1957. gada oktobrī zinātniskā fantastika kļuva par realitāti: Sputnik, pirmais Zemes sūtnis, devās kosmosā. Kopš tā laika progress ir nežēlīgi virzījies uz priekšu. Cilvēki, vīrieši un sievietes, ir vairākkārt apmeklējuši kosmosu, veikuši pētījumus, varbūt pat mīlējuši viens otru. Mēs esam pieraduši redzēt zinātnieku izmēģinājumu vietu kosmosā, bet vai tas nākotnē var kļūt noderīgāks cilvēcei? Vai mēs kādu dienu varēsim gūt labumu no rūpnieciskām darbībām kosmosā, piemēram, kosmosa rūpnīcu veidā, kas izmanto mikrogravitācijas priekšrocības?
Valdības, kas finansē dārgas kosmosa misijas, jau sen ir meklējušas veidus, kā gūt ekonomisku atdevi. Deviņdesmito gadu beigās NASA atzinīgi novērtēja jebkuru iniciatīvu, apgalvojot, ka tā varētu iegūt naudu no kosmosa. Šī finansiālā stimula gaitā parādījās daudz paziņojumu par orbītas nozares izveidošanu. Gravitācijas trūkums ļautu augt olbaltumvielu kristāliem, kas nepieciešami cīņai ar vēzi, viņi teica. Jaunajiem materiāliem, kas ražoti ar nulles gravitācijas spēku, būs jaunas noderīgas īpašības, viņi teica. Un daudz vairāk.
Tomēr materiālu un nepieciešamā aprīkojuma, sastāvdaļu pārstrādes un pēc tam atgriešanās uz Zemes izmaksas pakāpeniski parādīja, ka šīs idejas nav ekonomiski izdevīgas. Kravu nosūtīšanas kosmosā izmaksas tuvojas zelta cenai par kilogramu. Rezultātā izrādās, ka jebkura ražošana un pārstrāde kosmosā būs pārāk dārga, lai to būtu vērts veikt vispār. Vai notiek kādas izmaiņas?
Tuvākajā nākotnē
Mums jau ir noteiktas iespējas rūpnieciskās kosmosa izpētei Starptautiskajā kosmosa stacijā. Tas griežas ap Zemi 16 reizes dienā, un uz tā ir aptuveni seši astronauti. Katru dienu ISS tiek veikts plašs bioloģijas un fizikas eksperimentu klāsts - patiesībā ISS ir mikrogravitācijas laboratorija. Daudzi no šiem eksperimentiem rada nozarei raksturīgu informāciju.
Kā viens piemērs, lai saprastu, kā izkausēti metāli plūst, liejot sarežģītas formas, ir jāveic metāla īpašību mērījumi kušanas temperatūras tuvumā. Vislabāk to izdarīt ar paraugiem, kas peld ar mikrogravitācijas spēku. Rezultāti uzlabos liešanas uz Zemes ekonomiku un uzticamību nākotnē. Mikrogravitācijas apstākļi ir svarīgs instruments, lai izprastu fiziskos un bioloģiskos procesus, kas notiek uz Zemes.
Reklāmas video:
Nesen Eiropas Kosmosa aģentūra vērsās pie nozares, meklējot jaunas idejas komerciālai līdzdalībai ISS. Lielākā daļa priekšlikumu koncentrējās uz lētu piekļuves nodrošināšanu ISS, izmantojot vienkāršotas iekārtas, nevis jaunus rūpniecības procesus. Tātad nozare iegūst iespēju iesaistīties un izmēģināt jaunas idejas, bet kopumā tā koncentrējas uz lētu veidu atrašanu, kā sasniegt un atstāt vietu, nemaz nerunājot par uzņēmējdarbības veikšanu mikrogravitācijas ietvaros.
ISS darbības laiks ir ierobežots. ESA kopā ar NASA lems par ISS kalpošanas laika pagarināšanu šā gada decembrī, un, visticamāk, stacija darbosies līdz 2024.gadam. Pēc tam tas izies no orbītas un tiks iznīcināts līdz 2030. gadam.
Nākamais solis ārpus ISS pašlaik tiek apspriests ar dīvaino nosaukumu Deep Space Habitat (DSH). Tam vajadzētu būt pagaidu kolonijai, kas atrodas tālu no Zemes un pat no zemās Zemes orbītas, pa kuru peld ISS. Tas tiks veidots, izmantojot aparatūras pārpalikumus no ISS, un tiks apstrādāti materiāli no Mēness vai asteroīdu tuvumā, lai uzturētu šo vidi darbībā, tādējādi samazinot tās uzturēšanas izmaksas. Pirmkārt, viņi pievērsīs uzmanību ūdenim un skābeklim, jo dienā viņiem vajadzīgi apmēram 30 kilogrami cilvēka.
Tāla nākotne
Turpmākas kosmosa izpētes misijas saņems ievērojamu stimulu, apstrādājot materiālus asteroīdos - it īpaši, ja tos var izmantot, lai no tiem ražotu raķešu degvielu vai celtniecības materiālus -, bet tas nebūs drīz. Pašreizējie priekšlikumi ietver asteroīdu attīstību, kas visiem sola ilgtermiņa ekonomiskus ieguvumus. Materiāli, kas atrodami asteroīdos, ir atrodami uz daudzu planētu virsmas, taču pēdējā gadījumā to ieguve un apstrāde būs dārgāka nekā jebkura cita iespēja. Pašlaik tiek plānotas misijas, lai attīstītu resursus uz Mēness, Marsa satelīta Phobos un citiem debess objektiem, taču to ieviešana sāksies ne agrāk kā pēc desmit gadiem.
Mums vēl nav jāidentificē daudzi materiāli, kurus var radīt mikrogravitācija, un visur tos atradīs nopietni. Iespēju ir daudz. Cietu putu izveidošana, ievadot gāzes izkausēta stikla maisījumā un atdzesējot šo masu mikrogravitācijas apstākļos (bez sastāvdaļu gravitācijas atdalīšanas), radīs celtniecības materiālu ar tērauda izturību un stiklam raksturīgo korozijas izturību. Tomēr ticamāk, ka šādu rūpnīcu produkts nonāks citu rūpnīcu un kosmisko staciju ražošanā.
Pirms desmitiem gadu cilvēki sapņoja par "kosmosa kolonijām", kas atrodas tālu no Zemes. Viņiem krīzes laikā bija jābūt neatkarīgiem no Zemes, un viņiem vajadzēja pašpietiekamas sistēmas. Sputnik, ISS un tad Deep Space Habitat ir visi soļi ceļā uz šādām kolonijām. Pēc viņu radīšanas, iespējams, tieši uz viņiem mēs paļausimies dzīves procesā, virzoties arvien tālāk un tālāk no Zemes.
ILYA KHEL