïåðâàÿ ñòóïåíü íà 95% ñîñòîèò èç òîïëèâà, à ïî ñòîèìîñòè òîïëèâî ñîñòàâëÿåò ìåíüøå 1%. Ëüâèíóþ äîëþ öåíû ñîñòàâëÿåò äâèãàòåëü, îñòàëüíîå - íåñóùèå êîíñòðóêöèè è ïåðèôåðèéíûå ñèñòåìû. Åñëè âñ¸ ýòî âåðíóòü íà çåìëþ è èñïîëüçîâàòü íåñêîëüêî ðàç - ñòîèìîñòü çàïóñêà çàìåòíî óïàä¸ò, âåäü òîïëèâî ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàêåòîé ïðàêòè÷åñêè íè÷åãî íå ñòîèò. (Çäåñü ñëåäóåò îãîâîðêó, ÷òî ýòîò ïðèíöèï íå ðàáîòàåò ñ òâåðäîòîïëèâíîé ñòóïåíüþ, êîòîðàÿ õîòü è â öåëîì äåøåâëå æèäêîñòíîé, íî å¸ ïåðåçàïðàâêà îáõîäèòñÿ çíà÷èòåëüíî äîðîæå. Óñêîðèòåëü ôàêòè÷åñêè ðàçáèðàëè è ñîáèðàëè çàíîâî. Ýòî îäíà èç ïðè÷èí, ïî êîòîðûì Ñïåéñ Øàòòë òàê è íå ñîâåðøèë ýêîíîìè÷åñêîé ðåâîëþöèè íà ðûíêå êîñìè÷åñêèõ çàïóñêîâ.) Âåðíóòü ïåðâóþ ñòóïåíü ëåãêî: îíà îòäåëÿåòñÿ íà ñêîðîñòè ~2êì/ñ, íå óñïåâàÿ äàëåêî óëåòåòü , è ñïîêîéíåíüêî òîðìîçèò îá îêðóæàþùèé âîçäóõ äî ïðèåìëåìûõ äëÿ ïîñàäêè ñêîðîñòåé. Äàëüøå ñàäèìñÿ èëè íà ïàðàøþòàõ (óñêîðèòåëü Ñïåéñ Øàòòëà), èëè íà îñòàòêàõ òîïëèâà (Falcon9), èëè íà êðûëüÿ (ïðîåêò âîçâðàùàåìûõ áîêîâûõ óñêîðèòåëåé ÐÍ "Ýíåðãèÿ"), ìàññû âñ¸ ýòî ñîæð¸ò ïðèìåðíî îäèíàêîâî.
À ÷òî åñëè âîçâðàùàòü è âòîðóþ ñòóïåíü? Òåîðåòè÷åñêè ìîæíî áûëî áû ñâåñòè çàòðàòû íà çàïóñê ê çàòðàòàì íà òîïëèâî, óäåøåâèâ ñòîèìîñòü êèëîãðàììà íà îðáèòå â äåñÿòêè ðàç, äî 50-100$. Íî âåðíóòü âòîðóþ ñòóïåíü ñëîæíåå - å¸ ïðèõîäèòñÿ òîðìîçèòü ñ ïåðâîé êîñìè÷åñêîé ~7.8 êì/ñ, ÷òî îçíà÷àåò â 16 ðàç áîëüøå êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè íà åäèíèöó ìàññû ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâîé ñòóïåíüþ. Âñ¸ ýòî ïåðåõîäèò â òåïëî, òðåáóåò òåïëîâîé çàùèòû è õèòðûõ ñõåì âõîäà ñ ãèïåðçâóêîâûì ïëàíèðîâàíèåì - ÷òîáû ìàêñèìàëüíî ðàçìàçàòü ýòî òåïëî ïî âðåìåíè. Çà âñþ èñòîðèþ âåðíóòü âòîðóþ ñòóïåíü óäàâàëîñü òîëüêî Ñïåéñ Øàòòëó, íî Øàòòë çäåñü - î÷åíü ïëîõîé ïðèìåð. Âî-ïåðâûõ, âòîðàÿ ñòóïåíü âîçâðàùàëàñü íå ïîëíîñòüþ (ñïàñàëèñü òîëüêî äâèãàòåëè, âîäîðîäíûé áàê ñãîðàë âìåñòå 15-25% ñòîèìîñòè çàïóñêà). Âî-âòîðûõ, ìàññîâîå ñîâåðøåíñòâî îí èìåë ïðåïîãàíåéøåå, âîçÿ íà 78ò ñóõîé ìàññû âñåãî 24ò ïîëåçíîé íàãðóçêè. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî è ñ òâåðäîòîïëèâíîé ïåðâîé ñòóïåíüþ âñ¸ ïîøëî íå ïî ïëàíó, ðåâîëþöèè ìíîãîðàçîâîñòè òîãäà íå ïîëó÷èëîñü.
Ñóùåñòâóåò è âòîðàÿ ïàðàäèãìà óäåøåâëåíèÿ çàïóñêà: Big Dumb Booster (áóêâàëüíî: áîëüøîé ãëóïûé íîñèòåëü). Ñ óâåëè÷åíèåì ðàçìåðîâ îáú¸ì ðàñò¸ò áûñòðåå ïëîùàäè, à ñóõàÿ ìàññà ðàêåòû (ñòåíêè áàêîâ, ñîïëà äâèãàòåëåé) ìåäëåííåå ïîëíîé âçë¸òíîé ìàññû. Ïîýòîìó ìîæíî èëè âïèõíóòü íàìíîãî áîëüøå ïîëåçíîé íàãðóçêè, èëè ñäåëàòü ðàêåòó äåø¸âûì ïðèìèòèâíûì ñïîñîáîì, çàìåíèâ òèòàí è óãëåâîëîêíî íà ðæàâóþ ñòàëü, êîå-êàê ñâàðåííóþ ïüÿíûìè îðêàìè. Èëè è òî, è äðóãîå îäíîâðåìåííî. Ýòî, êñòàòè, ïðîñëåæèâàåòñÿ ïî òåíäåíöèè, ÷òî ñòîèìîñòü êèëîãðàììà íà îðáèòó äåøåâëå âñåãî ó òÿæ¸ëûõ ðàêåò, äîðîæå âñåãî ó ë¸ãêèõ è ñâåðõë¸ãêèõ. À àïîôåîçîì ýòîé êîíöåïöèè ñòàë íåðåàëèçîâàííûé ïðîåêò SeaDragon - ïðîåêò ñòàðòóþùåé èç ìîðÿ ðàêåòû äëèíîé 150ì íà 550 òîíí ïîëåçíîé íàãðóçêè. Ïðè óñëîâèè ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ïåðâîé ñòóïåíè ýòî äàâàëî áû íèæíèé ïîðîã â 59$ çà êèëîãðàìì íà îðáèòå.
Ïðîåêò Starship îò SpaceX èíòåðåñåí òåì, ÷òî âîïëîùàåò îäíîâðåìåííî îáå êîíöåïöèè. Ýòî îãðîìíûõ ðàçìåðîâ ðàêåòèùà, ãäå îáå ñòóïåíè âîçâðàùàåìûå, ïðè÷¸ì âòîðàÿ ñòóïåíü ñäåëàíà èç íåðæàâåéêè è èìååò î÷åíü õîðîøåå ìàññîâîå ñîâåðøåíñòâî (120ò ñóõîé ìàññû íà 150ò ïîëåçíîé íàãðóçêè). Ýòî óæå ïðåòåíçèÿ íà ïëàíêó ïî êðàéíåé ìåðå 100$/êã, õîòÿ íèæíèé ïðåäåë òàêîé ñõåìû (åñëè ñ÷èòàòü òîëüêî ðàñõîäû íà òîïëèâíóþ ïàðó) íàõîäèòñÿ ãäå-òî â ðàéîíå 10$/êã. Èëîí Ìàñê ïðÿìî çàÿâëÿë, ÷òî ñîáèðàåòñÿ äîñòè÷ü ýòîé öèôðû.
10$ çà êèëîãðàìì ýòî è åñòü ïîðîãîâàÿ öèôðà, ïðè êîòîðîé øèðîêîìàñøòàáíàÿ êîëîíèçàöèÿ êîñìîñà ñòàíîâèòñÿ ýêîíîìè÷åñêè âîçìîæíîé. Ïîòîìó ÷òî äëÿ íàøåãî óñëîâíîãî Âàñè ïîäú¸ì òóøêè íà îðáèòó îáîéä¸òñÿ â 1000$ - ïðèìåðíî êàê ñòîèìîñòü àâèàáèëåòà â ÑØÀ. À ñòîèìîñòü ïîäú¸ìà íà îðáèòó, ñêàæåì, áóëüäîçåðà ñòàíîâèòñÿ ñîïîñòàâèìîé ñî ñòîèìîñòüþ áóëüäîçåðà. Íà ýòîé îòìåòêå Ëóíà, Ìàðñ, àñòåðîèäû è îðáèòàëüíûå ãîðîäà-äîêè ñòàíîâÿòñÿ àáñîëþòíî ðåàëèñòè÷íûì "íîâûì ñâåòîì" äëÿ ìàëîãî è ñðåäíåãî áèçíåñà è äëÿ ïðîñòûõ ðàáîòÿã, ÷òî îòêðûâàåò ðûíêè îãðîìíûõ ðàçìåðîâ.
À ìîæíî åù¸ äåøåâëå? Ìîæíî, ïðè÷¸ì áåç âñÿêèõ òàì êîñìè÷åñêèõ ëèôòîâ. Íî îá ýòîì â ñëåäóþùèé ðàç.
§2. Çà÷åì?
Ïî÷åìó áû ñíà÷àëà íå îñâîèòü ìîðñêîå äíî èëè Àíòàðêòèäó? Ýòî âåäü ïðîùå!
Îòâåò1: íåèíòåðåñíî. "Íè÷åéíûå" ìåñòà íà Çåìëå ñòðàøíî çàðåãóëèðîâàíû. Ëþáîå ìåñòî, êóäà ìîæåò äîåõàòü ïîëèöåéñêàÿ ìàøèíà èëè âîåííûé êîðàáëü, ïðåäïîëàãàåò ãí¸ò ãîñóäàðñòâåííîãî ðýêåòà, ÷åðåç êîòîðûé ïðîáèòüñÿ î÷åíü ñëîæíî. Ïîïðîáóéòå îòêðûòü ïðîèçâîäñòâî èëè òåì áîëåå äîáû÷ó ðåñóðñîâ â Àíòàðêòèäå - è âàñ ñúåäÿò íà óðîâíå ÎÎÍ, ïîñêîëüêó íè÷åéíîñòü Àíòàðêòèäû ýòî ôàêòè÷åñêè âðåìåííî çàìîðîæåííûé òåððèòîðèàëüíûé ñïîð. Åäèíñòâåííîå ïîêà îòíîñèòåëüíî ñâîáîäíîå ìåñòî íà Çåìëå ýòî íåéòðàëüíûå âîäû, íî è äåëàòü òàì îñîáî íå÷åãî.
Îòâåò2: íå ïðîùå. Ëó÷øå íèêàêîé àòìîñôåðû, ÷åì íåäðóæåñòâåííàÿ. Ëó÷øå íèêàêîé ïîâåðõíîñòè, ÷åì êèëîìåòðû ëüäà ñ âíåçàïíî îáðàçóþùèìèñÿ ïîä òîáîé ñòîìåòðîâûìè òðåùèíàìè. Àíòàðêòèäà ýòî ñóùèé àä, ãäå ëþáûå ïîñòðîéêè ìåäëåííî çàìåòàåò ñíåãîì, ãäå äî ðåñóðñîâ íå äîáðàòüñÿ, ãäå ñîëíå÷íûå áàòàðåè áåñïîëåçíû, à òåïëî îò ïîñòðîåê óëåòó÷èâàåòñÿ áûñòðåå, ÷åì íà Ìàðñå, âåäü àòìîñôåðà â 170 ðàç ïëîòíåå è òåïëî ïðîâîäèò õîðîøî. Åù¸ õóæå ñèòóàöèÿ íà ìîðñêîì äíå, ãäå íóæíî äåðæàòü òûñÿ÷è àòìîñôåð âíåøíåãî äàâëåíèÿ, à ïðîãóëêè â ñêàôàíäðå íåâîçìîæíû â ïðèíöèïå.
Íà ñàìîì äåëå äëÿ êîëîíèçàöèè ñîëíå÷íîé ñèñòåìû "âîò ïðÿìî ñåé÷àñ" åñòü äâå ïðè÷èíû. Îäíà õîðîøàÿ, âòîðàÿ ïëîõàÿ. Íà÷íó ñ õîðîøåé.
Âîîáùå-òî íàì êðàéíå ïîâåçëî ñ ïðîòîïëàíåòíûì îáëàêîì. Ïîãèáøèå ñâåðõíîâûå îñòàâèëè íàì â íàñëåäñòâî êó÷ó òÿæ¸ëûõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå ïðè îáû÷íîì íóêëåîñèíòåçå íå îáðàçóþòñÿ. Ó íàñ òóò è óðàí â òîâàðíûõ êîëè÷åñòâàõ, è ïëàòèíà, è ëàíòàíîèäû âñÿêèå. À ÷òî äåëàþò òÿæ¸ëûå ýëåìåíòû, ïîïàäàÿ â ìîëîäóþ ãîðÿ÷óþ ïëàíåòó ñ âûñîêîé ãðàâèòàöèåé? Ïðàâèëüíî, îïóñêàþòñÿ âíèç, â ÿäðî. Íà Çåìëå, äëÿ ñïðàâî÷êè, ñòîëüêî çîëîòà, ÷òî ìû ëåãêî ìîãëè áû äåëàòü èç íåãî âñþ ýëåêòðîïðîâîäêó è ïèâíûå áàíêè, åñëè áû ìîãëè ïðîáèòüñÿ ÷åðåç òûñÿ÷è êèëîìåòðîâ ìàíòèè. Íî âñ¸, ÷òî ìû ìîæåì - ãëîäàòü îãðûçêè ìåòåîðèòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, íàïàäàâøèå ñþäà âî âðåìÿ ïîçäíåé òÿæ¸ëîé áîìáàðäèðîâêè.
Íî â äðóãèõ ÷àñòÿõ áûâøåãî ïðîòîïëàíåòíîãî äèñêà, ãäå ñèëüíîé ãðàâèòàöèè íå âîçíèêëî, òÿæ¸ëûõ ýëåìåíòîâ áëèçêî ê ïîâåðõíîñòè äîëæíî áûòü ãîðàçäî áîëüøå. Ê ïðèìåðó, íà Ëóíå. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ ïðèâåç¸ííîé KREEP-ïîðîäîé, ãäå åñòü óðàí, òîðèé è ðåäêîçåìåëüêà. Ïðè÷¸ì øàõòû òàì ðûòü â ñèëó íèçêîé ãðàâèòàöèè ìîæíî äåñÿòèêðàòíî ãëóáæå, ÷åì íà Çåìëå. À âûøå âñåãî êîíöåíòðàöèÿ äîñòóïíûõ òÿæ¸ëûõ ýëåìåíòîâ äîëæíà áûòü â ãëàâíîì àñòåðîèäíîì ïîÿñå.
Òåì âðåìåíåì, íà Çåìëå çàêàí÷èâàåòñÿ íèêàêàÿ íå íåôòü. Ó÷èòûâàÿ ìåòàíãèäðàòû è îòêðûòûé íà Êîëüñêîé ñâåðõãëóáîêîé ïðóùèé èç ìàíòèè ìåòàí - åñòü ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî óãëåâîäîðîäû íà Çåìëå âîîáùå ïî÷òè áåñêîíå÷íûå (ïðèâåò Ãðåòå Òóíáåðã). Íà Çåìëå çàêàí÷èâàþòñÿ òàêèå âåùè, êàê èíäèé, îëîâî, è ïëàòèíà, áåç êîòîðûõ âñòàíåò îãðîìíîå êîëè÷åñòâî îòðàñëåé. ×òî õóæå - ðàñò¸ò ïîòðåáíîñòü â ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåíòàõ âêëþ÷àÿ òàêèå âåùè, êàê ðóòåíèé (1350$/êã), ãåðìàíèé (1200$/êã), öåðèé (4000$/êã), èðèäèé (16700$/êã) èëè ðîäèé (373000$/êã). È ïðåñëîâóòûé ãåëèé-3 (~15000$/êã), êîòîðûé íóæåí íå äëÿ òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà, à äëÿ íåéòðîííûõ äåòåêòîðîâ è êðèîãåííûõ òåõíîëîãèé - è åãî óæå îñòðî íå õâàòàåò. È åñëè ñòîèìîñòü âûâîäà ãðóçîâ íà îðáèòó â áëèæàéøèå ãîäû äåéñòâèòåëüíî îïóñòèòñÿ äî 10-100$/êã, òî ãåîëîãîðàçâåäêà è äîáû÷à ýòèõ äðàãîöåííîñòåé â êîñìîñå ñòàíîâÿòñÿ ðåíòàáåëüíû.
Âòîðàÿ ïðè÷èíà ïëîõàÿ: à ñ ÷åãî âû âçÿëè, ÷òî ó íàøåé öèâèëèçàöèè âîîáùå åñòü â çàïàñå ïàðà ìèëëèàðäîâ ëåò äî ðàñïóõàíèÿ Ñîëíöà â êðàñíûé ãèãàíò?
Íàïîìèíàþ, ÷òî ìû óæå ïàðó ìèëëèîíîâ ëåò æèâ¸ì â îäíó èç ñàìûõ õîëîäíûõ ýïîõ ïëàíåòû ïîñðåäè ëåäíèêîâîãî ïåðèîäà, ãäå ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà ïàäàåò íà 6-8 ãðàäóñîâ, è âûìåðçàåò âñ¸ äî òðèäöàòîé ïàðàëëåëè, à ïî Çåìëå ãóëÿþò õîëîä, ñìåðòü è áåëûå õîäîêè. Ïî÷åìó æ ìû ýòîãî íå âèäèì? Ïîòîìó ÷òî âñÿ ïèñüìåííàÿ ÷åëîâå÷åñêàÿ èñòîðèÿ óìåùàåòñÿ íà ìàëåíüêèå ñ ãåîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ ïåðåðûâû ïî 20000 ëåò, êîòîðûå ðàçäåëÿþò 80000 ëåò ëåäÿíîãî àäà, êîòîðûé öèâèëèçàöèÿ â å¸ íûíåøíåì âèäå ñîâåðøåííî òî÷íî íå ïåðåæèâ¸ò. È ñêîëüêî ëåò ó íàñ â çàïàñå - íèêòî òî÷íî íå çíàåò. Ìîæåò 500, ìîæåò ìû õóäî-áåäíî íàïåðäèì ñåáå ïàðíèêîâûõ ãàçîâ èç ÄÂÑ (åù¸ ðàç ïðèâåò Ãðåòå Òóíáåðã) è ïðîäëèì ò¸ïëûå âðåìåíà íà 3000 ëåò. È íå ñâàëèìñÿ ëè ìû íà áîëüøóþ ÷àñòü ýòîãî âðåìåíè â íîâîå ñðåäíåâåêîâüå, ÷òî ÷åëîâå÷åñòâî êàê ìèíèìóì äâà ðàçà óæå äåëàëî - ýòî òîæå õîðîøèé âîïðîñ. Âûéòè èç íåãî ìîæíî è íå óñïåòü.
Íå òàê-òî ìíîãî âðåìåíè ó ëþäåé äëÿ ñòàíîâëåíèÿ ìåæïëàíåòíîé öèâèëèçàöèåé. À âîò ýêîíîìè÷åñêèé ðåñóðñ âïîëíå äàæå åñòü.
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
SN12 (îáíàðóæåíû îòäåëüíûå ÷àñòè)
È, ÷òî áîëåå âàæíî, óæå ïðèñòóïèëè ê ñáîðêå ñâåðõòÿæåëîãî óñêîðèòåëÿ SuperHeavy. Åãî ãîòîâíîñòü, ïî çàÿâëåíèþ ãåíåðàëüíîãî êîíñòðóêòîðà SpaceX Èëîíà Ìàñêà, äîëæíà ïðèéòèñü íà îêòÿáðü, ÷òî äîïóñêàåò øàíñ òîãî, ÷òî âûñòóïàòü îí â ýòîì ãîäó áóäåò íà ôîíå óæå ïîëíîñòüþ ñîáðàííîé ñèñòåìû, âïåðâûå îáúÿâëåííîé â 2016 ãîäó.
Elon Musk:
— Àõ äà, îáíîâëåíèå ïî Starship áóäåò ïðèìåðíî ÷åðåç 3 íåäåëè. Òî, ÷òî áóäåò ïðåäñòàâëåíî, íà ñàìîì äåëå áóäåò òåì, ÷òî ïîëåòèò íà îðáèòó êàê V1.0 ïî÷òè áåç èçìåíåíèé. Ýñòåòèêà ñâàðíûõ øâîâ çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòñÿ â áóäóùèõ âåðñèÿõ Starship.
Elon Musk:
— Îòëè÷íûé ðåíäåð! Ñâàðíûå øâû è êîëüöà êîðïóñà áóäóò íàìíîãî áîëåå ãëàäêèìè â áóäóùèõ ïðîòîòèïàõ.
Íàïîìíèì, ÷òî â ïëàíàõ êîìïàíèè îòïðàâèòü ïåðâûé Starship íà îðáèòó óæå â ñëåäóþùåì ãîäó, ïðèçåìëèòü åãî íà Ëóíó ê 2022 ãîäó è îòïðàâèòü ñ ýêèïàæåì NASA íà ïîâåðõíîñòü Ëóíû ê 2024 ãîäó ïî óæå çàêëþ÷åííîìó ñîãëàøåíèþ, ñîãëàñíî êîòîðîìó êîìïàíèÿ ïðåäîñòàâèò ñâîé ïèëîòèðóåìûé ïîñàäî÷íûé ìîäóëü. (Îôèöèàëüíûé ðåíäåð NASA ëóííîé áàçû ñ ïîñàäî÷íûìè ìîäóëÿìè îò Blue Origin è SpaceX)
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
Èçîáðàæåíèå ïðîåêòà Starship ïðè òîðìîæåíèè â àòìîñôåðå Ìàðñà.
Ïåðåä íà÷àëîì íàäî çàìåòèòü, ÷òî äàííûé ïîñò (êàê è ïåðâàÿ ÷àñòü) íå ãîâîðèò, î òîì, ÷òî óæå çàâòðà ëåòèì êîëîíèçèðîâàòü Òèòàí, Ìàðñ. Êîëîíèçàöèÿ, â ïîëíîì åå ïîíèìàíèè (íå ðàçîâûå âûñàäêè), â áëèæàéøèå ëåò 30, íå ãðîçèò äàæå Ëóíå. Ýòî áóäåò äîëãèé è îïàñíûé ïðîöåññ ïî äëèòåëüíîñòè áëèæå ê ñîòíå ëåò. Íà âîïðîñ «Çà÷åì íàäî ëåòåòü ê äðóãèì ïëàíåòàì?» î÷åâèäíîãî îòâåòà íåò. Íî ÿ íàäåþñü, ÷òî ÷åëîâå÷åñòâî âûáåðåò ïóòü çàïóñêà ðàêåò íà äðóãèå ïëàíåòû, à íå äðóã ïî äðóãó.
Ñàìîå ãëàâíîå äëÿ êîëîíèé - ýòî óñëîâèÿ îáèòàíèÿ âíå æèëûõ ìîäóëåé.
Íà÷í¸ì ñ ñàìûõ óäîáíûõ äëÿ ÷åëîâåêà. À ýòî Âåíåðà è Òèòàí.
Âåíåðà
Äëÿ âûñîò 45 - 55 êì, â ñðåäíåì ïðèìåðíî + 15 Ñ.  àòìîñôåðå óãëåêèñëûé ãàç è íåìíîãî àçîòà 3.5%, äàâëåíèå áëèçêî ê çåìíîìó, (ìîæíî âûáèðàòü, ÷òî êîìôîðòíåå òåìïåðàòóðà èëè äàâëåíèå - ïîäíèìàåìñÿ âûøå, òàì õîëîäíåå è ðàçðÿæåíåå, íèæå, íàîáîðîò). Òÿãîòåíèå 0.9 g - êèñëîðîäíûé áàëëîí î÷åíü áûñòðî íà÷í¸ò îòòÿãèâàòü ñïèíó.  îáëàêàõ ñåðíàÿ êèñëîòà, íî êîíöåíòðàöèÿ äîâîëüíî áîëüøàÿ. Ìîæíî õîäèòü â ÎÇÊ, ñ áàëëîíîì êèñëîðîäà.  ïðèíöèïå, àêâàëàíã ñ ïîëíûì ãèäðîêîñòþìîì (èç ïîäõîäÿùåãî ìàòåðèàëà) âïîëíå ïîäîéä¸ò. Âîêðóã îáëàêà, çåìëè íå âèäíî. Åñëè âûâàëèòüñÿ èç àýðîñòàòà, òî íå äîëåòåâ äî çåìëè, ïðèìåðíî îäíîâðåìåííî, ñâàðèò â àòìîñôåðå è ðàçäàâèò äàâëåíèåì. Ðàäèàöèÿ ïðèåìëåìà.
Ïîäõîäÿùàÿ ôîðìà îäåæäû äëÿ äëèòåëüíîãî ïðåáûâàíèÿ â îáëàêàõ Âåíåðû - ýòî àêâàëàíã.
Åñëè íàäî áûñòðî ïåðåáåæàòü îò îäíîãî- êîíöà äèðèæàáëÿ äî äðóãîãî - ìîæíî â ïîâñåäíåâíîé îäåæäå, íàäî ïðîñòî çàäåðæàòü äûõàíèå (îïÿòü æå ãëàçà ëó÷øå çàêðûòü), åñëè âäîõí¸òå - îòðàâèòåñü ñåðíîé êèñëîòîé.
Ñåðíàÿ êèñëîòà íà Âåíåðå êîñìîíàâòîâ íå îêèñëèò - åñëè ñóäèòü, ÷òî êîíöåíòðàöèÿ êèñëîòû 80%, à äîëÿ âîäÿíîãî ïàðà íà «æèëûõ âûñîòàõ» 1% (0.1 ã/êã) , ïîëó÷àåì 1 ã êèñëîòû íà ì3. (òóò ïðèáëèçèòåëüíûé ðàñ÷¸ò), ýòî â 5 ðàç âûøå ñìåðòåëüíîé äîçû. Íî â ïëàñòèêîâîì êîñòþìå - íå ñòðàøíî.
Óñëîâèÿ ïîäòâåðæäåíû àïïàðàòàìè, ñîâåðøèâøèìè ïîñàäêó (ëèáî ïîïûòêó) íà ïîâåðõíîñòü:
- Âåíåðà 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 11, 12, 13, 14;
- Âåãà 1, 2;
Òèòàí
Î÷åíü õîëîäíî, òåìïåðàòóðà ïî÷òè ïîñòîÿííà è ðàâíà - 179 Ñ. Íà Çåìëå ëþäè ïåðèîäè÷åñêè âûäåðæèâàþò - 70 Ñ. Äàâëåíèå 1.5 àòìîñôåðû - áóäåò íå çàìåòíî äàæå. Òÿãîòåíèå 0.14 g - ìîæíî íà ñåáå òàñêàòü î÷åíü ìíîãî êèñëîðîäà è îáîðóäîâàíèÿ. Àòìîñôåðà - ïî÷òè ïîëíîñòüþ àçîò è 1.6% ìåòàíà + íåìíîãî, íî ÿäîâèòûõ ïðèìåñåé. Âäûõàòü äàæå ïîäîãðåòûé ìåñòíûé «âîçäóõ» íå ñòîèò - ìîæíî õîðîøî òðàâàíóòüñÿ, à âäîõ õîëîäíîãî ãàðàíòèðîâàíî óáü¸ò. Ìíîãî ðåê è îç¸ð/ìîðåé æèäêîãî ýòàíà, ìåòàíà, ïðîïàíà (âîîáùåì ìå÷òà Ãàçïðîìà). Èç ýòèõ ãàçîâ ñîáñòâåííî ñîñòîÿò îáëàêà, èäóò äîæäè. Ðàäèàöèÿ ïðèåìëåìàÿ.
Ïîäõîäÿùàÿ ôîðìà îäåæäû - î÷åíü ò¸ïëûé íåïðîäóâàåìûé (ïî÷òè ãåðìåòè÷íûé) êîìáèíåçîí, ñ ïðèíóäèòåëüíûì íàääóâîì (ñèñòåìà ìîæåò ñîñòîÿòü èç íàñîñà, òåïëîâîé ñïèðàëè, áàòàðåè è íàãíåòàÿ çàáîðòíûé âîçäóõ ïðåäîòâðàòèò ïîñòóïëåíèå õîëîäíîãî âîçäóõà èç âíå) ïîäîãðåòûì àòìîñôåðíûì àçîòîì è êèñëîðîäíàÿ ìàñêà ñ áàëëîíîì.
 ìåòàíîâûõ îç¸ðàõ êóïàòüñÿ è ìûòü ðóêè íå ñëåäóåò.
Òåìïåðàòóðà - 180Ñ íå òàêàÿ ñòðàøíàÿ.  îáû÷íîé çèìíåé êóðòêå, çàùèòèâ ãëàçà è çàäåðæàâ äûõàíèå, ìîæíî êðàòêîâðåìåííî (ìèíóòà) ïðîãóëÿëñÿ ïî ïîâåðõíîñòè.
Òåïëîïåðåäà÷à ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà ðàçíèöå òåìïåðàòóð, ñîîòâåòñâåííî, òàê êàê íà Çåìëå è íà Òèòàíà â âîçäóõå â îñíîâíîì àçîò, òî ÷åëîâåê áóäåò ìåðçíóòü âñåãî â 3.5 ðàçà áûñòðåå. Ìîæíî âñïîìíèòü, ÷òî ìíîãî ëþäåé ïîëüçóþòñÿ êðèîñàóíàìè.
Óñëîâèÿ ïîäòâåðæäåíû çîíäîì «Ãþéãåíñ», ñîâåðøèâøèì ïîñàäêó íà ïîâåðõíîñòü.
Òåïåðü òàì, ãäå óñëîâèÿ ïîõóæå.
Äëÿ Ëóíû/Öåðåðû/Êàëëèñòî/Ìàðñà ôîðìà îäåæäû îäíà - ãåðìîñêàôàíäð.
Ìàðñ
Òåìïåðàòóðà â ñðåäíåì -63 Ñ. Àòìîñôåðà ñ÷èòàé îòñóòñâóåò, äëÿ ÷åëîâåêà ðàçíèöû ìåæäó íåé è âàêóóìîì íåò. Ðàäèàöèÿ ïðèåìëåìà. Òÿãîòåíèå - 0.38 g. Ïåéçàæ äóìàþ âñåì èçâåñòåí.
Óñëîâèÿ ïîäòâåðäèëè êàê ìèíèìóì 4-ðå Ìàðñîõîäà è àïïàðàòàìè Âèêèíã 1, 2.
Ëóíà
Òåìïåðàòóðà îò -173 äî 117 Ñ ñ ðåçêèì ïåðåïàäîì, àòìîñôåðû íåò, òÿãîòåíèå 0.17 g, âîêðóã ïóñòûíÿ, ïîä íîãàìè ïî÷òè ïåñîê, íà ïîëþñàõ ïîïàäàþòñÿ êóñêè ëüäà.
Áîëüøîé ïëþñ - óæå ÷àñòè÷íî îñâîåíà àñòðîíàâòàìè. Ðàäèàöèÿ ïðèåìëåìà.
Óñëîâèÿ ïðåáûâàíèÿ ïîäòâåðæäåíû àñòðîíàâòàìè.
Öåðåðà
Òåìïåðàòóðà â ñðåäíåì -106 Ñ. Àòìîñôåðû íåò. Òÿãîòåíèå - 0.028 g. Ïðûãàòü ìîæíî î÷åíü âûñîêî (ìåòðîâ íà 30), íî õîäèòü èç-çà ýòîãî áóäåò òÿæåëî. Ïîä íîãàìè ãëèíà ñ íåáîëüøîé ïðèìåñüþ ëüäà. Ðàäèàöèÿ âûñîêà.
Ïîñàäîê íà ïîâåðõíîñòü íå áûëî, òîëüêî ïðîëåòû.
Êàëëèñòî
Òåìïåðàòóðà â ñðåäíåì -139 Ñ
Àòìîñôåðû íåò. Òÿãîòåíèå - 0.126 g. Ïîä íîãàìè - íà ïîëîâèíó ë¸ä è ìåòàëëè÷åñêàÿ ðóäà. Ðàäèàöèÿ âûñîêàÿ
Ïîñàäîê íà ïîâåðõíîñòü íå áûëî, òîëüêî ïðîëåòû.
Ïîÿñíåíèå:
- ïîä ðàäèàöèåé ïðèåìëåìà ïîíèìàþ, ÷òî ìîæíî ãóëÿòü ïî ïîâåðõíîñòè â ñâî¸ óäîâîëüñòâèå, íî ñî ñ÷åò÷èêîì Ãåéãåðà è ïîêà îí íå ïîêàæåò ïðåäåë.
- ïîä âûñîêîé ðàäèàöèåé ïîíèìàþ, ÷òî âûõîäèòü íà ïîâåðõíîñòü ëèøíèé ðàç íå ñòîèò. Íî åñëè íàäî, òî ëàäíî.
Òåïåðü ïðî òî, ãäå æèòü.
Ó Âåíåðû ñâîé ïóòü
Ôîòîãðàôèÿ äèðèæàáëÿ èç èíòåðíåòà.
Ñîçäàíèå íàçåìíîé áàçû òàì èñêëþ÷åíî. Îáèòàòü òàì ìîæíî òîëüêî à îáëàêàõ. Òàê êàê ñõîä ñ îðáèòû äèðèæàáëÿ æåñòêîé êîíñòðóêöèè â ïëîòíûå ñëîè àòìîñôåðû ïðåäñòàâëÿåòñÿ ìàëîâîçìîæíûì, òî îñòà¸òñÿ ñõåìà ðàçâ¸ðòûâàíèÿ îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèõ ìÿãêèõ àýðîñòàòîâ èç îòñåêà êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ óæå â àòìîñôåðå, ïîñëå òîðìîæåíèÿ.
Àýðîñòàòû èç ÑÑÑÐ â àòìîñôåðå Âåíåðû óæå óñïåøíî ëåòàëè.
Äëÿ âñåãî îñòàëüíîãî ýòî ïîäçåìíûå èëè õîðîøî ïðèñûïàííûå çåìëåé ìîäóëè.
Ñòðîåíèÿ äîëæíû áûòü ïîõîæå, êàê ìèíèìóì, íà äàííûé ïðîåêò ÅÊÀ.
Ëó÷øå, íî ñëîæíåå, óãëóáëÿòüñÿ ïîä ïîâåðõíîñòü.
Òàêàÿ êîíöåïöèÿ ðåøàåò ñðàçó íåñêîëüêî ïðîáëåì:
- çàùèòà îò ðàäèàöèè;
- çàùèòà îò ìèêðîìåòåîðèòîâ, åñëè íåò àòìîñôåðû.
Âñå ïðîåêòû íàäçåìíûõ ãîðîäîâ íà Ìàðñå è Ëóíå îáðå÷åíû íà ïðîâàë - æèòü òàì ìîæíî, íî íå ïîñòîÿííî. Ïðèä¸òñÿ ñëèøêîì ÷àñòî ìåíÿòü ïåðñîíàë èç çà ïîëó÷åíèÿ ïðåäåëüíûõ äîç îáëó÷åíèÿ.
Àáñîëþòíî âñå ìîäóëè äîëæíû áûòü ãåðìåòè÷íûìè, òàê êàê ñíàðóæè ëèáî âàêóóì, ëèáî íåäðóæåëþáíàÿ àòìîñôåðà.
Îñíîâíàÿ ïðîáëåìà âíåçåìíûõ êîëîíèé - ïîëó÷åíèå ýíåðãèè. Ïîêà åñòü ýëåêòðè÷åñòâî - åñòü òåïëî, âîçäóõ, âîäà, âîçìîæíîñòü ðàáîòû îáîðóäîâàíèÿ è îáîðóäîâàíèÿ äëÿ ïî÷èíêè îáîðóäîâàíèÿ. Êàê òîëüêî ýëåêòðè÷åñòâî ïðîïàäàåò - íà÷èíàåòñÿ îáðàòíûé îòñ÷¸ò.
Ñîëíå÷íûå ïàíåëè äàëüøå Ìàðñà íå ýôôåêòèâíû. Ñîîòâåòñâåííî íà âñå êîëîíèè íàäî áóäåò âåçòè ðåàêòîðû.
Íî ýòî óæå òåìà èíôðàñòðóêòóðû êîëîíèé. Îá ýòîì â ñëåäóþùåé ÷àñòè (÷åðåç ïàðó ïîñòîâ).
PS.
Âåñòà, Ýíöåëàä (ïîõîæèå íà íèõ ïëàíåòû è àñòåðîèäû) íå ïîïàëè â ñïèñîê ïî ïðè÷èíå ìàëûõ ðàçìåðîâ è, êàê ñëåäñòâèå, íèçêîé ãðàâèòàöèè (0.01 g äëÿ Ýíöåëàäà).
Ñëåäóþùèé ïîñò ñêîðåå âñåãî áóäåò ïðî êîñìè÷åñêóþ ðàäèàöèþ.
Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
Автоматическая система мониторинга и отбора информации
Источник
Другие материалы рубрики