Die moderne Menschheit steht kurz vor der Expansion des Weltraums, die eine Periode des stärksten wirtschaftlichen und zivilisatorischen Aufschwungs der Menschheit verspricht, vergleichbar mit der Expansion des Meeres und der industriellen Revolution der Vergangenheit.
Aber anstatt gezielte Schritte in einen neuen Raum zu unternehmen, stampft die Menschheit weiterhin zögernd vor ihrer Haustür. Die groß angelegte Weltraumforschung wird durch die hohen Kosten und die geringe Effizienz des Weltraumtransports gebremst. Trotz der Kosten für Flüge wird die praktische Weltraumforschung bereits in Form einer Gruppierung erdnaher Satelliten durchgeführt.
Ich kann ein alternatives Szenario für die Entwicklung der Raumfahrtindustrie vorschlagen, das den Übergang von einer modernen Satellitenkonstellation zu einer großflächigen Besiedlung des Weltraums in mehreren Phasen ermöglicht, ohne dass unzugängliche Technologien oder teure Regierungsprogramme für deren Umsetzung erforderlich sind.
Zusammen mit den Flügen der ersten Raumschiffe erhielt die Menschheit Zugang zu einem neuen Raum, dessen Weiten und Ressourcen allem, was auf der Erde verfügbar sein kann, unendlich überlegen sind. Mit dem Beginn der Raumerweiterung der Menschheit beginnt die Zeit ihres höchsten Wirtschaftswachstums und des Übergangs zu einer neuen Stufe der zivilisatorischen Entwicklung. Vergleichbar mit der industriellen Revolution der Vergangenheit, zu der die maritime Expansion mehrerer europäischer Staaten zu gegebener Zeit geführt hat. Die Ära des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts erhöhte den Entwicklungsstand der Zivilisation auf einen solchen Höhepunkt, dass er nach den Maßstäben des Mittelalters unerreichbar und undenkbar schien.
Das Aufkommen von Raumtransportsystemen machte den außerirdischen Raum für Erkundungen zugänglich, aber anstatt gezielt in einen neuen Raum zu ziehen, stampft die Menschheit weiterhin zögernd vor ihrer Haustür und bewegt sich in kleinen Schritten in den Weltraum, hauptsächlich aufgrund von Forschungsprogrammen. Jetzt wird deutlich, dass wissenschaftliche oder humanitäre Ziele nur ausreichen, um die Weltraumforschung fortzusetzen. Der Übergang zur großflächigen Besiedlung des Weltraums ist nur durch Programme möglich, die auf direkten, praktischen Nutzen ausgelegt sind.
Die praktische Erforschung des Weltraums begann mit der Weltrauminformationsdienstleistungsbranche, die aus einer Konstellation kommerzieller Satelliten in der Erdumlaufbahn stammt. Die Satellitenindustrie ist aus kommerzieller Sicht erfolgreich, hat nun einen starken Platz im Weltinformationssystem eingenommen und entwickelt und expandiert aktiv. Der Weltraum kann jedoch nicht allein von Satelliten erkundet werden. Satelliten sind Automaten, die an ihre Umlaufbahnen und engen Bereiche von Informationsdiensten gebunden sind. Eine Satellitenkonstellation, ein Anhängsel der Informationssphäre der Erde und ihre Entwicklung an sich werden sich nicht in die Kolonisierung des Weltraums hineinbewegen können.
Für neue Schritte in der Weltraumforschung sind Projekte erforderlich, die vor allem die praktische Entwicklung außerirdischer Bodenschätze beinhalten. Diese Sphäre ist nicht an enge Sektoren von Informationsdiensten gebunden, und ihre weitere Expansion ist praktisch unbegrenzt.
In den letzten zehn Jahren wurden aktiv neue vielversprechende Projekte ausgearbeitet, die auf die Gewinnung seltener und teurer Arten von Rohstoffen im Weltraum wie Edelmetalle, Asteroiden oder radioaktive Rohstoffe auf dem Mond abzielen, deren hoher Preis die Transportkosten amortisiert. Besonders realistisch wirken die Projekte von Diip Space Industries und Planetary Resourses.
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Projekte im Zusammenhang mit der Gewinnung teurer Rohstoffe im Weltraum werden zweifellos ein neuer Schritt in ihrer praktischen Entwicklung sein. Aber sie haben auch ihre eigenen Grenzen, dies werden Weltraumminen sein, keine industriellen Stützpunkte.
Im Gegensatz zu den bekannten Rohstoffprojekten setzt das von mir vorgeschlagene Szenario der Weltraumforschung zunächst die Entwicklung der Raumfahrtindustrie und der Verkehrsinfrastruktur voraus. Industrieprojekte ermöglichen es im Gegensatz zu Rohstoffen, die Weltindustrie außerhalb des Landes zu verlagern und nicht nur einzelne enge Bergbaukapazitäten. Obwohl Rohstoffprojekte ebenfalls in das Entwicklungsszenario einbezogen werden, spielen sie eine Nebenrolle und haben nicht die Aufgabe, die Erde mit Rohstoffen zu versorgen, sondern ein industrielles Weltraumsystem bereitzustellen.
Das Szenario basiert auf einer industriellen Konstellation, die die Satellitenindustrie und andere Bereiche der Raumfahrtdienste bedienen und erweitern soll. Die industrielle Konstellation sollte zu einer Art Überbau über der Satellitenkonstellation werden. Im Gegensatz zu Satelliten, die hauptsächlich als Weltraum-Repeater oder Beobachtungsstationen dienen, wird die Industriegruppe jedoch in der Lage sein, eine Vielzahl von Aktivitäten im Zusammenhang mit Transport, Installation, Wartung von Raumfahrzeugen, Entwicklung der Produktion und Entwicklung fremder Ressourcen durchzuführen. Das Wachstum einer industriellen Konstellation, die Satelliten bedienen soll, wird letztendlich zur Schaffung von Weltraumkolonien und zum Transfer von Industrieanlagen der Welt von der Erde führen.
Die industrielle Konstellation besteht aus mehreren Großprojekten, Infrastrukturtransportsystemen, einer kommerziellen Ressourcenbasis auf dem Mond und einer kommerziellen Orbitalstation, die als Hauptstützpunkt für die erdnahe Weltraumgruppe, einen Verkehrsknotenpunkt und ein Produktionstechnologiezentrum dient.
Transportprojekte sind in zwei Hauptklassen unterteilt: Infrastruktur, Fluss, Startsystem und Orbitaltransportsystem, bestehend aus wiederverwendbaren Raumschleppern.
Start in den Orbit durch den "Cosmoport"
Das Inline-Startsystem sollte moderne Trägerraketen ersetzen, die Satelliten direkt vom Boden aus in funktionierende Umlaufbahnen bringen sollen, indem kleine, standardisierte modulare Einheiten in eine Umlaufbahnstation gestartet werden. Erfüllung der Aufgabe eines Raumtransportknotens - "Orbital Spaceport". Mit einem speziellen leichten Träger. Ein spezialisierter Träger - "Pony" mit vereinfachten Motoren ohne Turbinenpumpen und Fernsteuerungssystemen ohne autonome Lageregelungssysteme "Inertial" - ist sehr billig und einfach herzustellen.
Zu den Nachteilen dieser Rakete gehören eine geringe Tragfähigkeit und ein Mangel an vollständiger Autonomie im Flug sowie die Anhaftung an eine Flugbahn. Für die Lieferung von Satelliten an die Station in Teilen in Form von modularen Blöcken ist jedoch keine hohe Tragfähigkeit erforderlich. Sowie ein hohes Maß an Autonomie für Flüge auf einer festen Route.
Der Pony-Träger ist optimal auf seine Hauptaufgabe abgestimmt, die Schaffung eines konstanten Verkehrsflusses von der Erde zur Umlaufbahn zu niedrigsten Kosten. Die geschätzten Kosten für den Start mit dem Pony-Cosmoport-System sollten bei 1.000 USD pro Kilogramm liegen. Das ist um ein Vielfaches billiger als die meisten modernen Fluggesellschaften mit Startkosten von 3 bis 7 Tausend US-Dollar pro Kilogramm.
Darüber hinaus schafft das Inline-Startsystem eine nachgefragte Nachfrage nach Aktivitäten von Orbitalstationen im Zusammenhang mit der Wartung von Verkehrsströmen und der Installation, die es ermöglichen, bemannte Stationen auf Selbstfinanzierung umzustellen, wodurch bemannte Programme nicht an Staatshaushalte gebunden werden.
Und die plastischen Oberstufen der Ponys sollen in Orbitalstationen als Rohstoffe für die Herstellung von Raketentreibstoff oder als Material für die Installation tragender Strukturen verwendet werden, was der erste Schritt zur Entwicklung industrieller Aktivitäten außerhalb der Erde sein wird.
Raumtransportflotte
Das Inline-Startsystem ermöglicht es, die Kosten für die Lieferung von Fracht an Orbitalstationen erheblich zu senken, aber spezialisierte Orbitaltransportschiffe - "Orbitalschlepper" - müssen die im Cosmoport montierten Satelliten in funktionierende Umlaufbahnen bringen. Bei Orbitalschleppern sollten im Gegensatz zu Trägerraketen keine chemischen Motoren verwendet werden, die die Energie eines Strahls durch Verbrennen von Kraftstoff und einem Oxidationsmittel erzeugen, sondern "elektrische Raketentriebwerke", die externe Energie verwenden, die dem Kraftstoff in Form eines elektrischen Stroms von Solar- oder Kerngeneratoren zugeführt wird … Elektrische Raketentriebwerke verbrauchen 3, 15-mal sparsamer als chemische. Sie haben eine geringe Leistung, aber im Weltraum ohne Schwerkraft wird keine hohe Leistung benötigt.
Jetzt im Weltraum sind "ionische" elektrische Raketentriebwerke weit verbreitet, aber ihre Leistung ist für Transportschiffe zu gering, der Schub beträgt nur Zehntel Gramm. Für Orbitalschlepper sollten leistungsstärkere Plasma-Triebwerke verwendet werden. Dies bietet zusammen mit hocheffizienten "Film" -Solarbatterien einen ausreichend hohen Schub für das Schleppen von Fracht und Flügen zwischen Umlaufbahnen in einem angemessenen Zeitrahmen von mehreren Tagen bis zu mehreren Monaten.
Ein weiterer Vorteil von Plasmamotoren besteht darin, dass sie möglicherweise aus mehreren Kraftstoffen bestehen und jedes "Arbeitsfluid" verbrauchen können, das in den Motor gesteuert werden kann. Plasmamotoren können mit jeder verfügbaren Substanz, Komponenten herkömmlicher chemischer Raketentreibstoffe, Wasser oder flüssigen Gasen betrieben werden, was sie für den Weltraum sehr praktisch macht.
Der Übergang zu wiederverwendbaren Orbitalschleppern mit Plasmamotoren wird die Kosten für den Start von Satelliten in hohe Umlaufbahnen erheblich senken. Und es wird andere zusätzliche Möglichkeiten geben. B. die Fähigkeit, Satelliten zur Wartung zu Orbitalstationen und zurück zu Arbeitsbahnen zu transportieren, die Fähigkeit, konstante Transportverbindungen mit anderen Planeten aufrechtzuerhalten und fremdes Material zu geringen Kosten zu Orbitalstationen zu transportieren.
Im Gegensatz zu modernen Orbitalstufen "Obere Stufen" mit chemischem Treibstoff, die hauptsächlich für "Einweg" -Flüge eingesetzt werden. Wirtschaftliche und wiederverwendbare Orbitalschlepper verbinden die gesamte Weltraumkonstellation mit permanenten Verkehrsverbindungen, die kostengünstig arbeiten.
"Orbitaltransport und Frachtflotte" werden die Entwicklung neuer Raumfahrtprogramme viel zugänglicher und billiger machen.
Pulver, Kraftstoff und Rohstoffe basieren auf dem Mond
In den ersten Phasen der Entwicklung der Gruppe der Orbitalschlepper wird Treibstoff für sie vom Boden geliefert. Mit der Entwicklung des Orbitaltransportsystems wird jedoch die Frage der Umstellung auf Kraftstoff fremden Ursprungs relevant. Der Transport von Materialien mit Orbitalschleppern kostet Dutzende von Schnitten, die billiger sind als der Start vom Boden aus, und Treibstoff, das am aktivsten verbrauchte Verbrauchsmaterial im Weltraum, das von sich aus darauf drängt, auf verfügbare außerirdische Treibstoffquellen umzusteigen, sobald das Orbitaltransportsystem zu wachsen beginnt.
Die der Erde am nächsten gelegene Quelle für außerirdischen Treibstoff und andere Ressourcen ist der Mond. Der Mond befindet sich in der Erdumlaufbahn, er ist viel näher an der Erde als Asteroiden und Flüge dorthin werden nicht viel Zeit in Anspruch nehmen. Andererseits hat der Mond eine geringe Schwerkraft und keine Atmosphäre, was die Einführung von Fracht von diesem Planeten in die Umlaufbahn erheblich vereinfacht. Derzeit gibt es mehrere genehmigte Projekte zur Herstellung von Flüssigbrennstoff auf dem Mond. Mondbrennstoff kann flüssiger Sauerstoff sein, der aus dem Mondboden, Wasser, aus kürzlich entdeckten Eisablagerungen im Bereich der Mondpole oder seinen Zersetzungsprodukten Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen werden kann.
Die Nachteile der angenommenen Mondbrennstoffprojekte bestehen darin, dass die Erzeugung von Sauerstoff aus dem Boden oder die Zersetzung von Wasser viel Energie erfordert. Die nützliche Freisetzung von Sauerstoff aus dem Boden oder der Prozentsatz an Wassereis in Mondablagerungen ist nicht hoch. Dementsprechend ist die Herstellung flüssiger Brennstoffe teuer.
In meinem Szenario für die Industrialisierung des Weltraums soll fester Mondboden als Brennstoff für Plasmamotoren in Form eines fein dispergierten, frei fließenden Pulvers verwendet werden. Der Kraftstoff für Plasmamotoren kann jede Substanz sein, die dem Motor auf kontrollierte Weise zugeführt werden kann, und es muss keine Flüssigkeit sein. In der elektrischen "Flamme" des Plasmagenerators wird jedes Arbeitsfluid mit gleichem Wirkungsgrad in ein Gas umgewandelt.
Um die Motoren und Kraftstoffsysteme von Schleppern an den Verbrauch von "Mineralstaub" anzupassen, ist ihre oberflächliche, "nicht grundlegende" Modifikation ausreichend. Die potenzielle Fähigkeit von Plasmamotoren, Pulverbrennstoffkomponenten zu verbrauchen, wird durch ihre kommerziellen Gegenstücke, Plasmageneratoren - "Plasmatrons" oder "elektrische Brenner", die mit Pulverkomponenten arbeiten, die in der Pulvermetallurgie verwendet werden, deutlich gezeigt.
Die Herstellung von Pulver erfordert im Gegensatz zu Flüssigbrennstoffkomponenten keine chemische Verarbeitung von Rohstoffen, ein einfaches mechanisches Mahlen ist ausreichend. Die dafür benötigten Brecher haben eine hohe Produktivität und ein geringes Gewicht, sie benötigen keinen großen Energieverbrauch, der felsige Boden auf dem Mond ist allgegenwärtig und die Effizienz der Rohstoffe für die Zerkleinerung beträgt 100%.
Die Ausrüstung für eine Pulverbrennstoffbasis sollte mehrere universelle, ferngesteuerte Roboter "Centaurs" enthalten. Leichte Mehrzweck-Geländefahrzeuge, ausgestattet mit einem "anthropomorphen" humanoiden Torso, der als Fahrzeuge und "arbeitende Hände" dienen kann. Mehrere leichte Brecher. Solar- und Atomgeneratoren für eine unterbrechungsfreie Energieversorgung. Und das Lunar Sling-Katapult, eine spezialisierte Trägerrakete, die vom Mond in die Umlaufbahn fährt.
Die Mondschlinge ist ein Rotor, ähnlich einem Hubschrauber, jedoch mit kilometerlangen Bändern anstelle von Blättern, an deren Enden eine Umlaufgeschwindigkeit erreicht wird, die auf dem Mond etwa 1700 Meter pro Sekunde beträgt. Das Kabelkatapult ist ein relativ leichtes und technisch einfaches Gerät, es erfordert keine Kraftstoffkosten und ist in der Lage, den Ladungsfluss von Mondrohstoffen in die Umlaufbahn in industriellen Mengen bereitzustellen.
Mondboden kann nicht nur als Brennstoff für Schlepper verwendet werden, sondern auch als Rohstoff für die Herstellung von flüssigem Sauerstoff, Keramik und Metallprodukten an Orbitalstationen.
Die Gesamtmasse der Ausrüstung der Pulverrohstoffbasis sollte innerhalb von 100 Tonnen liegen, die Projektkosten sollten 10 Milliarden US-Dollar nicht überschreiten, was für ein außerirdisches Basisprojekt nicht viel ist. Aber die Mondressourcenbasis wird die erdnahe Weltraumgruppe vollständig mit relativ billigen außerirdischen Brennstoffen und Mineralressourcen versorgen.
Stützbasen im erdnahen Orbit
Im Moment hat die Menschheit Orbitalstationen, aber sie finden keine praktische Anwendung und dienen als weltraumwissenschaftliche Labors.
In einer industriellen Gruppierung werden Orbitalstationen als wichtige Zentren dienen, die viele Funktionen erfüllen, deren Umfang und Umfang sich ständig erweitern werden.
Mit dem Aufkommen eines Inline-Startsystems werden Orbitalstationen die Rolle eines Transport- und Montagezentrums übernehmen, das als wichtiger Bestandteil der Startdienstleistungsbranche dient.
Mit dem Aufkommen von Orbitalschleppern werden die Orbitalstationen zu Stützpunkten für Transportschiffe und Weltraumplattformen für die Reparatur und Wartung von Satelliten, die die Rolle von "Weltraumwartungsstationen" übernehmen.
Mit dem Ausbau der industriellen Gruppierung an den Orbitalstationen werden sich Aktivitäten im Zusammenhang mit der Installation verschiedener Arten von Fahrzeugen und Strukturen entwickeln. Dadurch erhalten die Orbitalstationen die Funktion "Weltraum-Versammlungsorte".
Orbitalstationen werden auch die Hauptzentren für die Entwicklung industrieller Aktivitäten außerhalb der Erde sein und die Rolle von "Weltraumproduktionszentren" übernehmen.
Erdnahe bemannte Stationen werden aufgrund ihrer erdnahen Lage und einer erdnahen kommerziellen Satellitenkonstellation unter dem Schutz des Erdmagnetfelds, das relative Strahlungssicherheit bietet, zu den wichtigsten Zentren für die Entwicklung menschlicher Aktivitäten außerhalb der Erde. Die Hauptstützpunkte der erdnahen Weltraumgruppe.
Raumfahrtproduktion
Produktionsaktivitäten im Weltraum sind gesondert zu erwähnen. Die Produktion von nützlichen Materialien und Produkten wird sich zusammen mit der Entwicklung des Industriekonzerns entwickeln und wachsen. Beginnend mit der experimentellen Herstellung von Treibstoff aus Kunststofftanks von Einwegraketen, einfachen Materialien und Produkten aus Raketenteilen, Abfällen von bemannten Stationen, alten Satelliten, Weltraummüll und anderen Sekundärrohstoffen, frei von den Entsorgungskosten. Die Weltraumproduktion wird sich zu einer Serienproduktion entwickeln, die eine Weltraumkonstellation mit fast allen Low-Tech- "Eisen" liefern kann, von Strukturen über Maschinen bis hin zu Raumfahrzeugen. Dies ermöglicht die Gewährleistung der Reproduktion des Weltraumteils der Masse der Raumgruppe auf Kosten außerirdischer Ressourcen.
Die Entwicklung von Raumfahrtproduktionsanlagen wird im Einklang mit der Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Weltraums stehen, wie z. B. eine Fülle von Mineral- und Energieressourcen, aber gleichzeitig hohe Transportkosten und schwerwiegende Massenengpässe. Neue Technologien werden es ermöglichen, Materialien einfacher zu manipulieren, die Anzahl der technologischen Vorgänge erheblich zu reduzieren, Geräte einfach und vielseitig zu machen, was letztendlich das Gewicht der Produktionsinfrastruktur radikal reduzieren wird. Ein bekanntes Beispiel für solche "adaptiven Technologien" in der Produktion ist ein 3G-Drucker. Trotz ihrer Multifunktionalität weisen Drucker eine geringe Produktivität auf. Der Großteil der Produkte wird mit schnelleren Inline-Methoden hergestellt.
In den ersten Phasen der Entwicklung eines Industriekonzerns werden die Produktionsaktivitäten experimentell sein, "Experimental Industrial". Mit dem Aufkommen großer Projekte und Infrastruktursysteme wird die Raumfahrtproduktion zur Serienproduktion ausgebaut, bleibt jedoch eine Hilfsproduktion. In der Phase eines qualitativen Übergangs der Raumfahrtindustrie von der Wartung erdnaher Nutzfahrzeuge zu Weltraumkolonien und der globalen Raumfahrtindustrie wird die Produktionstätigkeit der Hilfsindustrie zur Hauptaktivität. Und das weitere Wachstum der Weltraumgruppe wird hauptsächlich im Mainstream der industriellen Kolonisierung des Weltraums stattfinden.
Im Dienste der Raumfahrtindustrie
Die praktische Hauptaufgabe der industriellen Konstellation wird die Wartung des erdnahen Systems kommerzieller Raumfahrzeuge sein. Die industrielle Konstellation wird Teil des globalen Systems der Raumfahrtdienste als Dienstleistungssektor der zweiten Ebene sein, der Raumfahrzeuge bedient, die direkte Raumfahrtdienste anbieten. Die Aktivitäten des Industriekonzerns werden es ermöglichen, die Kosten für Startdienste um ein Vielfaches zu senken und neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Raumfahrtsystemen zu eröffnen.
Aus wirtschaftlicher Sicht werden die in den Industriekonzern investierten Mittel daher in Form eines Rückgangs der Kosten für Dienstleistungen für Nutzfahrzeuge und des Wachstums des Raumfahrtmarktes zurückkehren. Die Entwicklung des Industriekonzerns wird mit großen kommerziellen Projekten einhergehen. Und die neuen Möglichkeiten, die der Industriekonzern bieten wird, werden zur Entwicklung neuer Bereiche der kommerziellen Astronautik beitragen, wie z. B. Satellitenkommunikationssysteme neuer Generationen und Sonnenenergie im Weltraum.
Satellitenkommunikation
Durch die Reduzierung der Startkosten und die Möglichkeit der Installation im Weltraum, die ein kontinuierliches Startsystem bietet, können Satellitenkommunikationssysteme der neuen Generation entwickelt werden, die Anrufe von Mobiltelefonen empfangen und direkt an Benutzerempfänger senden können, ohne dass zwischengeschaltete terrestrische Terminals und Repeater vorhanden sind.
Die heutigen Satelliten sind zu schwach, um bodengestützte Mobilfunkmasten zu ersetzen und direkt an persönliche Empfänger zu senden. Direkte Kommunikation über Satelliten ist möglich, jedoch über teure Spezialterminals, was den Verbrauch reduziert. Aufgrund der Enge des Marktes ist Satellitenkommunikation teuer, obwohl Satellitendienste, beispielsweise bei der Nutzung des internationalen Internets, für Massenverbraucher selbst recht billig sind.
Mit dem Aufkommen des orbitalen Weltraumhafens wird es möglich sein, Satellitenplattformen mit Filmsolarmodulen und Hochleistungsgitterantennen im Orbit zu montieren. Hohe Energieleistung, hohe Empfindlichkeit und Sendeleistung von Gitterantennen und Satellitenplattformen ermöglichen die Übertragung des Hauptinformationsverkehrs auf Satelliten. Gleichzeitig werden Satellitendienste billiger sein als Bodeninfrastruktur.
Die Entwicklung der "Satellitenkommunikation" wird Kommunikationsdienste allgemein verfügbar machen und die Investitionen in das Orbitalsegment der Satellitenkommunikationsbranche erheblich erhöhen. Eine mehrfache Umsatzsteigerung führt zu einer entsprechenden Erhöhung des Umfangs der Raumfahrtaktivitäten.
Weltraumsolarenergie
Wärmekraftwerke, die fossile Brennstoffe verwenden, bilden das Rückgrat des globalen Energiesektors. Die Ressourcen fossiler Brennstoffe stehen kurz vor der Erschöpfung, und die Verwendung fossiler organischer Brennstoffe und Urans auf globaler Ebene birgt große Umweltrisiken. Die Ressourcen für saubere Wasserkraft sind ebenfalls praktisch erschöpft, und Windkraft ist unwirksam. Eine der Alternativen wird als Übergang zur thermonuklearen Fusionsenergie angesehen, die weniger Risiken birgt als die herkömmliche Kernkraft und deren Rohstoffe nicht erschöpft sind. Experimente zur kontrollierten thermonuklearen Fusion lassen jedoch keine zuversichtlichen Aussichten für die Entwicklung dieses Gebiets zu. Und saubere thermonukleare Energie auf dem Mond "Helium - 3" ist ebenfalls keine Alternative, es ist praktisch unmöglich, die "Verbrennung" -Technologie dieses Isotops in den kommenden Jahrzehnten zu beherrschen.
Die Umstellung auf Solarenergie kann eine sichere Alternative sein. Die Sonne ist ein natürlicher Kernreaktor im Sonnensystem, ihre Energie ist sauber und unerschöpflich. Solarenergie ist jedoch relativ diffus, was es schwierig macht, sie im industriellen Maßstab zu nutzen. Moderne Solargeneratoren sind meist Hilfsgeneratoren mit geringem Stromverbrauch. Unter Weltraumbedingungen ist es ohne die Einwirkung von Schwerkraft und Luft möglich, ausgedehnte ultraleichte Strukturen mit großen Flächen und geringem Gewicht zu montieren. Im Weltraum hindert nichts die Installation von Solarkraftwerken mit industrieller Kapazität, die zur Grundlage der Energie der Erde werden können.
Es gibt zwei mögliche Richtungen für die Entwicklung von Weltraumgeneratoren. Die Stromerzeugung aus Solarzellen, ähnlich wie bei modernen Solargeneratoren für Satelliten und Raumstationen, wird von den meisten Analysten unterstützt. Und Wärmeerzeuger, die Wärme aus Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln, werden durch ein System von Hohlspiegeln aus Spiegelplastikfolie konzentriert. Meiner Meinung nach sind Wärmeerzeuger bevorzugter, Kunststofffolien und Turbinen billiger als alle Photovoltaikzellen, Wärmeerzeuger haben einen höheren Wirkungsgrad und im Allgemeinen sind Wärmeerzeuger für Industrieanlagen bequemer.
Wärmeerzeuger haben ihre Nachteile, sie sind im Raum schwer zu kühlen, wo nur Wärme durch Strahlung abgeführt wird. Das Problem der Gewichtsreduzierung der Kühlkreisläufe vielversprechender Wärmeerzeuger ist jedoch technisch lösbar, indem die Betriebstemperatur der Turbinen erhöht wird. Es gibt experimentelle Entwicklungen in dieser Richtung.
Weltraumkraftwerke mit Wärmeerzeugern und Spiegeln zur Konzentration von Kunststofffolien können eine Spiegelfläche von 2,5 bis 4 Quadratkilometern, eine elektrische Leistung von etwa einem Gigawatt, ein Gewicht von 100 bis 300 Tonnen und Kosten im Bereich von einer Milliarde Dollar aufweisen. In Bezug auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis werden Weltraumkraftwerke mit Kernkraftwerken vergleichbar sein, aber im Gegensatz zu ihnen werden sie vollständig umweltfreundlich sein. Darüber hinaus werden mit der Entwicklung der Technologien für Weltraumkraftwerke die Kosten für Weltraum-Solarenergie sinken und auf das Niveau moderner Wasserkraft sinken.
Zuvor gab es Projekte für Orbital-Solarkraftwerke, deren Umsetzung jedoch durch die hohen Kosten für den Weltraumtransport und das Fehlen der erforderlichen Technologien behindert wurde. Dank der Dienstleistungen der Verkehrsinfrastruktur und der Orbitalmontagestellen, die Teil des Industriekonzerns sind, wird der Bau von Orbitalkraftwerken technisch möglich und erschwinglich. Zu Beginn der Umsetzung der ersten kommerziellen Energieprojekte werden die erforderlichen Technologien praktischen Tests an Generatoren für leistungsstarke Orbitalschlepper und bemannte Stationen unterzogen.
Mit einem niedrigen Preis und fehlenden Einschränkungen für weiteres Wachstum wird die Solarenergie im Weltraum den globalen Energiesektor schnell dominieren und fossile Kraftwerke verdrängen. Die Entwicklung des Energiesektors durch die Raumfahrtindustrie wird die Astronautik zu einem der wichtigsten und wichtigsten Sektoren der Weltindustrie machen. Gleichzeitig wird der Umsatz der Raumfahrtgruppe auf Milliarden steigen, Umfang und Macht der Raumfahrtgruppe werden hunderte und tausende Male wachsen. Die Entwicklung des Energiesektors wird es der Raumfahrtindustrie ermöglichen, genügend Energie für den Übergang zur Kolonisierung des Weltraums zu gewinnen.
Extraktion seltener Metalle an Asteroiden
Ein weiterer Bereich der praktischen Richtung des Weltraums ist die Gewinnung von Edelmetallen und Seltenerdelementen auf Asteroiden. Dieser Bereich ist von wirtschaftlicher Bedeutung und wird zu einem der Hauptbereiche der praktischen Entwicklung außerirdischer Ressourcen. Edelmetalle und Seltene Erden sind strategische Rohstoffe für die Elektronikindustrie. Die mit ihrer Gewinnung im Weltraum verbundene Industrie wird nicht so groß sein wie die Weltraumenergie, aber sie wird zur Entwicklung von Fortschritten auf dem Gebiet der Hochtechnologien, der globalen Cybernation und der Industrierobotik sowohl auf der Erde als auch im Weltraum beitragen.
Der Übergang zur Kolonisierung des Weltraums
Nach der Sättigung des Weltraummarktes, die ungefähr 30, 40 Jahre nach Beginn der Entwicklung des Industriekonzerns eintreten wird, wird die Raumfahrtindustrie genügend Macht erhalten, um zur nächsten Wachstumsphase überzugehen - der "industriellen Kolonisierung des Weltraums".
Zu diesem Zeitpunkt wird die Industriegruppe von der Wartung des erdnahen Systems kommerzieller Raumfahrzeuge zur direkten Versorgung der Erdindustrie mit Weltraumrohstoffen übergehen. Und die sehr industrielle Gruppierung aus einem Anhängsel der Raumfahrtindustrie wird sich zu einem System von Raumfahrtunternehmen entwickeln, die über die nahe gelegenen Planeten und den Asteroidengürtel verstreut sind.
Zu diesem Zeitpunkt werden Infrastrukturtransportsysteme einer neuen Generation wie leistungsstarke Orbitalkabelkatapulte oder elektromagnetische Kanonen auf einer Höhe von 120 Kilometern außerhalb der Atmosphäre auftauchen. Die Kosten für den Start in die Umlaufbahn und die Landung mit diesen Systemen werden mit dem Lufttransport unserer Zeit vergleichbar sein. Orbitaltransportsysteme aus mehreren Schleppern werden sich zu einer leistungsstarken Frachtflotte entwickeln, die Transportverbindungen zwischen der Erde, den Umlaufbahnen benachbarter Planeten und Industriebasen im Asteroidengürtel herstellen kann.
Die Raumfahrtindustrie wird die Erde hauptsächlich mit Metallen in Form standardisierter Profile, Bleche, Stangen oder Barren versorgen. Für Fertigprodukte, Automobile, Flugzeuge, verschiedene Maschinen oder Konsumgüter werden Weltraumrohstoffe auf den Boden gebracht. Die Rohstofforientierung der Raumfahrtindustrie der ersten Generation wird die Kapitalkosten senken und die Effizienz der Produktionszentren steigern. Mit fortschreitender Entwicklung wird jedoch der Grad der Vollständigkeit der Raumfahrtproduktion zunehmen. Darüber hinaus kann sich die Raumfahrt-Industriegruppe, die sich bereits in den ersten Wachstumsphasen befindet, aufgrund fremder Rohstoffe fast vollständig selbst replizieren. Vereinfachte und adaptive Technologien werden es ermöglichen, den Hauptteil von Strukturen, Mechanismen und anderem Low-Tech- "Eisen" im Weltraum zu produzieren. Vom Boden,Nur wissenschaftsintensive Produkte wie Elektronik, Instrumente oder Präzisionsmechanik werden in den Weltraum geliefert.
Die Raumfahrtindustrie wird die Erde hauptsächlich mit billigen Rohstoffen versorgen, aber teure wissenschaftsintensive Produkte konsumieren. Daher wird während der Kolonisierung des Weltraums sowie während jeder anderen Kolonisierung das Wohlergehen der Metropole aufgrund der Ausdehnung der Kolonien zunehmen. Je mehr die Raumfahrtindustrie wächst, desto größer wird der Anteil der Erdindustrie auf Hochtechnologie sein.
Und da das Wachstum der Raumfahrtindustrie schnell und exponentiell sein wird, wird die Wachstumsphase von den ersten experimentellen Grundlagen bis zum globalen Maßstab innerhalb einiger Jahrzehnte stattfinden, und dann wird auch das Wachstum der Erdwirtschaft schnell sein. Mit dem Beginn der Kolonisierung des Weltraums wird die Menschheit die Grenzen des industriellen Wachstums unter den Bedingungen der Erde überschreiten und einen neuen wirtschaftlichen Blitzkrieg beginnen. Was erst abnehmen wird, wenn das gesamte Sonnensystem von Menschen assimiliert wird, die wirtschaftliche und industrielle Macht der Menschheit tausendfach wachsen wird und die Menschheit in ein qualitativ neues Entwicklungsstadium eintreten wird, wird keine irdische, sondern eine kosmische Zivilisation mehr sein.
Die Folgen der Weltraumbesiedlung für die Menschheit
Die Besiedlung des Weltraums wird die Erde von einer isolierten bewohnten Insel des Sonnensystems, auf der sich die Menschheit bereits verkrampft, in eine Metropole mit zahlreichen Weltraumkolonien verwandeln. Nach dem Übergang zur Besiedlung des Weltraums wird das Wachstum der schmutzigsten und ressourcenintensivsten Industriebereiche wie Bergbau und Metallurgie über die Grenzen der Erde hinausgehen. Die Industrie der Erde wird sich hauptsächlich auf die Herstellung wissenschaftsintensiver Hightech-Produkte konzentrieren, die die Erde in das "Silicon Valley des Sonnensystems" verwandeln.
Das weitere Wachstum des Wohlstands auf der Erde wird auf Kosten Tausender automatisierter Produktionszentren gehen, die über das gesamte Sonnensystem verstreut sind. Die Industriegüter produzieren und ihre Zahl fast ohne die Beteiligung von Menschen erhöhen. Die nach irdischen Maßstäben unbegrenzten Ressourcen des Weltraums werden die Beschränkungen für das weitere industrielle Wachstum für mindestens einige der nächsten Generationen aufheben, und sie werden sicherlich ausreichen, bis die Menschheit das Stadium der Sternexpansion erreicht, das die Grenzen der Fähigkeiten der Menschheit fast bis ins Unendliche erweitern wird.
Die Ausrichtung der Weltindustrie auf Hightech-Produkte und die Aufhebung der Wachstumsgrenzen, die mit der Besiedlung des Weltraums einhergehen, werden zu einer Steigerung des Wohlergehens und der Alphabetisierung der gesamten irdischen Bevölkerung führen. Die universelle Alphabetisierung wird zu einem Anstieg der Fortschritte in der Wissenschaft führen, den bereits raschen Wettlauf der Technologien beschleunigen, eine Reihe neuer sozialer Transformationen auslösen, die das Leben freier und sicherer machen, zum Wachstum von Kultur und kreativer Energie in der Weltgemeinschaft führen und die allgemeine Denkqualität und Lebensqualität verbessern.
Mit Beginn der Kolonialisierung des Weltraums werden Probleme unserer Zeit wie Armut, ethnische und politische Konflikte, die durch den Kampf um Ressourcen und Einflussbereiche, die Gefahr einer globalen wirtschaftlichen Stagnation oder sogar einen zivilisatorischen Niedergang mit einem Rückfall in das Mittelalter verursacht werden, vergessen. Die gesamte Energie der Menschheit wird in den Weltraum geleitet, wo es keine Einschränkungen für die Entwicklung gibt und nichts zu teilen ist. Die moderne Vorahnung einer globalen Depression, die jetzt in der Luft liegt, wird durch eine Reihe von Durchbrüchen ersetzt, die nacheinander folgen, und durch die Erwartung eines bevorstehenden Übergangs in ein futuristisches Weltraumzeitalter.
Der Übergang der Menschheit zum Stadium der kosmischen Zivilisation wird sie in eine neue Ära führen. Genau wie vor einem halben Jahrtausend führte die maritime Expansion mehrerer europäischer Staaten und die damit einhergehende internationale Handels- und Fließproduktion zum Übergang der Menschheit in das Industriezeitalter. Mehrere Jahrhunderte industriellen Wachstums haben den Entwicklungsstand der Zivilisation so stark erhöht, dass es für die Bewohner des Mittelalters ein unglaubliches Wunder zu sein scheint.
Die bevorstehende Kolonisierung des Weltraums wird ebenso wie die Ausdehnung des Meeres in der Vergangenheit eine Reihe von technologischen und wissenschaftlichen Sprüngen nach sich ziehen, die zu einem qualitativen Anstieg des zivilisatorischen Entwicklungsniveaus der Menschheit auf eine Höhe führen werden, die jetzt vielleicht fantastisch erscheint. Aber im Gegensatz zum vorherigen globalen Zivilisationssprung, der industriellen Revolution, wird der bevorstehende Übergang in das Weltraumzeitalter dank der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fortschritts viel schneller vonstatten gehen. Die Bewohner der aktuellen Generation werden die Ergebnisse der Raumerweiterung spüren können.
Von Raumfahrtdiensten zu Weltraumkolonien
Und im gegenwärtigen Stadium ist die Kolonisierung des Weltraums keine Fantasie, sondern eine Richtung der Wirtschaft. Die praktische Weltraumforschung begann mit dem Start des ersten kommerziellen Satelliten, und jetzt ist die kommerzielle Weltraumforschung eine globale Industrie. Es ist noch weit von einer vollständigen Besiedlung des Weltraums entfernt, aber das Szenario, das ich für die Entwicklung der Raumfahrtindustrie vorgeschlagen habe, ermöglicht einen natürlichen Übergang von der Wartung von Satelliten zur globalen industriellen Besiedlung des Weltraums, mit der die Menschheit in das Weltraumzeitalter eintreten wird.
Nikolay Agapov
