V-kosmose.com

Мародерство астероидной воды сделает запуски более дешевыми

Концепция горной промышленности на астероиде может обеспечить быструю доставку спутников на высокую орбиту за меньшую стоимость.

На геостационарной орбите расположено сотни спутников (то есть, они вращаются вокруг Земли примерно в темпе ее вращения). Это слишком удаленная точка от того места в пространстве, где смогли расположиться люди в данный момент. Так Международная космическая станция расположена на расстоянии около 250 миль над поверхностью Земли, а геостационарная орбита находится примерно в 10 раз выше – 27000 миль.

Как же доставить один из этих спутников на такую экстремальную высоту? Стандартные методы включают в себя присоединение к дополнительной ракете или же ракетной стадии, которая подталкивает их к высокой орбите. Или же используется легкий электрический пропеллер на космическом корабле, который медленно подталкивает спутник к нужному месту. Оба варианта – дорогостоящие, особенно учитывая фактор потерянного времени. Ведь компаниям приходится ждать, пока спутники встанут на свое место и заработают.

Невероятно, но решением этой проблемы может стать астероидная горнопромышленная концепция. Джоэл Серкель, возглавляющий горнопромышленную компанию TransAstra, и Фил Мецгер, планетарный физик из Космического Института во Флориде, являются сторонниками создания специального космического аппарата. Он будет летать туда и обратно – от Земли к «складу» ракетного топлива. Это своего рода «космический буксир», который сможет не только обеспечить доставку спутников, но и извлечет ценные ресурсы из астероидов.

Ученые и инженеры недавно собрались на конференции Asteroid Science Intersections с In-Space Mine Engineering (ASIME), которая проходила в Люксембурге, чтобы обсудить наилучшие пути для потенциальной промышленности на астероидах в будущем и решить, как сделать этот процесс наиболее экономически эффективным для клиентов. Одной из идей стал пространственный буксир. Эта задумка обсуждалась практически несколько десятилетий. Но идея сочетать ее с промышленностью на астероиде – относительно нова.

«Мы согласны с тем, что это бизнес-доводы», – сказал Мецгер. – «Вы можете восстановить капитальные вложения и доставить космический аппарат, экономя на затратах и получая прибыль».

В то время как сеть с точным расположением космических аппаратов еще разрабатывается, эта идея кажется очень выгодной: в глубоком космосе, во время длительных миссий (несколько десятилетий) космический промышленный корабль направится к астероиду, чтобы извлечь их него воду (наряду с другими материалами и драгоценными металлами). После завершения миссии корабль вернется к системе Земля-Луна с водой на борту.

Склад с ракетным топливом, расположенный где-то вблизи Земли, примет эту воду. Там ее разложат на водород и кислород, которые являются отличным ракетным топливом. И в этом заключается гениальность всего плана – компаниям по космическим запускам больше не нужно будет тратиться на запуск топлива в космос. Оно уже будет там, ожидая на складе, где сможет дозаправиться любой космический аппарат.

Далее приходит космический буксир. После запуска спутника, он «тащит» его к складу с топливом, чтобы его забрать. Затем буксир удаляется к геостационарной орбите, где он отпускает спутник для выполнения его миссии.

Серкель утверждает, что с такой налаженной системой мы могли бы значительно снизить затраты, связанные с текущим методом отправки спутников на высокую орбиту и доступом к глубокому космосу. Сейчас, если мы хотим освободиться от земной орбиты, единственный вариант – начать миссию с максимальным количеством всего (топлива, электроники, а также космонавтов). Создав буксирную инфраструктуру, нам, по крайней мере, больше не придется беспокоиться о передаче огромного количества топлива с Земли.

Сейчас в НАСА разрабатывают большой проект – Space Launch System (SLS), который, как предполагают, сможет послужить лучшим средством для исследования Солнечной системы. Если планы НАСА касательно 2030-х годов осуществляться, то именно эти ракеты можно будет использовать для будущих марсианских миссий. Концепция SLS предусматривает «все в одном», где все ракеты, а также топливо на весь срок службы, транспортируются с Земли. Очевидно, это дорогостоящее мероприятие.

Серкель утверждает, что НАСА следует обратить внимание на другие методы, так же как это происходит с Международной космической станцией. У НАСА есть коммерческая программа доставки грузов при сотрудничестве со SpaceX и Orbital Sciences, а также разрабатывается коммерческие экипажные программы со SpaceX и Boeing.

«Они могут строить капсулы традиционным методом и готовить космонавтов, но ракеты НАСА и системы транспортировки – слишком дорогое удовольствие», – сказал Серкель. Он утверждает, что использование таких ракет, как SpaceX's Falcon 9 (предназначенная для повторного запуска и безопасного спуска на землю) по сравнению с государственными услугами значительно сэкономят средства в области космических транспортных систем. Но эта экономия увеличится еще больше, «если ракетное топливо начнут добывать на астероидах», – добавил он.

Определить точное число сэкономленных средств сложно, так как SpaceX – частная компания и не открывает доступ ко всем цифрам. Ранее в этом году, Питер Б. де Селдинг в Space News заметил, что SpaceX – это не первая компания, пытающаяся разработать технологию многоразового запуска ракет. Главные двигатели космического корабля многоразового использования были разработаны для эксплуатации до 55 раз. Но общая стоимость оказалась намного выше, чем ожидали дизайнеры.

«Президент SpaceX Гвинн Шотвелл в марте заявил, что компания ожидает до 30% экономии стоимости от повторного использования первого этапа», – писал де Селдинг, а затем процитировал основные цены Falcon 9 для запуска спутника на геостационарную переходную орбиту. Естественно, чем выше, тем дороже.

«Если это выразилось в снижении цен на 30% для клиентов», – добавил де Селдинг, – «то это опустит рекламируемую цену Falcon9 до $42.8 млн. с сегодняшних $61.2 млн.».

Промышленность в космосе сама по себе находится еще на ранних стадиях разработки и уже есть несколько заинтересованных в ее развитии компаний. Тем не менее отрасль сейчас в основном сосредоточена на технологии разработки и выявлении кандидатов-астероидов. Так что пройдет несколько лет или десятилетий, прежде чем идея космического буксира воплотится в жизнь. Но интересно думать, что промышленная инфраструктура на астероиде сможет снизить затраты на запуск спутников и доставит человечество в глубокий космос.