Чтобы сделать планету чище, нужно начать разрабатывать астероиды
Добыча полезных материалов на астероидах может показаться чем-то из ряда вон выходящим, но на самом деле компании и даже некоторые правительства уже серьезно рассматривают эту возможность. Почему бы и нет: по сравнению с колоссальными техническими задачами, которые приходится решать на Земле, в условиях нашей гравитации, на астероиде все будет намного проще, в меньших масштабах, в высокой концентрации и с простейшими технологическими решениями. Остается надеяться только, что разработка астероидов начнется достаточно быстро, чтобы решить проблемы с ресурсами, с которыми мир столкнулся уже сейчас.
Ученые работают с компаниями, которые планирует разрабатывать астероиды, чтобы ускорить наступление этого будущего. Ввиду секретности отдельных данных, о многом они рассказывать не могут — коммерческая тайна. Тем не менее основные причины оптимизма и что это может означать для нашего будущего — об этом они говорят совершенно открыто.
Многие люди скептично относятся к добыче ресурсов на астероидах, потому что думают, что задача всего этого — вернуть в продажу на Земле платину. В СМИ уверенно заявляют о том, что платиновый астероид может стоить триллионы долларов, но любой, кто имеет базовое понимание экономических реалий, скажет, что появление на планете гигантского запаса драгоценного металла просто обрушит рынок, тем самым уменьшив и ценность астероида.
С другой стороны, если план состоит в том, чтобы добывать платину небольшими порциями, поддерживая высокую стоимость (как в случае с алмазами, например), как тогда старатели астероидов будут конкурировать с земными старателями, которые уже извлекают выгоду из существующей цепочки поставок и перевозок?
Именно поэтому платина не является целью космических шахтеров. Первым продуктом с астероидов будет нечто менее очевидное: вода.
Для ракетных ученых вода является сырьем для топлива. Запуск воды с Земли в космос требует много топлива, из-за чего вся концепция становится сомнительной и замкнутой. К счастью, в космосе воды очень много и ее проще передвигать. Воду можно извлекать из глинистых минералов на распространенных небольших телах — углеродистых астероидах. После отделения от минералов вода может быть разделена электричеством (в процессе электролиза) на водород и кислород, а затем использоваться в ракетном топливе.
Производство ракетного топлива в космосе уменьшит затраты на все остальные процессы, которые проходят в космосе, способствуя запуску цикла цепочек поставок и внеземной транспортной цепи. Однако прежде чем это произойдет, необходимо найти операторов, способных запустить процесс.
Кто будет покупать ракетное топливо, сделанное из астероидной воды? Одна из концепций заключается в том, чтобы продавать его телекоммуникационным компаниям для запуска спутников на орбиту. Десять лет назад большинство спутников запускали прикрепленными к небольшой верхней ступени ракеты. Она выводила спутник на геопереходную орбиту, которая пролегает в низшей точке на 200 километров выше поверхности Земли и в высшей — на 36 000 километров. Космический аппарат целится на высшую точку, спутник выпускается и начинает передавать данные пользователям. Стоимость отработанной верхней ступени, впрочем, довольно высокая.
Сегодня большинство владельцев спутников размещают небольшой электрический двигатель на космическом аппарате. Он дешевле и эффективнее, но очень слабый. Необходимо от шести до двенадцати месяцев, чтобы спутник вышел на конечную орбиту. Время — деньги, поэтому такая задержка обходится владельцам спутника в сотни миллионов упущенной выгоды.
Разработка астероидов предоставит третий вариант. Разрабатывающая компания будет продавать воду транспортной космической компании, которая будет с ее помощью заправлять космическую баржу, припаркованную на земной орбите. Баржа будет стыковаться с запущенным спутником на геопереходной орбите и выводить его на конечную орбиту в течение дня.
По расчетам ученых, стоимость этой услуги, включая возврат капитала, финансовые расходы, страхование и прибыль для всех сторон, будет меньше, чем упущенная выгода в современных реалиях, а значит это бизнес-кейс. Единственная проблема заключается в том, чтобы найти достаточно клиентов, готовых воспользоваться этой услугой.
И вот здесь-то могут помочь космические агентства вроде NASA. Если они разработают заправочное хранилище в космосе, чтобы снизить свои затраты на освоение Луны или Марса, и если они подпишут коммерческие контракты на поставку космической воды, они уменьшат капитальные вложения и риск для новых добывающих компаний. В некотором роде правительственные агентства могут обеспечить ранний успех частной космической отрасли.
Инфраструктура по разработке астероидов поможет решить серьезную проблему, касающуюся ресурсов. Через десять-двадцать лет нынешняя система спутников и оптоволокна не смогут покрыть потребность в передаче беспроводных и интернет-данных. Решения пока нет, кроме создания антенн в космосе, которые слишком велики, чтобы их отправлять на ракетах, потому что нет ничего, что можно масштабировать достаточно быстро, чтобы удовлетворить потребности в передаче данных, объемы которых будут расти экспоненциально до конца века. Металл из астероидов не будет продаваться на Земле, потому что это слишком дорого. Он будет оставаться в космосе, помогая передавать ценные данные на цифровом рынке.
Существует также мнение, что генерация солнечной энергии в космосе в этом столетии станет дешевле, чем выработка энергии на Земле любым известным методом. Затем эта энергия будет передаваться на землю с помощью микроволн. Перемещение большей части энергетического сектора в космосе освободит планету от экологических проблем, связанных с выработкой энергии и цепочкой поставок этой самой энергии. Даже ветряная и солнечная энергия требуют задействования огромных площадей земли.
По некоторым оценкам, выработка энергии за пределами планеты может уменьшить промышленные выбросы на четверть уже к 2100 году. И это без учета экспоненциально растущего энергетического объема производства и эксплуатации компьютеров.
Имейте в виду, что ни одна из этих идей не подразумевает возвращение астероидных материалов для продажи на Землю. Реальная ценность космического горного дела будет заключаться в создании космической промышленности, которая принесет пользу всем нам. Основным импортом из космоса будут безмассовые фотоны, переносящие данные и энергию.
Важный момент, который должны понять наши правительственные лидеры, заключается в том, что инвестиции в космические шахты — это безопасная ставка на наше будущее, одна из самых безопасных. NASA и другие космические агентства получат возможность проводить больше исследований, а также нарастят геополитическое присутствие за невысокую цену. Сохранение Земли и улучшение качества нашей жизни станет просто приятным дополнением.