Kosmos

Rohelise kujundamine punasel planeedil: kuidas saaksime Marsi majandust üles ehitada?

Rohelise kujundamine punasel planeedil: kuidas saaksime Marsi majandust üles ehitada?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Järgnevatel aastakümnetel soovivad kosmoseagentuurid ja erafirmad hakata inimesi Marsile saatma. Mõni neist organisatsioonidest plaanib seal aktiivselt esimese inimasustuse rajamist.

Kogu selle planeerimise juures on õiglane öelda, et Marsi koloniseerimise idee võib ulatuda ulmekirjandusest tegeliku võimaluse valdkonda. See tõstatab aga ka kõikvõimalikke probleeme, mis ületavad tavapärastest tehnilistest takistustest ja kuluhinnangutest palju kaugemale.

Samuti on kehtivaid küsimusi selle kohta, kas inimesed saaksid Marsil pikaajaliselt ellu jääda või mitte. Ja on eetilisi küsimusi selle kohta, kuidas inimesed saaksid Marsi keskkonda muuta - mitte ainult täiemahulise terraformatsiooni, vaid kõigi Marsi maastiku muudatuste kaudu.

Kõike seda arvesse võttes on ka täiesti kehtiv küsimus, kas Marsi koloonia oleks pikas perspektiivis majanduslikult tasuv või mitte. Kõige tõsisemad ettepanekud Marsi asula loomiseks tähendavad ressursside osas isemajandamise küsimuse käsitlemist.

Niisiis, on oluline kaaluda, kas suudame Marsile inimeluga koos töötamiseks üles ehitada töötava majanduse või mitte. Millistest väljakutsetest tuleb selleks üle saada ja (ennekõike) kas see on kogu kära väärt?

Marss kui "uus piir"

Marsi koloniseerimise entusiastide jaoks on sageli lootus Põhja-Ameerika uurimise ja koloniseerimisega võrreldavale "uuele piirile". Kui jätta kõrvale meie ajaloo selle faasi paljud koledad küljed (s.t vallutus, genotsiid ja orjus), mida Marsil igal juhul tõenäoliselt ei korrata, on sellel lähenemisel selge loogika.

Esitades Marsi maastikku uue piirina, meeldivad Marsi koloniseerimise pooldajad inimeste seiklustundele. Sellises keskkonnas elamine oleks väga keeruline, kuid just see muudab selle paljude inimeste jaoks atraktiivseks.

Marsile reisides ja esimesena Punasel planeedil elades oleksid Marsi kolonistid tegelikult "pioneerid". Ja seal on midagi öelda selle kohta, kui rasked ülesanded toovad inimestes välja parima. Nagu ütles president John F. Kennedy oma 1963. aastal Rice'i ülikoolis peetud kõnes:

"Me otsustame minna Kuule. Me otsustame sellel kümnendil minna Kuule ja teha muid asju mitte sellepärast, et need on kerged, vaid seetõttu, et nad on rasked, sest see eesmärk aitab korraldada ja mõõta parimaid energiaid ja oskusi, sest see väljakutse on selline, mille oleme nõus vastu võtma, mida me ei soovi edasi lükata, ja mille kavatseme võita, ja ka teised. "

Looduslik rikkus Marsil

Teine ahvatlev aspekt, mis sageli selle "piirialase" jutuga kaasneb, on idee, et Marsil on palju ressursse. Oma rikkaliku mineraalide rikkuse tõttu on neid, kes usuvad, et Marsile reisivad kolonistid võtavad osa järjekordsest "kullapalavikust" või mõnest muust mineraalidega töötavast majandusbuumist.

Oma nägu on sellel argumendil omaette väärtus. Oma struktuuri ja koostise poolest on Marss väga "Maa-sarnane". See koosneb peamiselt metallidest ja silikaatmineraalidest, mida eristatakse metallisüdamikul ning silikaatvaipal ja koorikul.

Lisaks on tõendeid selle kohta, et Marsil on palju metalle, mis võivad olla kasulikud tööstuslikuks kasutamiseks. Tõendid nende mineraalide olemasolu kohta hõlmavad nii Marsi meteoriitide uuringuid kui ka tõendeid, mida on kogunud robotmaandurid ja pinnal tegutsevad röövlid.

NASA missioonid nagu Viiking I ja II maandurid, samuti Marsi rajaleidja, Vaim ja Võimalus rändurid, on Marsi pinnase proovide uurimisel tuvastanud alumiiniumi, rauda, ​​magneesiumi ja titaani. Teadlased on leidnud tõendeid ka muude mineraalide, nagu kroom, liitium, koobalt, nikkel, vask, tsink, volfram ja kuld, jälgede kohta.

Lisaks Võimalus rover leidis pinnalt väikesed kerakujulised struktuurid (tuntud kui "mustikad"). Need olid valmistatud hematiidist, mis on tavaline raudoksiidi vorm. Mõlemad Vaim ja Võimalus on leidnud ka pinnal istuvaid meteoriite, mis koosnevad rauast niklist. Neid kõiki võisid kolonistid koguda ja koristada.

Reaalsuskontroll

Muidugi on sellel mündil tagakülg. Kui asi jõuab selleni, on Marsil Maa piiridega väga vähe ühist. Alustuseks on keskkond täiesti vaenulik meie jaoks teadaolevalt ja sellel on tingimused, mis muudavad isegi kõige karmimad keskkonnad Maal võrreldes sellega meeldivaks.

Marsi atmosfäär on uskumatult õhuke, ulatudes madalamast 30 Pa Olympus Monsil kõrgeimale tasemele 1155 Pa (1,155 kPa) Hellas Planitias (Marsi üks suuremaid löögikraatreid). Keskmiselt on atmosfäärirõhk umbes 0,636 kPa pinnal, mis on väiksem kui 1% sellest, mis meil Maal on (101,325 kPa).

Lisaks uskumatult õhukesele on Marsi atmosfäär mürgine ka inimestele ja imetajatele. Kusjuures Maa atmosfäär koosneb 78% lämmastik ja umbes 21% hapnikugaas, koosneb Marsi atmosfäär 96% süsinikdioksiid ning jälgi argooni, lämmastikku ja veeauru.

Marss on ka väga kuivanud, kuni Maa kõrbed tunduvad võrdlusena märjad. Keskmiselt moodustab veeaur murdosa protsendist atmosfäärist (0,0210%). Maal on see erinev, kuid veeaur meie atmosfääris on endiselt keskmiselt 1%. Tegelikult on valdav osa planeedi veest jääna poolustesse suletud.

Temperatuuri kõikumine on ka Marsil väga äärmuslik, ulatudes vahemikust 20 ° C (70 ° F) keskpäeval ekvaatori ümbruses madalaimale tasemele -153 ° C (-225 ° F) pooluste ümber. Ja kuna õhkkond on nii õhuke, pääseb Päikesesoojus hõlpsasti välja. Selle illustreerimiseks oleks inimesel, kes seisab Marsi keskpäeval ekvaatori ümber, soojad jalad (24 ° C; 75 ° F), kuid väga külm pea (0 ° C; 32 ° F).

Hooajaliste temperatuuri kõikumiste tõttu kogeb Mars sageli tolmutorme, mis võivad muutuda piisavalt tugevaks, et katta kogu planeet. Need võivad kesta mitu kuud ja võivad muutuda nii intensiivseks, et takistavad päikesevalgust pinnale jõudmast, mis viib kuudepimeduse ja äärmusliku külmani. Üks selline torm, mis leidis aset 2018. aastal, põhjustas Võimalus rover tegevuse lõpetamiseks.

Kiirgus on veel üks suur oht Marsi pinnal. Arenenud riikides puutuvad Maa inimesed kokku keskmiselt 0,62 rad (6,2 mSv) kiirgust aastas. Marsi õhukese atmosfääri ja selle tõttu, et tal puudub kaitsev magnetosfäär, saab pind ringi 24,45 rad (244,5 mSv) aastas.

Olukord muutub veelgi ekstreemsemaks päikeseprootonite (aka. Päikesepõletuste) ajal. Pikaajaline kokkupuude selle kiirgusastmega suurendab dramaatiliselt ägeda kiiritushaiguse, vähi, geneetiliste kahjustuste ja isegi surma riski.

Siis on teil Marsi raskusjõud, mis on umbes 38% sellest, mida kogeme siin Maal (ehk 0,3794 g). Kuigi pole teada, milline võiks olla pikaajaline kokkupuude selle gravitatsioonitasemega, on mikrogravitatsiooniga kokkupuute pikaajaliste mõjude kohta läbi viidud arvukalt uuringuid ja tulemused pole julgustavad.

Tuntud teadussuhtleja Bill Nye (Science Guy) käsitles neid väljakutseid ühel oma paljudest sellel teemal peetud kõnelustest. Nagu ta ütles:

"Kas teate California osariigi motot? Eureka! (Inimesed avastasid) lõhe, mis tuleb niimoodi Sacramento jõest välja (hoiab käed laiali). See valk ujub lihtsalt sülle. Ja lõpuks leidsid nad, et nende kivid on valmistatud kullast ... Sellepärast (nende riigi moto on) Eureka. OK. Kutid. Kui te lähete Marsile, pole see nii ... Avate kosmoselaeva ukse (teeb ahhetavat heli), see on vähemalt 20 kraadi Celsiuse järgi ... Kui te tõesti arvate, et on lahe minna Marsile, olla pioneer või asunik, seada laager üles ja elada maismaast eemal, minge lihtsalt Antarktikasse ... Võtke kaks aastat kõik vajalikud akvalangid ja vaadake, kas arvate, et see on tõesti teie jaoks. "

Kuid võib-olla on kõige kaalukam argument Marsi (või Kuu või asteroidide vöö) kaupluse rajamise vastu sellega seotud vahemaa. Kui Marss ja Maa asuvad oma orbiidil lähimas punktis, on nad (keskmiselt) umbes 54,6 miljonit km (33,9 miljonit miili) üksteisest.

Seda nimetatakse "opositsiooniks", mis viitab asjaolule, et nendel perioodidel on Päike ja Marss taeva vastaskülgedel (vaadelduna Maalt). See juhtub umbes kord kahe aasta jooksul. Muul ajal on Marss väljaspool meie päikest (meie suhtes) ja ilmub samas taevasektsioonis.

Nendel juhtudel, mida nimetatakse "ühenduseks", võib Maa ja Mars olla sama palju kui 401 miljonit km (249 miljonit miili) kaugusel. Maagi (või muu väärismetalli) korjamiseks ja Maale tagasi vedamiseks on see väga pikk tee.

Pealegi oleks nende kaevandamistegevuste toetamiseks koloonia rajamise hind astronoomiline. Elon Muski enda hinnangul (Marsi kolonisatsiooni peamine pooldaja) võib see maksta kuni 10 triljonit dollarit!

Selles olukorras on palju majanduslikum mõte jääda lihtsalt siia ja jätkata Maa toorainete ammutamist.

Kuid kas seda saab teha?

Kõike seda öeldes on veel võimalusi, kuidas saaksime Marsile ehitada koloonia ja selle ümber ka majanduse. Väärismetallide ja maagi osas on olemas mitmeid meetodeid, mis võimaldaksid kolonistidel Marsi maake uurida, ekstraheerida ja rafineerida.

Ja mis puudutab suurimaid väljakutseid, logistikat ja transporti, siis on ka seal lahendusi. Alustame logistikast ja transpordist. Kõigi Marsi suunas käivitatud lahtiste missioonide jaoks on nende kohalejõudmine tavaliselt aega võtnud 150 kuni 300 päeva.

Kuid need olid lahti keeratud missioonid, mis tähendab, et nad on oluliselt väiksema massiga kui meeskonnaga kosmoseaparaadid ja võivad reisida palju kiiremini. Selle probleemi lahendamiseks peaks inimkond välja töötama uued tõukejõukontseptsioonid, nagu näiteks tuuma- ja tuumaelektrijaam (NTP / NEP).

Korralikult realiseeritud tuumamootoritega varustatud kosmoseaparaat võib Marsile sõita vaid 100 päevaga. Ikka mitte piisavalt kiiresti, et Marsi kaevandamine või muud sellised ettevõtmised kasumlikuks saaksid, kuid selle paranemine on siiski sama.

Teine kulude kärpimise meede oleks maakide töötlemine kohapeal ja selle teostamine robotite poolt. Värskes uuringus tõi planetaarteadlane Gary Stewart välja, kuidas saaks Marsi metallirikkasse kraatrisse rajada automatiseeritud rajatise, mis vastutaks metallide uurimise, kaevandamise ja rafineerimise eest valmistoodete ja toodete loomiseks.

Alus aitaks isemajandada päikesepaneelide kasvandusi, kohalikke jää- ja soolavarusid ning ressursside kasutamist kohapeal (ISRU). Kui robotmaagid kaevandavad maagid, viiakse need automatiseeritud valukodadesse, mis rauasulamistoodete loomisel toetuksid 3D-printimistehnikale.

Samamoodi saab väärismetallidest, näiteks kullast, väärismetallikangid, elektroonilised komponendid ja isegi ehted. Stewarti hinnangute põhjal on igapäevane kullatoodang "just 0,001 m³ võib moodustada kõigi väärismetalltoodete mitme miljardi dollari suuruse aastase tulu. "

Aja jooksul tasuks see rajatis mitte ainult ennast ära, vaid võimaldaks rajada ka täiendavaid automatiseeritud kaevandamisrajatisi. Need võivad omakorda hõlbustada Marsi asula loomist, luues ennetähtaegselt ekspordimajanduse aluse.

Rääkides Marsi koloonia rajamisest, asutas Elon Musk just sel põhjusel (lisaks kosmosealase uurimise elavdamisele) aastal eraviisilise lennundus- ja kosmosefirma SpaceX. 2002. Sellele on omane taaskasutatavate raketietappide väljatöötamine, mis SpaceX on saavutanud nende Falcon 9 ja Falcon Heavy kanderaketid.

Aastatel 1970–2000 püsis kilogrammi maksumus kasulike koormate või meeskondade kosmosesse viimisel suhteliselt stabiilne - keskmiselt $18,500 kilo kohta (8 390 dollarit naela kohta). Selle eest Falcon 9 ja Falcon Heavy, on kasulike koormuste saatmine madalale maa-orbiidile (LEO) õiglane $2,720 kg kohta (1236 dollarit naela kohta) ja umbes $1400 (640 dollarit naela kohta).

Arendades Tähelaev ja Ülirasked kanderakett - täiesti korduvkasutatav süsteem - SpaceX on jõudmas lähedale punktile, kus ta suudab pakkuda meeskonnaga kanderaketiteenuseid orbiidile, Kuule ja Marsile. Nagu nad oma veebisaidil teatavad, algab missiooni ajaskaala uurimismissiooniga aastal 2022:

"Esimese missiooni eesmärkideks on veevarude kinnitamine, ohtude kindlakstegemine ning esialgse elektri-, kaevandus- ja elutaristu infrastruktuuri rajamine. Teine missioon, mis hõlmab nii lasti kui ka meeskonda, on suunatud aastaks 2024, mille põhieesmärgid on: rakendada raketikütuse depoo ja valmistuda tulevasteks meeskonnalendudeks. Nendel esimestel missioonidel olevad laevad on ka esimese Marsi baasi algus, millest saame ehitada Marsi jõudsalt areneva linna ja lõpuks isemajandava tsivilisatsiooni. "

Viimastel aastatel on Musk näidanud, et selle esimese baasi (Marsi baasi alfa) võiks kokku panna juba aastal 2028. Vastavalt Muski visioonile kuluks linnal umbes 20 aastat ehitamiseks tähendaks 1000 Tähelaevad. Aastaks 2050 loodab Musk olla miljoni elanikuga Marsi täieõigusliku linna loomise juhtimisel.

Mis puutub selle linna majandusse, siis on Muskil olnud ka selle kohta mõningaid mõtteid. Ta nõustub, et kaevandamine ja ekspordimajandus ei oleks lähitulevikus elujõulised. Sellisena põhineks Marsi majandus suures osas kinnisvara ostmisel.

Selle võti on muuta Marsile liikumine atraktiivseks. Nagu Musk oma kuulsa kõne ajal ütles: "Inimestest mitme planeedi liikide loomine", mille ta pidas 2016. aasta rahvusvahelisel astronautikakongressil

"Kui me suudame Marsile kolimise kulud saada USA keskmise majahinna hinnaga, mis on umbes 200 000 dollarit, siis ma arvan, et isemajandava tsivilisatsiooni loomise tõenäosus on väga suur ... Peaaegu igaüks, kui nad hoidsid kokku ja see oli nende eesmärk, nad said lõpuks kokku hoida piisavalt raha ja osta pileti ning kolida Marsile - ja Marsil oleks pikka aega tööjõupuudus, nii et töökohti ei oleks puudu. "

Need tunded kajastavad seda, mida kuulus lennundusinsener ja autor Robert Zubrin Marsi majanduse ehitamise kohta öelda sai. Nagu ta selleteemalises uuringus kokku võttis, võimaldaksid üha odavamad starditeenused emigreeruda Marsile, kui on loodud isemajandav koloonia.

"Nende motiivid on mitmel viisil paralleelsed eurooplaste ja teiste Ameerikasse tuleku ajalooliste motiividega, sealhulgas kõrgema palgamääraga tööjõupuuduses majanduses, põgenemisest traditsioonide ja rõhumise vastu ning vabadusega kasutada luua taltsutamata ja määratlemata maailmas. Nii ulatusliku sisserände tingimustes lisab kinnisvara müük planeedi majandusele olulise sissetulekuallika. "

Veel üks Marsi majanduse aspekt oleks Zubini sõnul seotud innovatsiooni ja ideedega. Põhimõtteliselt muudaks Marsil elamise väljakutse koos võimaluste vabadusega Marsi kolooniast "leiutise kiirkuumutuspliidi".

Nende leiutiste litsentsid pakuksid Marsi asulatele kindla sissetulekuallika (võimaldades ehitada täiendavaid asulaid) ja aitaksid tõsta elatustaset nii Maal kui Marsil.

Unustage koloonia mudel!

Veelkord, võib-olla on Marsi majanduse idee ümmargune pulk, mida üritame ruudukujulisse auku suruda. Selle asemel, et püüda ressursside koristamise ja eksportimise ümber majandust üles ehitada, peaksime võib-olla otsima majandust "maast madalast".

Selle idee pakkus välja Harvardi ärikooli professor Matthew Weinzierl 2018. aasta uuringus. Pealkirjaga "Kosmos, lõplik majanduspiir" käsitles Weinzierl kaubandusliku kosmosetööstuse (teise nimega Uus Kosmos) tõusu ja selle keskmes olevat detsentraliseerimisprotsessi.

Kui ellujäämise tagava infrastruktuuri ehitamise protsess on lõpule jõudnud, suudaksid kolonistid ehitada kohaliku majanduse ning poliitilisi / sotsiaalseid süsteeme nullist. Nagu Weinzierl väidab:

"Kui sellised kosmosemajanduse visioonid isegi osaliselt realiseeruvad, on selle mõju ühiskonnale - ja majandusteadlastele - tohutu. Lõppude lõpuks on see inimkonna ajaloos meie parim võimalus luua ja uurida majandusseltse (peaaegu) tühjalt lehelt. Ehkki majandusteadlased peaksid arenenud kosmosemajanduse väljavaadet käsitlema tervisliku skepsisega, oleks vastutustundetu seda käsitleda ulmena. "

Samal ajal

Paraku on veel palju teha, enne kui isemajandav Marsi koloonia saab ehitada ja selle ümber elujõulise majanduse üles ehitada. Nagu juba märgitud, tuleb Marsile ja Marsilt lähetuste saatmise kulusid märkimisväärselt vähendada.

Ja kuigi korduvkasutatavad raketid on hea algus, on ka Maa ja Marsi vahel infrastruktuuri rajamine, mis muudab edasi-tagasi odavamaks. Selleks ei saa midagi muud kui elupaigad, mis tiirlevad ümber Kuu ja Marsi (samuti mõlema tankimisjaamad).

Töötav korduvkasutatavate kosmosesõidukite laevastik nagu Elon Muski oma Tähelaev või NASA kavandatudSügav kosmosetransport on samuti vajalik. Arvestades aega ja kulutõhusat viisi inimeste Marsile toomiseks ja tagasitoomiseks, võib aja jooksul tekkida koloonia.

Eeldades, et see koloonia areneb ja selle inimesed suudavad Punaselt planeedilt märkimisväärse koguse punast kulda ammutada, võiks ehk eksport alata. See omakorda tooks tõenäoliselt kaasa tõelise planeetidevahelise majanduse arengu ja meie teadaoleva nappuse lõppemise!

  • SpaceX - Elu muutmine mitmekordseks
  • Forbes - kas Marsil on vaja varandust saada?
  • Turg - Marsi koloniseerimise ökonoomika
  • Avastage Marssi - aruanne „Inimesed Marsile”
  • Reuters - Mars näitab inimesele ringmajanduse lõplikku piiri
  • ESA - Kuu ja Marsi tulevaste linnaliste asulate väljakutsed
  • Harvard - kosmos, lõplik majanduspiir - Matthew C. Weinzierl
  • Planete Mars - tuhandest inimesest koosneva Marsi koloonia majandusmudel
  • Lockheed Martin Astronautics - "Marsi koloniseerimise majanduslik elujõulisus" - Robert Zubrin
  • "Punane kuld - praktilised meetodid väärismetallide uurimiseks, avatud kaevandamiseks ja vabaõhu rafineerimiseks Marsil." - Gary Stewart (2019)


Vaata videot: Dragnet: Homicide. The Werewolf. Homicide (Juuni 2022).


Kommentaarid:

  1. Gashakar

    Vabandust, aga ma soovitan minna teist teed.

  2. Meztisida

    I believe, that you are not right.

  3. Gabal

    Bravo, a different message

  4. Nalmaran

    I have passed something?



Kirjutage sõnum