Palataanko Orbit?

Al Globus, maaliskuu 2007

Koska olemme planeettojen olentoja, useimmat ihmiset olettavat, että ensimmäiset ja useimmat avaruusasutukset ovat Kuuhun tai Marsiin. Kuten monet tutkimattomat oletukset, tämä ei ehkä ole aivan oikein. Itse asiassa voimme elää kiertoradalla kauan ennen kuun tai Marsin asettumista, ja kiertoradalla on aina paljon enemmän tilaa kuin missä tahansa maapallossa tai kuussa. Jos et ole kuullut niistä, orbitaaliset asutukset ovat valtava avaruusalus, joka on tarpeeksi suuri monien tuhansien ihmisten elämään mukavasti, jotka tarjoavat säteilysuojelun, hengittävän ilmapiirin, lähes itsetuhoisen elämän tuen ja pyörivät tarjotakseen jotain, mikä tuntuu aivan kuten maapallon normaali painovoima vanteessa (keskellä olet vielä painoton, tämä on tärkeää).

Miksi luulen, että orbitaaliset siirtokunnat edeltävät ja ylittävät huomattavasti planeettojen ja kuunoiden? Kolme syytä:

  1. Se on helpompaa.
  2. Siellä on enemmän.
  3. Lapset voivat käydä Maassa

    Se on helpompaa

    On olemassa syy, jonka Britanniassa Colonized Virginia ennen Vancouveria. Virginia oli helpompi päästä. Lähtö kiertoradalle on paljon helpompaa kuin kuulla tai Marsissa, joten meillä on ollut avaruusasemia, jotka kiertävät Maan kolmekymmentä vuotta ja jotka eivät ole vielä havainneet Marsin ensimmäistä tukikohtaa paljon vähemmän. Tämä on valtava, päivittäinen, miten-do-we-get-it-done kysymys.
    Sijainti on kriittinen myös taloudellisen omavaraisuuden kannalta. Maapallon ulkopuoliset hyvät yhteisöt eivät voi olla loputon maanjäristys maapallon talouteen, heidän on tarjottava tavaroita ja palveluja maapallolle pitkään. Maapallon kiertoradan ratkaisut voivat tarjota energiaa, eksoottisia materiaaleja ja matkailijoiden määränpää maajoille. Lähes rajoittamaton, puhdas, peruskuormaa käyttävä sähköteho voidaan tuottaa aurinkokennevirralla (SSP), jättiläisillä aurinkopaneeleilla kiertoradalla, jotka lähettävät energiaa maapallolle. Vaikka SSP on liian kallis tänään, avaruusinfrastruktuuri, joka tarvitaan rakentaa kiertorata-asutusratkaisut, tekee SSP: stä erittäin edullisen. Jotkut asteroidit kiertoradalla lähellä maata ovat valtavia määriä arvokkaita metalleja – yksi pieni maapallon lähestyvä asteroidi on arvostettu 20 biljoonaa dollaria! Lopuksi maapallon kiertorata on jo matkailukohde, ja tutkimukset viittaavat siihen, että avaruusmarkkinoiden markkinat ovat noin 50 miljardia dollaria vuodessa (viisi miljoonaa lentoa 10 000 dollariin per). Kuu on myös kohtuullinen matkailukohde, mutta siinä ei ole tappaja-app-painoton sukupuoli (katso “Sex in Space” Laura Woodmansee) – ja sitä on vaikeampi päästä. Lunar-teho maapallolle on mahdollista, mutta vaatii releitä saada energiaa maapallolle ja kärsii kahden viikon yöstä. Mars on liian kaukana toimittaa energiaa, materiaaleja tai merkittävää matkailukohtaa. Maan kiertoradan sijainti on valtava etu, jos haluat rakentaa kukoistavia yhteisöjä avaruudessa.

Oikeudenmukainen, yhdellä tavalla, orbitaaliasumuksia on vaikeampi rakentaa kuin Kuu- tai Mars-yhteisöjä. Pääsy materiaaleihin on paljon vaikeampaa. Miljoonat (ei miljardit, kuten jotkut ovat ehdottaneet) tonnia kuutamuodosta tai asteroidista materiaalia on tuotava maapallon kiertoradalle, mutta se on vain vaikeaa, ei mahdotonta. Lisäksi se koskee vain varhaisia ​​siirtokuntia. Myöhempi siirtokunta voidaan rakentaa asteroidin lähelle toimittamaan suurimman osan tarvittavista materiaaleista.

Vaikka Kuu ja Mars ovat hyödyksi materiaaleissa, kiertoradalla on jatkuva, runsaasti, luotettava aurinkoenergia. Useimmilla kierroksilla on aurinkoenergian jatkuva tarjonta, joka voimistuu lähemmäksi Sunia. Jopa alhaisen maapallon kiertoradalla (LEO) sijaitsevilla siirtokunnilla ei ole auringonvaloa vain 40 minuuttia kerrallaan, ja ne voidaan toimittaa aurinkoenergian satelliiteista auringonpyörteillä. Kuu ja Mars molemmat kärsivät yöajasta ja kuun yö on kaksi viikkoa pitkä! Marsilla on kohtuulliset yöt, mutta sillä on myös pölymyrskyjä, ilmapiiriä, ja se on paljon muutakin auringosta, mikä vaatii paljon suurempia järjestelmiä samalla teholla. Siten omavaraisuuden vuoksi sekä kuu että Mars tarvitsevat aurinkoenergian satelliitteja ja / tai ydinvoimaa. Ydinvoima on hieno pienille alustoille ja lyhyille vierailuille, mutta miljoonien sivilisaatiota varten maapallon ydinpolttoaineen tuonti on täysin epäkäytännöllistä. Paikallisia polttoaineiden lähteitä on löydettävä, ja jos maapallolla olevia nykyisin käytössä olevia ei ole saatavilla, on kehitettävä uusia ydinvoiman muotoja. Kummassakin tapauksessa tarvitaan kaivostoimintaa, erottelua, kuljetusta ja käsittelyä, mutta merkittävä tehtävä ei välttämättä ole helpompaa kuin kuun tai asteroidisten materiaalien tuominen maapallon kiertoradalle.

Lopuksi on olemassa sujuva polku, josta olemme nyt orbitaaleja. Tänään meillä on kansainvälinen avaruusasema (ISS) kiertoradalla ja Bigelow Aerospace lentää Genesis I: n, ensimmäisen yksityisrahoitetun avaruusaseman. Bigelow on myös sitoutunut lentämään yksityisen aseman, joka pystyy vastaanottamaan kolme henkilöä muutaman vuoden sisällä. Se ei vie paljon mielikuvitusta lähtemään sieltä orbitaalisiin hotelleihin, jotka palvelevat tappaja-app (muistakaa, painoton sukupuoli) päivittäin. Kun avaruushotellit ovat suurempia ja kehittyneempiä palvelemaan miljoonia maanviljelijöitä näytteillä avaruuden herkkuja, voi olla järkevää kiertää osia heistä pseudo-painovoimaksi vain helpottaakseen elämisen tiettyjä näkökulmia. Sieltä on lyhyt askel liikuntarajoitteisille – ei tarvita pyörätuoleja. Tähän mennessä henkilöstöön voi olla pitkäaikaisia ​​työntekijöitä, jotka eläisivät kiertoradalla mieluummin kuin palaavat maahan. On aika rakentaa ensimmäiset todelliset avaruusasunnot – kukoistavat yhteisöt yli maan, jossa ihmiset elävät ja työskentelevät – ja nostavat lapsensa, ensimmäiset avaruusasukkaat. Huomaa, että vaikka valtion tuki olisi varmasti hyödyllinen, tämä on ensisijaisesti yksityinen teollisuus, yksityinen raha ja yrittäjähenkinen lähestymistapa avaruuden kehittämiseen.

Se on enemmän

Kuun ja Marsin pinta-ala on hieman yli kolmasosa maan pinta-alasta. Sitä vastoin yksittäisen suurimman asteroidin (Ceres) kulutus tuottaa tarpeeksi materiaalia rakentaakseen orbitaalitiloja, joissa on 1 g oleskelutila, joka on vähintään sata kertaa maan pinta-ala ja todennäköisesti melko vähän enemmän. Orbitaalitilaisuuden ratkaisu on epäilemättä suurin elämän laajeneminen koskaan.
Tämä valtava alue tulee saataville perustavan geometrian takia. Planeteissa asut kiinteän pallon ulkopuolella. Koska planeetat ovat kolmiulotteisia kiinteitä esineitä, niillä on paljon massaa. Sitä vastoin orbitaaliset asutukset ovat onttoja (asut sisäpuolella). Suurin osa materiaaleista on säteilysuojan ulkopinnassa. Siksi suhteellisen pieni runko, kuten Ceres, voi toimittaa materiaaleja asuinalueille satoja kertoja koti-planeetamme.

Tämä on valtava vaikutus. Maapallolla on tällä hetkellä noin kuusi ja puoli miljardia ihmistä, ja sitä pidetään hyvin täynnä. Suurin osa planeetan pinnasta on kuitenkin lähes asumatonta. Valtamerillä ei tietenkään ole lainkaan ketään. Alaskan, Kanadan ja Siperian pakastetuilla jätteillä on äärimmäisen pieniä väestöryhmiä, samoin kuin Afrikan, Lähi-idän, Keski-Aasian, Länsi-Yhdysvaltojen ja Australian laajat aavikot. Sitä vastoin kaikki orbitaalisen ratkaisun alue voi olla enemmän tai vähemmän mitä tahansa sitä haluamme, lämpötilasta sademäärään. Näin ollen on järkevää odottaa, että aurinkokunnan kiertorata-asutus voi tukea kymmenittäin triljoona tai useampia ihmisiä, jotka elävät erinomaisissa olosuhteissa.

Lapset

Koko elämä on kehittynyt Maan painovoiman voimalla. Tämän voiman vahvuus, jota me kutsumme 1 g: ksi, on tärkeä rooli kehomme toiminnassa. Ymmärrämme joitakin näistä vaikutuksista, mutta varmasti kaikki eivät. Tiedämme esimerkiksi, että painovoima on ratkaisevan tärkeää ihmisen luun ja lihaksen kehittymiselle ja ylläpitämiselle, mutta meillä on vain vähän tietoa aikuisista painosta, eikä mitään lapsista. Erityisesti meillä ei ole tietoja martian g-tasojen vaikutuksesta, vaan vain kuun kruunusta. Tämä tarkoittaa sitä, ettemme tiedä, mitä tapahtuu aikuisille, paljon vähemmän lapsille, kuulla tai Marsilla. Voimme olla varmoja siitä, että matalassa g: ssä kasvatetut lapset ovat paljon heikommat kuin 1 g: ssä nostetut.
Suuri kiertorata-asutus voidaan kiertää niin, että sillä on lähes kaikki haluttu näennäispaino, mukaan lukien 1 g. Tämä tarkoittaa sitä, että orbitaalisissa siirtokunnissa asuvilla lapsilla ei pitäisi olla mitään ongelmia vierailulla maapallolla. Valitettavasti samaa ei voida sanoa niille, jotka ovat esillä matalassa g: ssä.

Tiivistettynä

Voimme kaikki odottaa päivää, jolloin on olemassa menestyviä yhteisöjä ihmisistä, jotka elävät ja työskentelevät Kuu ja Mars. Kuitenkin voi hyvinkin olla, että kauan sitten on olemassa runsaasti kiertoradan siirtokuntia. Ensimmäinen on epäilemättä maapallon kiertorata, ehkä jopa van Allenin vyörien alapuolella, jotta säteilysuojausmassa olisi mahdollisimman pieni. Ennen pitkää asutukset rakennetaan lähellä maapallon lähestyttäviä asteroideja, jotta materiaaleja ei tarvitse kuljettaa kosmisissa etäisyyksissä. Aurinkokennojärjestelmän laajuisen sivilisaation kehittymisen myötä meidän on odotettava, että yhä useammat asteroidit ovat luoneet todennäköisesti lähellä aurinkoa, sillä se vähentää energiaa tarvitsevien aurinkokeräimien kokoa. Kun lähi-aurinko asteroidit ovat loppuneet, voi olla järkevää rakentaa siirtokuntia Marsin kuunoilla materiaaleja varten, jotka ovat erinomaisia ​​perustuksia punaisen planeetan pinnan ratkaisemiseksi. Sitten se on pois asteroidihihnan rikkaimman kaivoksen lähes painoa materiaalien aurinkokunnan. Sen jälkeen, kuka tietää, taivas ei todellakaan ole raja!

Sourcehttp://space.alglobus.net/papers/orbitBest.html