Θα ζούμε στην τροχιά;

original: http://space.alglobus.net/papers/orbitBest.html

Al Globus, Μάρτιος 2007

Επειδή είμαστε πλανητικά πλάσματα, οι περισσότεροι άνθρωποι υποθέτουν ότι οι πρώτοι και οι πολυάριθμοι διαστημικοί οικισμοί πρέπει να είναι στη Σελήνη ή στον Άρη. Όπως και πολλές μη εξετασθείσες υποθέσεις, αυτό μπορεί να μην είναι σωστό. Στην πραγματικότητα, μπορούμε να ζήσουμε σε τροχιά πολύ πριν εγκαταστήσουμε τη Σελήνη ή τον Άρη, και μπορεί να υπάρχουν πάντα περισσότεροι διαστημοθέτες σε τροχιά από ό, τι σε οποιοδήποτε πλανήτη ή σε φεγγάρι. Σε περίπτωση που δεν έχετε ακούσει για αυτούς, οι τροχιακοί οικισμοί είναι τεράστια διαστημικά σκάφη, αρκετά μεγάλα για να ζουν άνετα πολλές χιλιάδες, που παρέχουν προστασία από την ακτινοβολία, μια αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα, σχεδόν αυτοδύναμη υποστήριξη ζωής και που περιστρέφονται για να παρέχουν κάτι που αισθάνεται πολύ όπως η Γη-κανονική βαρύτητα στο χείλος (στο κέντρο είστε ακόμα χωρίς βαρύτητα, αυτό είναι σημαντικό).

Γιατί νομίζω ότι οι τροχιακοί οικισμοί θα προηγηθούν και θα ξεπεράσουν σε μεγάλο βαθμό τους πλανήτες και τα φεγγάρια; Τρεις λόγοι:

  1. Είναι ευκολότερο.
  2. Υπάρχουν περισσότερα.
  3. Τα παιδιά θα μπορούν να επισκεφθούν τη Γη

Είναι ευκολότερο
Υπάρχει ένας λόγος που η Βρετανία αποίκησε τη Βιρτζίνια πριν από το Βανκούβερ. Η Βιρτζίνια ήταν πιο εύκολη. Η μετάβαση προς την τροχιά είναι πολύ πιο εύκολη από τη μετάβαση στη Σελήνη ή τον Άρη, για τον λόγο αυτό είχαμε διαστημικούς σταθμούς που περιβάλλουν τη Γη για τριάντα χρόνια και δεν έχουν δει ακόμα την πρώτη βάση της Σελήνης πολύ λιγότερο στον Άρη. Πρόκειται για ένα τεράστιο θέμα καθημερινής αντιμετώπισης.
Η τοποθεσία είναι επίσης κρίσιμη για την οικονομική αυτάρκεια. Οι ακμάζουσες κοινότητες πέρα ​​από τη Γη δεν μπορούν να είναι μια ατελείωτη αποστράγγιση της οικονομίας της Γης, πρέπει να προσφέρουν αγαθά και υπηρεσίες για τη γη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οικισμοί στην τροχιά της Γης μπορούν να παρέχουν ενέργεια, εξωτικά υλικά και έναν τουριστικό προορισμό για τους γήινους. Σχεδόν απεριόριστη, καθαρή, ηλεκτρική ισχύς βασικού φορτίου μπορεί να παρασχεθεί με ηλιακή δορυφορική ισχύ (SSP), γιγάντιες ηλιακές συστοιχίες σε τροχιά, που εκπέμπουν ενέργεια στη γη. Ενώ το SSP είναι πολύ δαπανηρό σήμερα, η απαιτούμενη διαστημική υποδομή για την οικοδόμηση χωρικών διαμερισμάτων θα κάνει το SSP πολύ φθηνό πράγματι. Ορισμένοι αστεροειδείς σε τροχιά κοντά στη Γη έχουν τεράστιες ποσότητες πολύτιμων μετάλλων – ένας μικρός αστεροειδής που πλησιάζει στη Γη έχει εκτιμηθεί σε 20 τρισεκατομμύρια δολάρια! Τέλος, η τροχιά της Γης είναι ήδη τουριστικός προορισμός και μελέτες δείχνουν ότι η αγορά τουριστικού διαστήματος είναι περίπου 50 δισεκατομμύρια δολάρια το χρόνο (πέντε εκατομμύρια πτήσεις σε 10.000 δολάρια ανά). Η Σελήνη είναι επίσης ένας λογικός τουριστικός προορισμός, αλλά δεν διαθέτει το σεξουαλικό σκηνικό δολοφόνος – app – βαρύτητας (βλέπε “Sex in Space” της Laura Woodmansee) – και είναι πιο δύσκολο να φτάσουμε. Η σεληνιακή ισχύς για τη Γη είναι δυνατή, αλλά απαιτεί ρελέ για να πάρει την ενέργεια στη Γη και υποφέρει από μια νύχτα δύο εβδομάδων. Ο Άρης είναι πολύ μακριά για να παρέχει ενέργεια, υλικά ή έναν σημαντικό τουριστικό προορισμό. Η θέση της τροχιάς της Γης είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα εάν θέλετε να οικοδομήσετε ακμάζουσες κοινότητες στο διάστημα.

Για να είμαστε δίκαιοι, με έναν τρόπο, οι τροχιακοί οικισμοί είναι πιο δύσκολο να οικοδομηθούν από τις κοινότητες στη Σελήνη ή τον Άρη. Η πρόσβαση στα υλικά είναι πολύ πιο δύσκολη. Εκατομμύρια (όχι δισεκατομμύρια, όπως κάποιοι έχουν προτείνει) από τόνους σεληνιακού ή αστεροειδούς υλικού πρέπει να φέρονται στην τροχιά της Γης, αλλά αυτό είναι απλά δύσκολο, όχι αδύνατο. Επιπλέον, έχει σημασία μόνο για τους πρώτους οικισμούς. Οι μεταγενέστεροι οικισμοί μπορούν να κατασκευαστούν κοντά σε έναν αστεροειδή για να προμηθεύσουν το μεγαλύτερο μέρος των απαραίτητων υλικών.

Ενώ η Σελήνη και ο Άρης έχουν πλεονέκτημα στα υλικά, η τροχιά έχει συνεχή, άφθονη, αξιόπιστη ηλιακή ενέργεια. Στις περισσότερες τροχιές υπάρχει συνεχής παροχή ηλιακής ενέργειας, η οποία γίνεται ισχυρότερη όσο πλησιάζουμε στον ήλιο. Ακόμη και οι οικισμοί στη χαμηλή τροχιά της Γης (LEO) στερούνται μόνο το φως του ήλιου για 40 λεπτά τη φορά και μπορούν να τροφοδοτούνται από ενέργεια που εκπέμπεται από δορυφόρους ηλιακής ενέργειας σε τροχιές ηλιόλουστες. Η Σελήνη και ο Άρης υποφέρουν από τη νύχτα και η νύχτα της Σελήνης είναι δύο εβδομάδες! Ο Άρης έχει βραδιές λογικής διάρκειας, αλλά και χαρακτηριστικά καταιγίδες σκόνης, ατμόσφαιρα και είναι πολύ πιο μακριά από τον Ήλιο, απαιτώντας έτσι πολύ μεγαλύτερες σειρές για την ίδια ισχύ. Έτσι, για την αυτάρκεια τόσο η Σελήνη όσο και ο Άρης απαιτούν δορυφόρους ηλιακής ενέργειας και / ή πυρηνική ενέργεια. Η πυρηνική ενέργεια είναι καλή για μικρές βάσεις και σύντομες παραμονές, αλλά για έναν πολιτισμό εκατομμυρίων, η εισαγωγή πυρηνικού καυσίμου από τη Γη είναι εντελώς ανέφικτη. Πρέπει να βρεθούν τοπικές πηγές καυσίμων και, αν δεν υπάρχουν διαθέσιμες σήμερα στη Γη, πρέπει να αναπτυχθούν νέες μορφές πυρηνικής ενέργειας. Και στις δύο περιπτώσεις, θα χρειαστούν εξόρυξη, διαχωρισμός, μεταφορά και επεξεργασία, ένα σημαντικό καθήκον που δεν είναι απαραίτητα ευκολότερο από το να φέρουμε σενάρια σε σεληνιακά ή αστεροειδή υλικά.

Τέλος, υπάρχει ένα ομαλό μονοπάτι από εκεί που βρισκόμαστε τώρα σε τροχιακούς οικισμούς. Σήμερα διαθέτουμε τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) σε τροχιά και η Bigelow Aerospace πετάει στον Genesis I, τον πρώτο ιδιωτικό χρηματοδοτούμενο διαστημικό σταθμό. Η Bigelow δεσμεύτηκε επίσης να πετάξει σε ιδιωτικό σταθμό ικανό να φιλοξενήσει τρία άτομα μέσα σε λίγα χρόνια. Δεν χρειάζεται πολλή φαντασία για να φτάσετε από εκεί σε τροχιακά ξενοδοχεία που εξυπηρετούν την εφαρμογή δολοφόνων (θυμηθείτε, σεξουαλικό σεξ) σε καθημερινή βάση. Καθώς τα ξενοδοχεία διαστήματος μεγαλώνουν και είναι πιο περίτεχνα για να εξυπηρετούν εκατομμύρια γηραιότερους ανθρώπους που δοκιμάζουν τις απολαύσεις του χώρου, μπορεί να έχει νόημα να περιστρέφονται τμήματα αυτών για να αποκτήσουν ψευδο-βαρύτητα μόνο για να απλοποιήσουν ορισμένες πτυχές της ζωής. Από εκεί είναι ένα σύντομο βήμα προς τις χαμηλές εγκαταστάσεις για τους ανάπηρους – δεν χρειάζονται αναπηρικές καρέκλες. Μέχρι αυτή την περίοδο ενδέχεται να υπάρχουν μακροπρόθεσμοι υπάλληλοι μεταξύ του προσωπικού που προτιμούν να ζουν σε τροχιά παρά να επιστρέψουν στη Γη. Θα είναι καιρός να οικοδομήσουμε τους πρώτους αληθινούς χωρικούς οικισμούς – ακμάζουσες κοινότητες πέρα ​​από τη γη όπου ζουν και εργάζονται οι άνθρωποι – και να μεγαλώσουν τα παιδιά τους, τους πρώτους ντόπιους του διαστήματος. Σημειώστε ότι ενώ η κυβερνητική στήριξη θα ήταν ασφαλώς χρήσιμη, πρόκειται κυρίως για ιδιωτική βιομηχανία, ιδιωτικό χρήμα, επιχειρηματική προσέγγιση για την ανάπτυξη του διαστήματος.

Είναι περισσότερο
Η επιφάνεια της Σελήνης και του Άρη είναι λίγο περισσότερο από το ένα τρίτο της επιφάνειας της Γης. Αντίθετα, η κατανάλωση του μοναδικού μεγαλύτερου αστεροειδούς (Ceres) παρέχει επαρκή υλικά για την κατασκευή αποικιακών αποικιών με 1 g χώρου που ισούται με τουλάχιστον εκατό φορές την επιφάνεια της Γης και μάλλον αρκετά περισσότερο. Ο τροχιακός διαστημικός διακανονισμός θα είναι αναμφίβολα η μεγαλύτερη επέκταση της ζωής ποτέ.
Αυτή η τεράστια περιοχή είναι διαθέσιμη λόγω της θεμελιώδους γεωμετρίας. Σε πλανήτες ζείτε στο εξωτερικό μιας συμπαγούς σφαίρας. Επειδή οι πλανήτες είναι τρισδιάστατα στερεά αντικείμενα, έχουν πολλή μάζα. Αντίθετα, οι τροχιακοί οικισμοί είναι κοίλοι (ζείτε στο εσωτερικό). Τα περισσότερα υλικά βρίσκονται στο εξωτερικό περίβλημα για προστασία από την ακτινοβολία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα σχετικά μικρό σώμα, όπως το Ceres, μπορεί να προμηθεύσει υλικά για εκατοντάδες φορές την κατοικία του οικιακού μας πλανήτη.

Αυτό έχει τεράστιες συνέπειες. Η Γη έχει σήμερα περίπου έξι και μισό δισεκατομμύρια ανθρώπους και θεωρείται πολύ γεμάτος. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας του πλανήτη μας είναι σχεδόν ακατοίκητο. Οι ωκεανοί, φυσικά, δεν έχουν σχεδόν κανείς πάνω τους. Τα κατεψυγμένα απόβλητα της Αλάσκας, του Καναδά και της Σιβηρίας έχουν εξαιρετικά μικρούς πληθυσμούς, όπως και οι τεράστιες ερήμους της Αφρικής, της Μέσης Ανατολής, της Κεντρικής Ασίας, των Δυτικών Ηνωμένων Πολιτειών και της Αυστραλίας. Αντίθετα, ολόκληρη η περιοχή ενός τροχιακού οικισμού μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο οτιδήποτε θέλουμε, από τη θερμοκρασία μέχρι τη βροχόπτωση. Έτσι, είναι λογικό να αναμένουμε ότι η τροχιακή διαστημική διευθέτηση σε αυτό το ηλιακό σύστημα μπορεί να υποστηρίξει έναν πληθυσμό δέκα τρισεκατομμυρίων ή περισσότερων ανθρώπων που ζουν σε άριστες συνθήκες.

Τα παιδιά
Όλη η ζωή έχει εξελιχθεί υπό τη δύναμη της βαρύτητας της Γης. Η δύναμη αυτής της δύναμης, την οποία ονομάζουμε 1g, παίζει σημαντικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το σώμα μας. Κατανοούμε μερικά από αυτά τα αποτελέσματα, αλλά σίγουρα όχι όλα. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι η βαρύτητα είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και τη συντήρηση του ανθρώπινου οστού και μυών, αλλά έχουμε λίγα μόνο στοιχεία για τους ενήλικες σε βαρύτητα και τίποτα για τα παιδιά. Συγκεκριμένα, δεν έχουμε δεδομένα σχετικά με την επίδραση των επιπέδων του martian g, και μόνο ένα smidgeon από τη Σελήνη. Αυτό σημαίνει ότι δεν γνωρίζουμε τι θα συμβεί σε ενήλικες, πολύ λιγότερο παιδιά, στη Σελήνη ή τον Άρη. Μπορούμε, ωστόσο, να είμαστε σίγουροι ότι τα παιδιά που γεννούνται σε χαμηλά g θα είναι πολύ πιο αδύναμα από αυτά που συγκεντρώνονται στο 1g.
Ένας μεγάλος χωρικός χωρικός διαχωρισμός μπορεί να περιστραφεί για να έχει σχεδόν οποιαδήποτε επιθυμητή ψευδο-βαρύτητα, συμπεριλαμβανομένου 1g. Αυτό σημαίνει ότι τα παιδιά που εκτρέφονται σε τροχιακούς οικισμούς δεν πρέπει να έχουν κανένα πρόβλημα να επισκεφθούν τη Γη. Δυστυχώς, το ίδιο δεν μπορεί να ειπωθεί για όσους εκτρέφονται σε χαμηλό-g.

Συμπερασματικά
Μπορούμε όλοι να προσβλέπουμε στην ημέρα που υπάρχουν ακμάζουσες κοινότητες ανθρώπων που ζουν και εργάζονται στη Σελήνη και τον Άρη. Εντούτοις, πολύ καλά μπορεί να είναι ότι, πολύ καιρό πριν, υπάρχουν τεράστιοι αριθμοί οικισμών σε τροχιά. Ο πρώτος θα είναι αναμφισβήτητα στην τροχιά της Γης, ίσως και κάτω από τους ιμάντες van Allen για την ελαχιστοποίηση της μάζας που προστατεύει την ακτινοβολία. Πριν από πολύ καιρό, οι οικισμοί θα κατασκευαστούν κοντά στους αστεροειδείς που πλησιάζουν στη Γη, έτσι ώστε τα υλικά δεν χρειάζεται να μεταφερθούν πέρα ​​από τις κοσμικές αποστάσεις. Καθώς αναπτύσσεται ο πολιτισμός μας σε επίπεδο ηλιακού συστήματος, θα πρέπει να αναμένουμε ότι οι οικισμοί θα χτιστούν κοντά σε όλο και περισσότερους αστεροειδείς – πιθανώς εκείνοι που βρίσκονται πιο κοντά στον ήλιο από τότε που μειώνεται το μέγεθος των ηλιακών συλλεκτών που απαιτούνται για την ενέργεια. Μόλις εξαντληθούν οι αστεροειδείς κοντά στον ήλιο, μπορεί να έχει νόημα να χτιστούν οικισμοί που χρησιμοποιούν τα φεγγάρια για τα υλικά, τα οποία θα είναι εξαιρετικές βάσεις για τη διευθέτηση της επιφάνειας του κόκκινου πλανήτη. Στη συνέχεια, είναι μακριά από τη ζώνη αστεροειδών για το πλουσιότερο ορυχείο των σχεδόν βαρύ υλικών στο ηλιακό σύστημα. Μετά από αυτό, ποιος ξέρει, ο ουρανός δεν είναι σίγουρα το όριο!