それで、私たちはすでに地球から降りて、月または小惑星に基地を構築し始めることができますか？最近のOffice of Science and Technology Policyブログの投稿で強調されているように、そのための1つの方法は、サイトのリソースを使用することです。しかし、どうすれば始められますか？この厳しい経済情勢の中で、私たちは今それをする余裕がありますか？
Space Magazineは、NASAのケネディ宇宙センターの元上級研究物理学者であるPhilip Metzgerと話をしました。彼は彼のウェブサイトと出版された論文でこの主題を広範囲に調査しました。この方法で宇宙を作ることは、巡礼者が北アメリカを探検した方法に似ていると彼は主張します。 3部構成のシリーズの最初の部分で、彼はその理論的根拠とそこに到達するための最初のステップの概要を説明しています。
UT：月、火星、小惑星の資源を使用する方が、地球からすべてのものを輸送するよりも安くなると言われています。同時に、この抽出を行うためのテクノロジーの開発や、この装置のあちこちへの送付などに関して、固有の初期費用が発生します。これら2つの現実をどのように調整するのでしょうか。
PM：宇宙産業は多大な投資を回収しますが、開始するにはコストがかかります。数年前、私は私たちの世代の中で商業的利益だけでそれを完全に始めるのに十分だとは思っていなかったので私は不満を感じました、それで私は質問をしました、私たちは世界政府（または慈善家やすぐに商業的な関心がないかもしれない他の人）それがもたらす社会的利益のためにそれを始めるために単に？それが、同僚と私が「宇宙産業と太陽系文明の手頃な価格の迅速なブートストラップ」という論文を書いた理由です。
起動時のコストが高いという問題の解決に役立ち、人類がすぐに必要とするメリットをすぐに享受できるようになるため、私たちはブートストラップアプローチを推奨しています。ブートストラップアプローチは次のように機能します。地球上のすべてのハードウェアを構築して宇宙に送り、製造を開始する準備を整える代わりに、削減されたハードウェアのセットを宇宙に送り、必要なものを少しだけ作ることができます。製造された残りの部品を地球から送り、宇宙で作ったものと組み合わせることができます。時間の経過とともに、宇宙での完全な製造能力に進化するまで、これを続けます。
このようにして、地球上の植民地は、最終的には彼らの祖国の産業に匹敵することができるようになるまで自分たちを築き上げました。たとえば巡礼者は、メイフラワーにヨーロッパの工場全体を運びませんでした。現在、アメリカの産業を築くのに数百年かかりましたが、ロボット工学と高度な製造により、いくつかの意図を持って、まだ手頃な価格ではるかに迅速にそれを行うことができます。私たちはこのブートストラップアプローチの基本的なモデリングを行いましたが、それは年間のスペース予算のごく一部であり、わずか数十年で業界を確立できるように見えます。
コストよりもさらに重要だと私が思うのは、ブートストラップアプローチを使用すると、すぐに始めることができるということです。設計と開発全体を事前に完了する必要はありません。また、時間の経過とともにコストが分散されるため、年間費用が非常に低くなります。そして、それは私たちが戦略を進化させ、何が機能し、何がより迅速に経済的見返りをもたらすかを理解する時間を私たちに与えます。多くの人々が宇宙で投資回収をするための即時の方法を探しています、そしていくつかの素晴らしいアイデアがあり、それらが成功することを確信しています。 1つの例は、静止軌道にある通信衛星に燃料を補給する採掘作業をセットアップすることです。これらの種類の活動は、宇宙で産業を始めるための努力に貢献し、それから利益を得るでしょう、そしてそれらは努力の彼らの部分に資金を供給するために収入を生み出すでしょう。
UT：月が運用開始に適した場所だと思うのはなぜですか？そこから始めるための活動は何ですか？そこから太陽系の残りの部分にどのように移動しますか？
同僚と私が論文を書いたとき、月の前哨基地を設立するためのNASAの星座計画の最中であったため、月に焦点を合わせました。ただし、地球に近い小惑星を使用してこの宇宙産業を開始することも、両方を使用することも同様に可能です。いずれにせよ、私たちは地球に近い宇宙産業を始める必要があります。これにより、起動時の輸送コストを低く抑えることができます。また、無線通信の遅延時間を大幅に短縮して作業できるようになります。これは、ロボット工学が十分に自動化される前の初期段階で重要です。理想的には、業界は完全に自動化されます。ロボットが人間がたどる道を準備してほしい。
ただし、業界の最初の立ち上げ時に人間が必要になると考える場合（たとえば、壊れたハードウェアを修正またはトラブルシューティングするため、またはロボットがまだ実行できない複雑なタスクを実行するため）、地球の近くから始めることがさらに重要になります。月と小惑星の両方が産業を始めるのに最適な場所であることが判明しました。彼らは豊富な水、金属を精製できるミネラル、プラスチックを作るための炭素などを持っていることを知っています。両方の場所で鉱業を開発することを計画している企業がうれしいので、何が最も効果的かを確認できます。
地球の近くで産業を始めるもう1つの理由は、早期の経済的見返りが得られるようにするためです。結局、宇宙船や燃料補給所を含むすべてが自律ロボット工学によって宇宙で作られるとき、産業は自立し、それ以上のコストをかけずに私たちに計り知れないほどの返済をします。ただし、その時点までにいくらかの深刻な投資が必要であり、何かを取り戻せば、投資を行うのが容易になります。では、短期的にはどのような見返りが得られるでしょうか？私は宇宙でお金を稼ぐ方法のアイデアのリストを持っています、そしてリストには約19のアイテムがあり、いくつかはクレイジーで、いくつかはそれほどクレイジーではありません。深刻なアイデアのいくつかは次のとおりです。探査および科学ミッションのために推進剤を製造し、NASAに販売する。地球上で販売するプラチナのような金属を返す。宇宙での他の活動のためのスペアパーツの製造。
月または小惑星で最初に行うことには、低重力の採掘技術の完成、レゴリスから太陽電池を作る方法の学習、ここでは「鉱石」とは見なされない鉱物から有用な金属を抽出する方法の学習があります。地球上で。これらはすべて可能であり、それらを機能させるためにわずかな投資のみを必要とします。
宇宙産業を自立させるには数十年の努力が必要です。すぐに着手して着実に仕事をする場合はおそらく20年、または資金調達のレベルが低い場合はおそらく50年です。しかし、ロボット工学の進歩がロボット工学者の期待する速度で進んだ場合、ロボットが行うことのできない製造タスクはすぐになくなります。その日が来て、私たちが完全なサプライチェーンを宇宙に設置したとき、ハードウェアのセットをメインの小惑星帯に送り、何十億倍ものリソースがある鉱山と製造を始めるのは簡単なことです。私たちは地球上にいます。
次に、業界は、着陸船を構築して機器を火星の表面に運び、都市を構築し、最終的には惑星をテレフォームすることさえできます。地元のリソースを使用して作業を実行し、自分のコピーを作成できるマシンがある場合、彼らは、乾燥した世界で生物の生命がここで私たちの湿った地球で行ってきたのと同じ役割を果たすことができます。彼らは環境を変え、食物連鎖となり、それらの世界が人類が働き、生活できる場所になるでしょう。これは野心的すぎるように聞こえますが、20〜50年の技術の成長は大きな違いを生むことになるでしょう。私たちは製造について話しているだけで、ロケットサイエンスについて話しているわけではありません。未来へのほんの少しの外挿で、それは狂った考えではありません。
UT：これらの目的を達成するために必要な機器とロボット工学の主要な部分は何ですか？
PM：彼らが「グローバルビレッジコンストラクションセット」と呼ぶものを開発する興味深いオープンソースプロジェクトがあります。文明を再始動させることができるのは50機です。風車、バックホウ、3Dプリンターなどが含まれます。必要なのは、同等の「ルナ/小惑星の村の建設セット」です。
NASAによって1980年に研究が行われ、月の工場で自分の部品の80％を製造するために必要な機械のセットを決定しました。残りの20％は常に地球から供給される必要があります。私たちの論文では、80％未満のクロージャで開始できるため、手頃な価格で今日から始めることができますが、システムは100％のクロージャに到達するまで進化するはずです。したがって、ハードウェアの最初のセットは、粗い太陽電池、金属、3Dプリントされた金属部品、ロケット推進薬を作る可能性があります。
それだけで、次世代のハードウェアを大量に作成し、輸送ネットワークをサポートすることができます。今後、サプライチェーン全体を開発したいと考えています。サプライチェーンは、50種類のマシンだけではありません。しかし、宇宙に何かを置く前に、これらの地球上の頑丈な場所でそれらをテストしたいと思います。その過程で、どのマシンのセットが第一世代にとって最も意味があるかを発見します。アイデアは私たちが進むにつれて学ぶことであり、それですぐに始めることができます。
これは、宇宙基地の構築に関する3回シリーズの第1回です。明日：どれくらいのお金がかかりますか？明後日：リモートロボットをスマートにする。
