فهل يمكننا الخروج من الأرض بالفعل والبدء في بناء قواعد على القمر أو كويكب؟ كما تم إبرازه في مدونة مدونة سياسة العلوم والتكنولوجيا الأخيرة ، فإن إحدى الطرق للقيام بذلك بسرعة هي استخدام الموارد في الموقع. ولكن كيف نبدأ حتى؟ هل يمكننا تحمل ذلك الآن في هذا المناخ الاقتصادي الصعب؟
تحدثت مجلة الفضاء مع فيليب ميتزغر ، وهو فيزيائي باحث سابق سابق في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا ، والذي استكشف هذا الموضوع بشكل مكثف على موقعه الإلكتروني وفي الأبحاث المنشورة. ويجادل في أن القيام بمساحة بهذه الطريقة سيكون مشابهًا لكيفية استكشاف الحجاج لأمريكا الشمالية. في الجزء الأول من سلسلة مكونة من ثلاثة أجزاء ، يشرح الأساس المنطقي والخطوات الأولى لجعله هناك.
UT: قيل أن استخدام الموارد على القمر أو المريخ أو الكويكبات سيكون أرخص من نقل كل شيء من الأرض. في الوقت نفسه ، هناك تكاليف بدء تشغيل متأصلة من حيث تطوير التكنولوجيا للقيام بهذا الاستخراج وكذلك إرسال هذه المعدات هناك ، من بين أمور أخرى. كيف نصالح هذين الواقعين؟
رئيس الوزراء: ستحصل صناعة الفضاء على عائد هائل ، لكنها ستكون مكلفة للبدء. منذ عدة سنوات شعرت بالإحباط لأنني لم أكن أعتقد أن المصالح التجارية وحدها ستكون كافية للبدء بشكل كامل في جيلنا ، لذلك سألت السؤال ، هل يمكننا إيجاد طريقة غير مكلفة لحكومات العالم (أو المحسنين أو الآخرين الذين قد لا يكون لديهم مصلحة تجارية فورية) للبدء في ذلك ببساطة بسبب الفوائد المجتمعية التي ستجلبها؟ لهذا السبب قمت أنا وزملائي بكتابة ورقة بعنوان "الإقلاع السريع بأسعار معقولة في صناعة الفضاء وحضارة النظام الشمسي".
نحن ندافع عن نهج التمهيد لأنه يساعد في حل مشكلة ارتفاع تكلفة بدء التشغيل ويمكّن البشرية من البدء في جني الفوائد بسرعة ، حيث نحتاجها بسرعة. يعمل نهج التمهيد على النحو التالي: بدلاً من بناء جميع الأجهزة على الأرض وإرسالها إلى الفضاء جاهزة لبدء تصنيع الأشياء ، يمكننا إرسال مجموعة مخفضة من الأجهزة إلى الفضاء ونصنع القليل مما نحتاجه. يمكننا إرسال بقية الأجزاء المصنعة من الأرض ودمجها مع ما صنعناه في الفضاء. مع مرور الوقت ، نستمر في القيام بذلك حتى نتطور إلى قدرة تصنيع كاملة في الفضاء.
هذه هي الطريقة التي بنيت بها المستعمرات على الأرض حتى تمكنت في النهاية من مطابقة صناعة أوطانها. الحجاج ، على سبيل المثال ، لم يجلبوا مصانع كاملة من أوروبا إلى ماي فلاور. الآن استغرق الأمر مئات السنين لبناء الصناعة الأمريكية ، ولكن باستخدام الروبوتات والتصنيع المتقدم ومع بعض العمد يمكننا القيام بذلك بسرعة أكبر وبسعر لا يزال في متناول الجميع. لقد قمنا ببعض النماذج الأولية لنهج التمهيد هذا ويبدو كما لو أنه سيكون جزءًا صغيرًا من ميزانيتنا السنوية للمساحة ويمكن أن يؤسس الصناعة في غضون عقود فقط.
ما أعتقد أنه أكثر أهمية من التكلفة هو أنه من خلال نهج التمهيد ، يمكننا البدء على الفور. لا نحتاج إلى إكمال التصميم والتطوير بالكامل مقدمًا. كما أنها تنشر التكلفة بمرور الوقت بحيث تكون النفقات السنوية منخفضة للغاية. ويتيح لنا الوقت لتطوير إستراتيجيتنا ، لمعرفة ما الذي يعمل وماذا سيكون له عائد اقتصادي فوري ، بينما نمضي قدمًا. يبحث العديد من الأشخاص عن الطرق الفورية للحصول على تعويض في الفضاء ، وهناك بعض الأفكار الرائعة وأنا متأكد من أنها ستنجح. أحد الأمثلة على ذلك هو إنشاء عملية تعدين تزود سواتل الاتصالات في مدار متزامن مع الأرض. ستسهم هذه الأنواع من الأنشطة وستستفيد من الجهد المبذول لبدء الصناعة في الفضاء ، وسوف تدر عائدًا لتمويل حصتها من الجهد.
UT: لماذا تشعر أن القمر مكان جيد لبدء العمليات؟ ما هي بعض الأنشطة التي ستبدأ بها؟ كيف ننتقل من هناك إلى بقية النظام الشمسي؟
عندما قمت أنا وزملائي بكتابة الورقة ، ركزنا على القمر جزئياً لأن ذلك كان خلال برنامج كوكبة وكالة ناسا لتأسيس موقع على سطح القمر. ومع ذلك ، من الممكن أيضًا استخدام الكويكبات القريبة من الأرض لبدء هذه الصناعة الفضائية ، أو استخدام كليهما. على أي حال ، نحن بحاجة إلى بدء صناعة الفضاء بالقرب من الأرض. سيؤدي ذلك إلى إبقاء تكاليف النقل منخفضة أثناء بدء التشغيل. كما أنها تمكننا من العمل مع تأخير زمني أقصر بكثير في الاتصالات اللاسلكية ، وهو أمر مهم في المراحل المبكرة قبل أن تصبح الروبوتات مؤتمتة بما فيه الكفاية. من الناحية المثالية ، ستكون الصناعة مؤتمتة بالكامل ؛ نريد أن تعد الروبوتات الطريق ليتبعه البشر.
ومع ذلك ، إذا كنا نعتقد أننا سنحتاج إلى بشر أثناء بدء التشغيل الأولي للصناعة - على سبيل المثال ، لإصلاح الأجهزة المعطلة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، أو للقيام بمهام معقدة لا يمكن للروبوتات القيام بها حتى الآن - فإن البدء بالقرب من الأرض يصبح أكثر أهمية. اتضح أن كلا من القمر والكويكبات أماكن ممتازة لبدء الصناعة. نحن نعلم الآن أن لديهم مياه وفيرة ، ومعادن يمكن من خلالها تكرير المعادن ، وكربون لصنع البلاستيك ، وما إلى ذلك. أنا سعيد لأن هناك شركات تخطط لتطوير التعدين في كلا الموقعين حتى نتمكن من رؤية ما هو الأفضل.
سبب آخر لبدء الصناعة بالقرب من الأرض هو أنه يمكن أن يكون لها عائد اقتصادي مبكر. في النهاية ، عندما يتم تصنيع كل شيء بما في ذلك سفن الفضاء ومستودعات التزود بالوقود في الفضاء بواسطة الروبوتات المستقلة ، فإن الصناعة تصبح مكتفية ذاتيًا وستدفع إلينا بشكل لا يقدر بثمن دون أي تكلفة إضافية. يتطلب الوصول إلى هذه النقطة بعض الاستثمارات الجادة ، وسيكون من الأسهل القيام بالاستثمارات إذا كنا نستعيد شيئًا. إذن ما هي أنواع الاسترداد التي يمكن أن تقدمها لنا على المدى القريب؟ أحتفظ بقائمة من الأفكار حول كيفية كسب المال في الفضاء ، وهناك حوالي 19 عنصرًا في القائمة ، بعضها مجنون وبعضها ليس مجنونًا جدًا. بعض الأفكار الجادة تشمل: السياحة الفضائية. صنع وبيع الدواسر إلى وكالة ناسا للبعثات الاستكشافية والعلمية ؛ إعادة المعادن مثل البلاتين للبيع على الأرض ؛ وتصنيع قطع غيار لأنشطة أخرى في الفضاء.
بعض الأشياء الأولية التي سنفعلها على سطح القمر أو الكويكبات تتضمن إتقان تقنيات التعدين منخفضة الجاذبية ، وتعلم كيفية جعل الخلايا الشمسية من المعتاد ، وتعلم كيفية استخراج المعادن المفيدة من المعادن التي لا يمكن اعتبارها "خامًا" هنا على الارض. كل هذه الأمور ممكنة وتتطلب استثمارات متواضعة فقط لجعلها تعمل.
سوف يستغرق الأمر عقودًا من الجهد لجعل صناعة الفضاء مكتفية ذاتيًا. ربما عقدين إذا بدأنا على الفور وعملنا بثبات ، أو ربما 5 عقود إذا كان لدينا مستوى تمويل أقل. ولكن إذا تقدمت الروبوتات بالسرعة التي يتوقعها الروبوتيون ، فلن تكون هناك مهمة تصنيع يستطيع الروبوت القيام بها قريبًا. عندما يصل ذلك اليوم ، وقمنا بإنشاء سلسلة إمداد كاملة في الفضاء ، سيكون من السهل إرسال مجموعات من الأجهزة إلى حزام الكويكبات الرئيسي لبدء التعدين والتصنيع حيث يوجد مليارات المرات من الموارد أكثر مما لدينا على الأرض.
بعد ذلك ، يمكن للصناعة أن تبني مركب إنزال لأخذ المعدات إلى سطح المريخ حيث يمكنها بناء المدن وحتى في نهاية المطاف إصلاح كوكب الأرض. عندما يكون لدينا آلات يمكنها استخدام الموارد المحلية لأداء العمل وبناء نسخ من نفسها ، فيمكنهم أداء نفس الدور في العوالم الجافة التي تؤديها الحياة البيولوجية هنا على الأرض الرطبة. يمكنهم تحويل البيئة ويصبحوا السلسلة الغذائية حتى تكون هذه العوالم أماكن حيث يمكن للبشرية أن تعمل وتعيش. أدرك أن هذا يبدو طموحًا للغاية ، ولكن من 20 إلى 50 عامًا من نمو التكنولوجيا سيحدث فرقًا كبيرًا ، ونحن نتحدث فقط عن التصنيع - وليس علم الصواريخ - وهذا شيء نحن جيدون فيه بالفعل هنا على الأرض. مع القليل من الاستقراء في المستقبل ، ليست فكرة مجنونة.
UT: ما هي الأجزاء الرئيسية من المعدات والروبوتات التي نحتاجها هناك لتحقيق هذه الأهداف؟
رئيس الوزراء: هناك مشروع مفتوح المصدر مثير للاهتمام يطور ما يسمونه "مجموعة إنشاءات القرية العالمية". إنها 50 آلة ستكون قادرة على إعادة تشغيل الحضارة. وهي تشمل أشياء مثل طاحونة هوائية ، وطابعة ثلاثية الأبعاد. ما نحتاج إليه هو ما يعادل "مجموعة بناء قرية القمر / الكويكب."
أجرت وكالة ناسا دراسة في عام 1980 لتحديد مجموعة الآلات اللازمة في المصانع على القمر لبناء 80 ٪ من أجزائها. يجب توفير الـ 20٪ الأخرى باستمرار من الأرض. جادلنا في ورقتنا بأننا يمكن أن نبدأ بإغلاق أقل بكثير من 80 ٪ ، مما يجعله أكثر بأسعار معقولة ويسمح لنا بالبدء اليوم ، ولكن يجب أن يتطور النظام حتى يصل إلى إغلاق 100 ٪. لذا فإن المجموعة الأولى من الأجهزة قد تصنع خلايا شمسية خام ومعدن وأجزاء معدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد ووقود صاروخي.
إن امتلاك هذا فقط سيسمح لنا بعمل كتلة كبيرة من الجيل القادم من الأجهزة بالإضافة إلى دعم شبكة النقل. بمرور الوقت ، نريد تطوير سلسلة توريد كاملة والتي ستكون أكثر شمولاً من 50 نوعًا مختلفًا من الماكينات. ولكن قبل أن نضع أي شيء في الفضاء ، سنريد اختباره في مواقع وعرة هنا على الأرض ، وفي هذه العملية سنكتشف مجموعة الآلات الأكثر منطقية للجيل الأول. الفكرة هي أن نتعلم بينما نمضي ، حتى نتمكن من البدء على الفور.
هذا هو الأول في سلسلة من ثلاثة أجزاء حول بناء قاعدة فضائية. غدا: كم من المال سيستغرق؟ بعد غد: جعل الروبوتات البعيدة ذكية.
