Как власти США пытаются колонизировать Солнечную систему

В феврале 2016 года управление Белого Дома по делам науки и техники организовало странный созыв: художники, инженеры и политики встретились на конференции, посвященной колонизации Солнечной Системы. Всем участникам предложили пофантазировать о том, каким образом можно обеспечить долгосрочное пребывание человека на соседних планетах.

Организацию конференции взял на себя заместитель директора управления Белого Дома по делам науки и техники Том Калил, заручившись поддержкой Вашингтонского музея научной фантастики. У этого созыва есть вдохновляющая предыстория. В 2013 году в одной из газет Калил прочитал статью под заголовком «Доступный по средствам, быстрый самозапуск космической индустрии и колонизация Солнечной Системы». Ознакомившись с материалом, Калил пообщался о проблемах, связанных с освоением космоса, с доктором Филлипом Мецгером, бывшим физиком-исследователем Космического центра имени Кеннеди в НАСА. Интервью с Мецгером Калилопубликовал в своем блоге на официальном сайте Белого Дома в октябре 2014 года.

По мнению Калила, для того, чтобы предварить долгосрочное пребывание человека в космосе, экспертам в области науки и инженерии не помешает помощь «художников». Под этим определением следует понимать прежде всего писателей-фантастов. «Мы должны решить, хотим ли мы принять этот вызов, разрешить эту сложнейшую задачу, — отмечает Калил. — Не каждого человека можно убедить штурмовать Эверест, используя довод Джорджа Мэллори („Потому что он есть“). Писатели могут исследовать различные причины, по которым нам следует покорить космос».

При том, что научная фантастика не в состоянии предоставить конкретные решения проблем, она все же может быть полезна: «Я убежден, что научная фантастика способна воссоздавать модели рисков и выгоды от освоения новых технологий. Это сопоставимо со сценариями бизнес-планирования, позволяющими предприятиям подготовиться к будущему».

«По определению, мы не можем предсказывать будущее, но мы уже имеем возможность рассматривать положительные и отрицательные стороны возможных сценариев. Есть надежда, что это поможет нам сделать верные выводы и принять соответствующие решения, когда придет время. Это вполне вписывается в развивающийся тренд внутри сообщества научной фантастики. Недавно опубликованные книги, такие как „Марсианин“ Энди Уира, „Seveneves“ Нила Стивенсона и „Аврора“ Ким Стэнли Робинсон, в отличие от массива современных дистопий, сфокусированы на оптимистическом будущем. Мне кажется, подобные истории могут служить в качестве позитивных пророчеств для освоения Космоса» — рассуждает Калил.

Конференция была поделена на несколько тематических секций, над предметом каждой из которых и предлагалось поразмыслить собравшимся экспертам.

1. Исследование Космоса: Как мы покинем Землю и будем путешествовать на другие планеты?

2. Перспективы: Как мы будем искать и добывать химические вещества и минералы из астероидов и других планет?

3. Производство: Как мы будем добывать материалы и наладим производство вещей и продуктов, необходимых для строительства цивилизации на другой планете?

4. Биоинженерия: Как мы будем использовать биотехнологии, включая синтетическую биологию, для создания пищи, топлива и необходимых химических веществ с помощью искусственно выведенных бактерий и растений?

5. Строительство цивилизации: Как нам добиться не простого выживания, но процветания в космосе, сохраняя физическое и психическое здоровье членов создаваемых сообществ?

«В ближайшей перспективе мы должны найти способ находить, извлекать, обрабатывать и использовать такие вещества как вода, кислород, ракетное топливо и металлы, — объясняет Калил. — В долгосрочной перспективе у ученых и инженеров есть уже более сложные задачи, использующие существующие и будущие возможности в синтетической биологии, робототехнике, репликационном производстве и межпланетном интернете».

ОТРЫВОК ИЗ ИНТЕРВЬЮ С МЕЦГЕРОМ

На одной из моих встреч с представителями НАСА я услышал от старшего должностного лица агенства следующее замечание: «На данный момент все материалы, которые мы используем в космосе, доставлены с Земли.

Нам нужно сломать эту парадигму, чтобы материалы и ресурсы используемые в космосе, добывались и обрабатывались непосредственно в космосе».

НАСА уже вовсю работает над проектированием печатных космических кораблей, автоматизированных конструкций с использованием реголита (поверхностный слой лунного грунта) и само-воспроизводящихся механизмов. Первым шагом на пути космического производства стала отправка 3D-принтера на МКС. Может быть в будущем астронавты, находящиеся в отдаленных долгосрочных миссиях, смогут распечатывать детали на замену. Опираясь на успех запуска марсохода Кьюриосити, НАСА готовит следующий марсоход, известный пока что под кодовым названием «Марс 2020». Он должен будет продемонстрировать использование ресурсов «на месте»: преобразование содержащегося в атмосфере Красной Планеты углекислого газа в кислород, который может быть использован для производства воздуха и топлива. Все это в будущем пригодится людям на Марсе.

Недавно я встретился с Доктором Филлипом Мецгером, бывшим физиком-исследователем Космического Центра имени Кеннеди в НАСА, чтобы обсудить тему долгосрочного пребывания человека в космосе.

— Одну из своих последний статей вы и ваши соавторы озаглавили «Доступный по средствам, быстрый самозапуск космической индустрии и колонизация Солнечной Системы». Что вы имеете в виду под словом самозапуск? [в оригинале bootstrapping — от слова bootstraps — петли на обуви, расположенные по бокам голенища сапога или над пяткой ботинка — прим. ред.]

Если мы хотим создать цивилизацию в нашей Солнечной Системе, энергия, сырье и снаряжение, необходимые нам для пребывания в космосе, должны добываться в космосе. Запускать все это с Земли — очень дорогостоящее мероприятие. В конечном итоге, мы должны развить полноценную сеть поставок в космосе, используя при этом энергию и ресурсы космоса. Мы называем этот подход bootstrapping из-за старой поговорки, гласящей «Ты должен вытянуть себя собственными усилиями» [дословно: вытягивай себя за петли на ботинках — прим. ред.].

Космическая индустрия может начаться с малого, затем вытянуть саму себя на более продвинутый уровень с помощью собственной же продуктивности, в то же время минимизируя затраты на запуск материалов с Земли. Очевидно, что это произойдет не за одну ночь, но мне кажется, что это верная цель.

— Какие отрасли технологии нам следует развивать?

Автономную робототехнику. Для человеческой жизни условия космоса очень суровы, и нам нужны машины, которые можно отправить заранее на подготовку всех необходимых удобств.

Нам также необходимо проектировать вещи, удобные в использовании в условиях космоса. Нам нужно изобрести простые методы производства двигателей для механизмов и простые процессы подготовки к использованию металла в качестве сырья для 3D-принтеров, начиная с необработанных материалов, которые будут добываться из астероидов и Луны.

— Какие наземные испытания могут ускорить развитие этих технологий?

НАСА уже проводит несколько ежегодных конкурсов робототехники, сфокусированных на различных технологических сферах, таких как добыча реголита или навигация по пересеченной местности.

Думаю, что следующим шагом будет взаимная интеграция различных технологий, проведение серии регулярных полевых испытаний, где робототехника и производственные подразделения работают вместе над осуществлением более сложных операций.

Например, представьте себе, что у нас есть роботизированные экскаваторы, которые можно отправить на вулканическое месторождение или пустынную местность. Они доставляют реголит в работающие на солнечных батареях блоки обработки материалов, создающих сырье для 3D-принтеров. Принтеры изготавливают запасные детали, которые монтажные роботы смогут установить на экскаваторы (при необходимости замены деталей, например). Это была бы зачаточная стадия развития цепи снабжения.

С каждым новым полевым испытанием мы будем учиться, расширять наши цели для следующего испытания в сторону более совершенной и законченной цепи поставок и более сложных операций.

Продвинутые полевые испытания могут включать в себя производство солнечных батарей в условиях космоса, производство ракетного топлива, операции по вертикальному взлету и вертикальной посадке космических кораблей, автоматизацию процесса заправки транспортных средств и переработку металлов.