Устойчивое освоение космоса приносит пользу человечеству
Правительство открытого доступа было удостоено чести поговорить с Джеймсом Карпентером, координатором исследований и исследований в Европейском космическом агентстве (ЕКА), чтобы поделиться своими мыслями об устойчивых исследованиях. Здесь мы узнаем, как для исследования новых миров требуется брать или находить ресурсы, чтобы поддерживать жизнь людей в негостеприимных местах, или, что еще лучше, повторно использовать доступные ресурсы на неопределенный срок.
Хотя сегодняшние технологии могут легко вернуть нас на Луну, Джеймс объясняет нам, почему все еще дорого разрабатывать аппараты и брать с собой все необходимое для поддержания жизни. В этом увлекательном интервью страсть Джеймса к этой области прекрасно проявляется, и он раскрывает, почему ESA хочет, чтобы наши исследования были устойчивыми и основывались на партнерских отношениях. Мы выяснили, что подход к космосу – это усилие, которое требует не только одной страны.
Расскажите нам об устойчивых исследованиях космоса, чтобы создать сцену.
Что касается исследования прошлого, когда мы думаем об Аполлоне, можно утверждать, что это вершина человеческих исследований на сегодняшний день. Это было 50 лет назад, и это было необычно. Он намного опередил свое время, и то, что было сделано за 10 лет, сегодня сложно представить. Это длилось недолго, потому что было построено вокруг определенного набора геополитических обстоятельств для удовлетворения очень конкретной потребности. Как только эта потребность была удовлетворена, новизны и причины для продолжения не было.
Думая о возвращении на Луну и дальнейших исследованиях, это должно быть устойчивым и непрерывным, что принесет пользу всему человечеству. Оно не может быть новинкой и экстравагантным само по себе: оно должно иметь более глубокий смысл. Устойчивость заключается в том, чтобы сделать ее доступной, гарантируя, что она принесет реальные выгоды в экономическом, политическом, социальном, научном и вдохновляющем отношении для всего человечества.
Расскажите нам, как для исследования новых миров требуется брать или находить ресурсы, чтобы люди оставались живыми в негостеприимных местах, или, что еще лучше, повторно использовать доступные ресурсы на неопределенный срок.
Чтобы исследования были устойчивыми и доступными, мы должны начать использовать местные ресурсы для удовлетворения наших потребностей. Мы уже делаем это – в большинстве космических аппаратов используются солнечные батареи – мы собираем местные источники энергии для удовлетворения своих потребностей. Например, пропеллент – это вещь, которую можно взять с собой куда угодно, и ее транспортировка стоит больших денег. Если вы можете создать топливо на основе местных материалов, это создаст атмосферу устойчивости.
Вам могут понадобиться вещи для жизнеобеспечения. Поддержание жизнедеятельности – не столько движущая сила этого, потому что мы все больше движемся к очень эффективным системам жизнеобеспечения, а стоимость пополнения запасов по сравнению, например, с пропеллентом с точки зрения общей массы, доставленной на место, довольно мала. Кислород, например, используется в качестве топлива и жизнеобеспечения, поэтому между этими вещами существует синергия. Вы также можете использовать местные материалы, например, для создания конструкций или радиационной защиты, тепловой защиты или посадочной площадки.
В ESA мы смотрим на то, что можно создать локально и как это можно сделать. Самый очевидный пример – сбор воды и получение из нее водорода и кислорода, которые полезны и являются ракетным топливом. Находим водяной лед на полюсах Луны. Мы также находим его на Марсе. Это может быть универсально применимо во всей Солнечной системе с помощью воды.
Мы также рассмотрим, как извлечь полезные вещи из найденных камней и минералов. Поверхность Луны покрыта измельченным порошком, измельченной горной породой, реголитом, образовавшимся в результате миллиардов лет ударов по поверхности. Этот реликт, как и все минералы, состоит из кислорода, химически соединенного с различными металлами. Мы смотрим на процессы, взятые из земной промышленности, и используем их, чтобы узнать, как получить кислород из лунных материалов, что оставляет нам кислород и металлические сплавы, которые можно использовать для 3D-печати для создания материалов в будущем. Кислородная экстракция – это то, в чем мы очень хорошо разбираемся; тем не менее, производство металлов – это то, что должно произойти в будущем, чтобы производить сплавы достойного качества.
Что вы думаете о ПРОСПЕКТЕ?
Пакет для наблюдения за ресурсами и разведки на месте для разведки, коммерческой эксплуатации и транспортировки (ПРОСПЕКТ) оценивает и получает доступ к потенциальным ресурсам на Луне и направлен на подготовку технологий, которые можно было бы использовать в будущем для добычи этих ресурсов. Это будет сверлить под поверхностью на полюсах Луны. Он будет извлекать водяной лед, а затем анализировать его химический состав, чтобы помочь нам определить количество, распределение, происхождение, то, как эта вода эволюционирует на полюсах и как ее можно ответственно использовать в будущем.
Ключевой момент, который нужно понять, – это как использовать местные материалы, где есть возможности и что нужно для их использования? Как мы можем сделать это ответственно? Как мы можем работать наиболее эффективно, используя имеющиеся у нас материалы, например, переработанные? Кроме того, как можно использовать, извлекать и обрабатывать местные материалы с уважением к окружающей среде? Идея состоит в том, что есть связанные уроки, которые нужно принести на Землю.
Спасибо. Хотя современные технологии могут легко вернуть нас на Луну, почему до сих пор дорого обходится разработка аппаратов и брать с собой все необходимое для поддержания жизни?
Строить транспортные средства для полета в космос – дорогое удовольствие, они чрезвычайно сложны и должны работать. Неудача невозможна, если люди сидят на вершине ракеты или у вас есть космический корабль стоимостью в миллиард или несколько миллиардов евро. Это требует тонны взрывоопасного материала, который может взорваться. Делать это контролируемым и осторожным способом, доставляющим то, что вам нужно, именно так, как вам нужно, сложно и опасно. Разработка транспортных средств, новых зданий и ракетных двигателей – дорогостоящие мероприятия.
Теперь мы видим стремление к повторному использованию, конечно, SpaceX руководила этим концептуально, и в Европе мы смотрим на концепции многоразового использования. Это один из способов снизить стоимость доступа, поэтому мы видим, что в глобальном масштабе стоимость доступа в космос сокращается. По мере того, как это происходит, мы видим, что все больше и больше людей используют пространство и получают доступ к нему. Космос станет все большей частью нашей экономической сферы, и это уже неотъемлемая часть многих аспектов нашей жизни. В ближайшие годы использование пространства расширится. В своих исследованиях мы стремимся взять следующую экономическую сферу человечества и расширить ее за пределы околоземной среды, за пределы Солнечной системы. В долгосрочной перспективе это принесет огромные выгоды человечеству.
Спасибо, вы говорили об устойчивости геологоразведочных работ, но почему ЕКА хочет, чтобы наши исследования были устойчивыми и основывались на партнерских отношениях?
Во-первых, в основе ESA лежит международное партнерство. Мы – уникальная организация, в которой 22 страны скоординированно работают вместе, создавая чрезвычайно сложные объекты и отправляя их в космос. ESA работает во многих странах с разными языками и культурами, работая вместе, чтобы делать необычные вещи. Я чрезвычайно горжусь этим. Партнерство – это часть того, кем мы занимаемся в освоении космоса.
Освоение космоса – это не то, что одна страна может сделать в одиночку. Человечество будет заниматься разведкой морских месторождений. Отправка людей в Солнечную систему – это деятельность, охватывающая все виды. Совместная работа, объединение ресурсов, знаний, опыта и технологий дает огромные преимущества. Нам намного лучше, когда мы делаем что-то вместе, а не по отдельности. Международная космическая станция – выдающийся пример того, на что человечество может работать вместе.
За последние несколько десятилетий у нас была самая сложная машина, когда-либо созданная людьми, работающая непрерывно с экипажем, живущим и работающим в космосе. За мою карьеру космос около Земли превратился из места, которое мы исследовали, в место, где мы ходим на работу. Это достижение цивилизационного масштаба. Это было сделано в течение последних нескольких десятилетий, когда Европа, США, Япония, Канада и Россия работают вместе последовательно и мирно. Если мы сможем расширить эту модель сотрудничества и перенести ее в Солнечную систему, это даст нам надежду как биологический вид.
Спасибо за исчерпывающий ответ, есть ли что-нибудь, что вы хотели бы добавить в заключение относительно акцента ESA на устойчивости?
Использование космических ресурсов обсуждается очень давно. Были циклы исследований и разработок и крупных инициатив, особенно в США. Однако сейчас мы являемся свидетелями глобального движения к исследованию космоса – ни одна страна не делает это в одиночку. Мы видим огромные успехи в США и Китае, Японии и Европе. Входят новые игроки, такие как Индия и Объединенные Арабские Эмираты. При таком большом количестве разных путей происходит смена парадигмы. В то же время мы наблюдаем рост интереса со стороны частного сектора. Пока еще нет четких бизнес-обоснований, которые позволили бы сделать освоение космоса прибыльным для частного сектора, но это вопрос времени, когда они появятся.
После этого все ставки на то, что может произойти дальше, не принимаются, потому что, хотя люди думают, что огромные суммы денег тратятся на исследование космоса, по большому счету это капля в море. Впереди очень захватывающее будущее. Между тем, что мы можем делать в космосе, и уроками, которые мы можем принести на Землю, существует огромная синергия. По мере того как экономическая сфера человечества перерастает в Солнечную систему, вся экономическая деятельность, происходящая в космосе, – это деньги, которые тратятся на Земле. Все преимущества будут ощущаться здесь, на Земле, даже если что-то происходит в космосе.