Ardel'Fi (ardelfi) wrote,
Ardel'Fi
ardelfi

Хорошие новости где нас нет

Когда мысли о космосе посещают аналитиков Годман Сакс, причём в объёме 98 страниц, галактика в опасности полезно прислушаться хотя бы потому что к ним прислушиваются денежные мешки с ушами. Внимание банкстеров по традиции привлекло дорогое, блестящее и бесхозное -- концентрация платины и сопутствующих металлов в некоторых (относительно редких) астероидах. Однако космос сразу даёт одно важное преимущество: цель видно глазами; а гигабаксами банкстеров можно лишь насмешить, но никак не напугать. Кроме того, всё ещё уже есть пара компаний, заявивших об интересе утащить ценный астероид (Planetary Resources и Deep Space Industries); и хотя эти люди ни на шаг не ближе к цели чем ваш семнадцатилетний кот, аналитикам банкстеров есть на кого показать пальцем. Итак, что же у них получилось.

Аналитики отметили что со временем барьер для начала добычи платины в космосе снижается, а потенциальные выгоды повышаются. Психологический барьер остаётся высоким, однако финансовый и технический барьеры намного ниже. Разведывательные зонды могут быть построены всего за десятки мегабаксов,* а оценка стоимости космического добывающего аппарата находится на уровне первых гигабаксов. Банкстеры уточняют что это лишь кажется большим, но вчера они за несколько минут потратили три гигабакса лишь чтобы сбить цену золота на десяток баксов на несколько часов это порядка трети инвестиций в Uber, и вполне в пределах возможностей венчурных фондов, а также сравнимо со стоимостью создания обычной новой шахты. Стоимость запусков и постройки космических аппаратов снижается, и ожидается дальнейшее её снижение, особенно для лёгких носителей. Всё это улучшает экономику добычи минералов в космосе, особенно с учётом висящих в пустоте ничейных минералов стоимостью в многие десятки гигабаксов с (очень удачно выбранного) астероида. Аналитики банкстеров высказывают уверенность что добыча минералов в космосе более реалистична чем кажется. Вода и платиновая группа металлов достаточно распространены на (весьма разных типов с разной геологией) астероидах, и это создаёт потенциал для прорывных изменений в экономике и технике. Вода по мнению аналитиков легко превращается в топливо или может использоваться как рабочее тело. Также аналитики считают перспективным создание запаса воды на низкой околоземной орбите для расширения доступа в космос. Ну а платина есть платина, хотя в таких количествах (на десятки гигабаксов) импорт платины из космоса обвалит цену и уничтожит африканские шахты, которые сегодня работают на грани окупаемости. Но банкстерам нравится обваливать цены, когда они знают когда и какая будет обвалена, потому аналитики оптимистичны и ожидают создания технических средств для начала добычи минералов в космосе.
* В 1998 проект Lunar Prospector обошёлся в 63 мегабакса (полная стоимость вместе с ракетой и наземными службами!) и за 19 месяцев составил элементную карту Луны.

А теперь рассмотрим что аналитики упустили.

1. В близком космосе есть не только астероиды, и астероиды есть не только в близком космосе.
Не зря упомянутый Lunar Prospector не зря составлял элементную карту Луны. В геологической истории Луны следует выделить три аспекта:
- бурное вулканическое и импактное прошлое, сформировавшее многочисленные магматические комплексы и зоны с фракционной кристаллизацией, аналогично земным, например африканскому Бушвелду, где и добывается почти вся южноафриканская платина и золото;
- отсутствие существенных геологических процессов, постепенно закрывающих такие места слоями других пород;
- постоянный процесс метеоритной эррозии, разрушающий и измельчающий верхние несколько метров поверхности;
- всё упавшее на Луну осталось на её поверхности или близко к ней.
В целом можно сказать что поверхность Луны покрыта астероидным материалом, измельчённым в поверхностном слое, не окисленным, не закрытым другими породами, сухим и потому легко обнаружимым относительно простыми методами. Также на поверхности Луны огромная протяжённость зон, где в прошлом шли процессы фракционной кристаллизации -- именно так сформировался слой содержащего платину хромита в южноафриканском Бушвелде. Если есть нестерпимое желание копать астероиды, в ближнем космосе нет лучше места для этого чем Луна.

2. Любая добыча требует источника энергии большой мощности, которого сегодня для космоса нет и не предвидится.
Сразу можно сказать два слова о российском атомном проекте -- этого мало. Затраты энергии и мощность генерации для добычи нетрудно оценить по цене платины, которая сейчас держит африканских производителей на грани закрытия: 32 мегабакса за тонну, при плотности энергии дизельного топлива 48МДж/кг и стоимости порядка 1 бакса за кг, энергетические затраты получаются порядка 15 ТДж/т. Допустим воображаемая космическая машина добывает тонну платины в год и тратит ~15 тераджоулей на этот процесс, тогда средняя мощность генерации для неё должна составлять порядка 50МВт, что сопоставимо с обычной шахтой. Это в основном тепловая мощность для физических и химических процессов, потому можно допустить воображаемый солнечный коллектор, выдающий с учётом разных потерь 1кВт на квадратный метр апертуры. Требуемая площадь получается порядка 50к метров, или гелиостат с 50 тысячами метровых зеркал. Даже в земных условиях это очень немало, а на Луне или ещё дальше это пока немного фантастика. Вариант с ядерным реактором такой мощности чуть больше чем фантастика, потому что всё ядерное к сожалению получается невыносимо долго и мучительно. Что остаётся? Ничего.

3. В космосе нет негров.
Именно этот фактор позволяет сегодня добывать платину в южноафриканских шахтах. Он же мешает их автоматизации. Однако в целом сегодняшняя степень автоматизации процессов добычи недостаточна для автономной работы в космосе. В целом все процессы нужно придумывать с нуля -- условия совсем другие, ограничения совсем другие, но заведомо известно что негров (любого цвета) в космосе нет, не может быть и не нужно, если целью выбрана добыча минералов. Это решаемая проблема, но она может быть решена лишь осознанно, последовательно и постепенно, а не сама собой, случайно и сразу. Без полностью автоматической системы не может быть коммерческой добычи -- это принципиальный экономический критерий. В этом аспекте Луна позволяет решить проблему последовательно и постепенно, но осознание должно быть достигнуто прежде лунных экспериментов.

В целом, даже при поверхностном разборе предмета, от перспектив добычи в космосе не остаётся ничего, по крайней мере при нашей жизни. Причина тому -- отсутствие мотивации, вопреки мнениям аналитиков банкстеров. Сегодня такое возможно только на инициативе активистов-миллиардеров, способных увлекать за собой более пассивных миллиардеров, инвесторов-авантюристов, и прочие мешки с горячими фантиками. Своими фантиками банкстеры не рискнут -- для этого у них есть чужие, а своими они сбивают цены на земных рынках металлов.

Однако не хочется сразу закапывать столь молодую, красивую и полную жизни тему, но по перечисленным печальным причинам она определённо относится к категории твёрдой научной фантастики. В этой категории ещё есть другие возможности, о которых аналитики банкстеров пока не прочитали в интернете, но это легко исправить. Именно сегодня наступил печальный день, когда вышел последний эпизод второго сезона "Экспанса". В этой твёрдой фантастике много интересного, что гораздо ближе к реальности чем хотелось бы, но интереснее всего там показанный ядерный мотор для кораблей, открывший доступ во всю систему. Вопреки традиции подобных произведений, мотор получился более реалистичным чем поняли сами авторы, и это стоит рассмотреть детальнее, но сначала краткий контекст. Есть два типа реальных и почти реальных ядерных моторов: первый -- реактор с твёрдым ядерным топливом, охлаждаемый водородом, который нагревается примерно до трёх тысяч градусов и улетает через сопло, как в обычном ракетном моторе, и вот на этом можно летать на Марс; второй -- тот же принцип, но ядерное топливо находится в газовой фазе, температура может быть на порядок выше, что в принципе достаточно для полётов в системы гигантов, но никто пока не построил даже прототип такого. В "Экспансе" эта прогрессия экстраполирована на один шаг дальше, хотя авторы похоже не осознали что нарисовали. Термоядерный реактор, очевидно с безнейтронной реакцией, создаёт поток высокотемпературной плазмы, которая охлаждается другим веществом (при такой температуре неважно каким), выполняющим также функцию рабочего тела, и всё это вылетает через сопло, всё ещё в состоянии плазмы, но с меньшей температурой. В результате такой мотор одновременно обладает большим удельным импульсом, что критично для дальних полётов, и большой тягой, что критично для быстрых полётов. Нужный для этого термоядерный реактор гигаваттного класса, позволяет распределять поток плазмы между электрогенерацией и тягой. В результате получается возможность дальних и быстрых полётов без существенных ограничений на массу корабля. От показанного относительно небольшого корабля с термоядерным двигателем, способного лететь часами с ускорением 15~20g, и достигать систем гигантов за пару дней без сколько-нибудь оптимальных траекторий, у любого минимально интересующегося этой темой не найдётся слов, только слёзы. Именно этого технического компонента не хватает для реализации пожеланий о масштабной добыче минералов в космосе, перемещении больших масс на большие расстояния, и (на сдачу) разнообразных мечтаний о заражении колонизации Марса человеками. В целом на этом можно закрывать открытую аналитиками банкстеров тему, и не опасаться за будущее южноафриканских платиновых шахт, рынка платины и относительную нетронутость Марса. Пока в принципе можно лишь пробовать, лишь на Луне, и без надежды дожить до самого интересного. Но похоже что уже никто никуда не едет.
Tags: техника, человеческий фактор, шиката га наи
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 49 comments