22 август 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Три ключови технологии могат да помогнат за колонизирането на Марс

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 04 април 2017 в 11:1138920
Източник: НАСА

Успешното колонизиране на Червената планета ще зависи от три ключови технологии.

Тези технологии ще направят възможно да се получават доставки за потенциалната колония на Марс, обяснява Филип Мецгер (Philip Metzger), планетарен учен от Университета на Централна Флорида и съосновател на лабораторията "Swamp Works" към космическия център "Кенеди" на НАСА. 

"Не може да имаме истинско жизнеспособно колонизиране на Марс, докато не установим надеждна верига за снабдяване", обяснява Мецгер. Тази верига, според него, трябва да се състои от три "приложения-трепачи" - доходоносни предприятия, които да служат за икономически стъпала към Червената планета.

"Също както електронната поща, и по-късно Facebook, бяха приложения-убийци, които направиха интернет икономически жизнеспособен, така и има практическа употреба на космоса, която ще превърне космическата индустрия в икономически жизнеспособна", заявява Мецгер пред Space.com.

Тези приложения той определя като миннодобив върху астероиди за суровини за реактивно гориво за корабите; изграждане на гигантски антени в космоса за посрещане на растящите интернет нужди на Земята; и излъчване на чиста енергия към Земята.

Колония на Марс; Източник: НАСА

Теорията си Мецгер развива по време на конференцията New Space Age в Sloan School of Management към Масачузетския технологичен институт (MIT). В дебатите на тема "Sustainable Expansion: Reaching Mars and Beyond", провели се на 11 март, са взели участие още Джефри Хофман (Jeffrey Hoffman), бивш астронавт от НАСА и директор на Man Vehicle lab към MIT; Кийгън Къркпатрик (Keegan Kirkpatrick), основател и тиймлидер на RedWorks; и Марк Джърниган (Mark Jernigan), асоцииран директор на Human Health and Performance Directorate към космическия център "Джонсън" на НАСА в Хюстън. 

Все още не е ясно кой ще стъпи първи на Марс - дали НАСА, която цели да изпрати астронавти на Червената планета през 2030 година, или някой от другите амбициозни компании, като SpaceX на Илън Мъск. Експертите обаче предупреждават - за да успее една постоянна колония на Червената планета, най-добре е темпът да е бавен и постоянен. Бавният темп ще позволи на правителства и частни компании да успеят да изградят необходимата верига за доставки.

Мецгер е уверен в жизнеспособността на трите си технологии за снабдяване, защото е прекарал последното десетилетие в поддържането на списък с всяка идея, която някой е предлагал за правене на пари в космоса. "Най-откачената, която съм чувал, е да се постави дом за възрастни хора на Луната. Така, когато падат, няма да си чупят костите, защото няма да има гравитация", обяснява Мецгер на публиката и допълва: "Не виждам някой да оцелее от тях". 

Приложение-трепач №1 - миннодобив върху астероиди за реактивно гориво

Разработването на мини върху астероиди се обсъжда в момента усилено. Въпросът се върти около конвенционалните сателити, които използват електрически двигатели след изстрелването, за да достигнат геостационарна орбита на 35 400 километра над планетата. Това пътешествие може да отнеме между 6 и 12 месеца. През това време сателитната компания изразходва пари за режийни разходи и не прави никакви приходи, обяснява Мецгер.

Инфографика как би могла да действа минната дейност върху астероиди; Източник: Space.com

Минната дейност върху астероиди дава решение за това неупотребено време, според него. Един космически кораб може да добие скален материал от астероид и след това да извлече водни молекули, които са химически свързани с глинените минерали в скалата. След това корабът може да достави събраната вода на орбитиращо депо, където водата да бъде разделена на съдържащите я кислород и водород, които да се използват за ракетно гориво. Космически влекач след това ще събере горивото и ще се срещне с наскоро изстрелян сателит, като го зареди с гориво за засилване към финалната орбита.

Ако този тласък стане възможен за по-малко от една седмица, сателитната компания ще спести стотици милиони долари, коментира Мецгер. Той е направил приблизителни изчисления на разходите за изграждане на кораб за извършване на минна дейност върху астероид, разходите по депото за гориво в космоса, разходите за космическия влекач и разходите по оперирането на трите заедно. "Предвид параметрите, те ще бъдат доходоносни", смята Мецгер.

Люксембург вече е започнал да работи по подобен проект. Дом на SES - един от най-големите сателитни оператори в света, Люксембург обяви плановете си през юни да изразходи 223 милиона долара за инициативи, свързани с минна дейност върху астероиди.

Приложение-трепач №2 - космически антени от 3D-принтер

Търсенето на интернет данни от човечеството се удвоява на всеки 10,5 месеца. Само за десетилетие търсенето ще надмине мощностите и компаниите няма да бъдат способни да полагат нови оптични кабели достатъчно бързо, за да го посрещнат. Някои компании, като SpaceX и OneWeb, планират изстрелване на хиляди малки интернет сателити на ниска околоземна орбита, на около 1 200 км, за да поддържат потока данни. 

На ниска околоземна орбита сателитите се движат по-бързо от въртенето на планетата, никога не остават върху една и съща локация за дълго време. Това означава, че тези сателити ще трябва да предават данни към сателити, идващи отзад. Тъй като хиляди от тези сателити ще работят в една мрежа, и защото ще имат ограничен капацитет, на небето ще трябва да се разположи цяла флотилия. 

"Това решение ще ни даде още няколко десетилетия интернет, но то е само временно", смята Мецгер. В замяна той си представя гигантски разположени в космоса интернет антени, принтирани на 3D от метална руда, добита от астероиди. 

(снимки на триизмерно принтиране в космоса)

Технологията за триизмерно принтиране на обекти в космоса вече се разработва. С помощта на договор за 20 милиона долара с НАСА, базираната в Калифорния компания Made In Space работи с Northrop Grumman и Oceaneering Space Systems по проект, наречен Archinaut, който цели построяването на 3D принтер, който да монтира огромна, сложна структура в космоса до 2018 г.

United Launch Alliance (ULA), джойнт-венчър между Lockheed Martin и Boeing, също предвижда системи за триизмерно принтиране, като предполага, че миннодобивът на астероиди и базираните в космоса производства могат да станат реални до пет години. До 2045 г. ULA цели да има 1000 души, които да живеят и работят в космоса, като по този начин ще прави по 2,7 трилиона долара в приходи.

3D-принтирана антена би обикаляла около Земята на геостационарна орбита на около 35 000 км, където предметите ще се движат със същата скорост като въртенето на планетата. Всеки вътрешен сателит ще бъде "фиксиран" над една локация на Земята. Ако изискванията за данни на конкретен град - например Чикаго, се увеличат, тогава сателитите ще могат да бъдат нагаждани като се разделят техните лъчи и така да се предостави по-голяма мощност, обяснява Мецгер.

В идеалния случай антените ще работят като част от многостепенна система, в която искания с висок приоритет могат да бъдат разпределяни чрез оптични кабели и сателити на ниска орбита, докато по-малко спешните могат да протичат чрез геосинхронни сателити, обяснява още Мецгер. 

"Можем да изградим система на геосинхронна орбита, която да предостави 40 милиарда пъти по-голямо ниво на данни от сегашното, което ще осигури търсенията на Земята по всички начини до края на века", смята Мецгер. А компаниите да получават и приходи докато правят това, допълва той. "Дори ако уловите само малка част от интернет индустрията през следващите 30 години, ще постигнете тази цел от 2,7 трилиона долара, която ULA си е поставила", изчислява Мецгер.  

Базираната в космоса енергийна фабрика SPS-ALPHA – Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array; Източник: John Mankins

Приложение-трепач №3 - излъчване на чиста енергия към Земята

Задоволяването на търсенето на данни на Земята няма да разреши всички компютърни проблеми на човечеството. Доклад от миналата година на Semiconductor Industry Association и Semiconductor Research Corporation посочи, че до 2040 г. компютрите ще използват цялата налична енергия на планетата. Затова човечеството трябва да погледне отвъд Земята за устойчив енергиен източник.

През 2012 г. Джон Манкинс (John Mankins) получава финансиране от програмата на НАСА Innovative Advanced Concepts за разработване на идеята си за орбитален масив от тънки, движещи се огледала, които да излъчват слънчева енергия към Земята.

Манкинс, бивш учен от Jet Propulsion Laboratory на НАСА и сега президент на Artemis Innovation Management Solutions в Санта Мария, Калифорния, предлага компонентите на този масив да бъдат произведени на Земята и след това изстреляни в космоса. Но това би струвало трилиони долари, което ще затрудни привличането на инвеститори, смята Мецгер. Производство на системата в космоса би бил по-икономически ефективния подход, добавя той.

"Ако направим първото приложение-трепач - миннодобив за реактивно гориво, тогава това ще доведе до второто приложение-трепач, за направата на огромни антени в космоса. Ние ще достигнем до момент, в който ще можем да строим тези космически, базирани на слънчевата енергия, системи без да трябва да изстрелваме каквото и да било", коментира Мецгер.

По това време вече ще има и космически икономичен двигател. Хората ще могат да влагат средства в различни инициативи. Повече инфраструктура - повече индустрии ще са на разположение в космоса, което ще намали необходимостта от изстрелване на ресурси в орбита, обяснява още Мецгер.

"Евентуално ще имаме пълната верига на снабдяване", заключава ученият. И колкото повече индустрии има в космоса, толкова по-лесно ще бъде да се построи кораб, който да колонизира Марс. "Аз съм голям оптимист за това", споделя Мецгер.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.