Futurystyczny artykuł pokazuje, że możliwe jest zbudowanie stacji kosmicznej na asteroidzie

Podstawowy pomysł przekształcenia asteroidy w obracający się kosmiczny habitat istnieje już od jakiegoś czasu. Mimo to, jeśli chodzi o technologię, zawsze wydaje się to stosunkowo na uboczu, więc przez lata koncepcja ta nie cieszyła się dużym zainteresowaniem. Ale jeśli jesteś na emeryturze i przede wszystkim interesujesz się badaniem siedlisk kosmicznych, opracowanie szczegółowego planu przekształcenia asteroidy w asteroidę wydaje się świetnym wykorzystaniem czasu. I właśnie to zrobił ostatnio David W. Jensen, emerytowany pracownik techniczny w Rockwell Collins. Opublikował 65-stronicowy artykuł szczegółowo opisujący łatwy do zrozumienia, stosunkowo niedrogi i wykonalny plan przekształcenia asteroidy w siedlisko kosmiczne.

Zagłębianie się w szczegóły raportu może wykraczać poza zakres tego artykułu, ale możemy przejść do najważniejszych informacji. Dr Jensen dzieli dyskusję na trzy główne kategorie — wybór asteroid, wybór wzorców siedlisk i strategia misji, aby się tam dostać (czyli jakich robotów użyć). Zajmijmy się każdym z nich po kolei.

Wybór asteroid koncentrował się na tym, która asteroida byłaby najlepszym kandydatem do przekształcenia w obracający się kosmiczny habitat. Rozważania w tej części obejmują to, z czego zbudowana jest asteroida, jej bliskość do Ziemi (i jej „delta-V”, czyli ile energii potrzeba, aby dotrzeć) oraz jej ogólny rozmiar.

Po stosunkowo dogłębnej selekcji, dr Jensen zdecydował się na jednego jako dobrego kandydata – Atera. Ta asteroida typu S ma całą klasę planetoid nazwanych jej imieniem. Atera ma średnicę około 4,8 kilometra i ma własny księżyc – asteroidę o średnicy 1 kilometra, która okrąża ją blisko. Nie była to najbliższa możliwa asteroida, a jej najbliższe podejście znajdowało się około 80 razy dalej od Księżyca. Jednak jego orbita jest stabilna w „Strefie Złotowłosej” naszego Układu Słonecznego, pomagając ustabilizować temperaturę wewnętrzną siedliska, w które ostatecznie się przekształci.

Więc w jakie siedlisko powinien się zmienić? Dr Jensen zbadał cztery popularne typy — hantle, piłkę, wałek i kółko. Jedną z najważniejszych kwestii jest grawitacja – lub „sztuczna grawitacja” – powodowana przez siłę grawitacji. Dr Jensen wspomina o szkodliwych skutkach przebywania w warunkach niskiej grawitacji przez dłuższy czas, co powoduje konieczność stosowania sztucznych substytutów.

Ale aby uzyskać siłę dośrodkową, stacja musi się obracać. Atira ma już niewielki obrót, ale częścią stworzenia kosmicznego habitatu byłoby obrócenie samej asteroidy do rozsądnej prędkości, która mogłaby dokładnie symulować grawitację odczuwaną przez człowieka na Ziemi. Dr Jensen analizuje również wiele innych kwestii związanych z wyborem określonego typu stacji, w tym siły, jakie należy wytworzyć na materiale, z którego jest wykonana (sugeruje użycie bezwodnego szkła jako możliwego elementu konstrukcyjnego), ile materiału trzeba mieć na zewnętrzna powłoka chroniąca przed promieniowaniem i mikrometeorytami oraz ile przestrzeni życiowej będzie się w niej mieścić. W tej ostatniej kwestii sugeruje dodanie wielu pięter do struktury, co znacznie zwiększyłoby całkowitą przestrzeń życiową w całym habitacie.

W końcu zdecydował się na torus jako idealny gatunek siedliskowy, a następnie pogrążył się w obliczeniach dotyczących całkowitej masy stacji, sposobu podparcia wewnętrznej ściany masywnymi kolumnami i alokacji powierzchni podłogi. Wszystkie są ważne, ale jak dokładnie możemy zbudować tak ogromnego behemota?

Odpowiedzią dr Jensena są samoreplikujące się boty. Trzecia część raportu szczegółowo opisuje plan wykorzystania robotów-pająków i stacji bazowej, która może się replikować. Podkreśla, jak ważne jest wysyłanie z Ziemi tylko najbardziej zaawansowanych komponentów technicznych i wykorzystywanie materiałów znalezionych na samej asteroidzie do budowy wszystkiego innego, od młynów skalnych po panele słoneczne. Teoretycznie wydaje się to spójne i logiczne, ale kiedy spojrzysz na twierdzenia, wydaje się to prawie nie z tego świata.

Najpierw spójrzmy na całkowitą wagę – dr Jensen sugeruje, że można wysłać kapsułę „nasiona” zawierającą cztery roboty pająki, stację bazową i wystarczająco zaawansowaną elektronikę, aby zbudować dodatkowe 3000 robotów pająków przy zaledwie około 8,6 tony metrycznej – to dobrze poniżej możliwości nawet Falcona Heavy.W epoce nowożytnej. Gdy dotrze do asteroidy, nie będzie już potrzebował żadnych danych wejściowych z Ziemi — przynajmniej w teorii.

Przejdźmy teraz do bardziej imponujących liczb — kosztów i czasu. Z uznanymi obliczeniami „z tyłu koperty”, dr Jensen szacuje, że program będzie kosztował zaledwie 4,1 miliarda dolarów. To znacznie mniej niż 93 miliardy dolarów, które NASA planuje wydać na program Apollo. Rezultatem będzie kosmiczne siedlisko, które zapewni miliard metrów kwadratowych ziemi, która wcześniej nie istniała. To całkowity koszt 4,10 USD za metr kwadratowy budowy na Ziemi – w kosmosie.

Być może jeszcze bardziej imponujący jest harmonogram – dr Jensen szacuje, że cały projekt budowlany mógłby zostać ukończony w ciągu zaledwie 12 lat. Jednak wypełnienie siedliska powietrzem i wodą oraz rozpoczęcie regulacji jego temperatury zajmie więcej czasu. Jest to jednak stosunkowo krótki termin jak na tak ambitny projekt.

Te koszty i ramy czasowe mieszczą się również w ramach osobistych poziomów bogactwa miliarderów, którzy już wykazali zainteresowanie eksploracją kosmosu – patrzę na ciebie, Jeffa i Elona. Jeśli pomysły dr Jensena są choćby częściowo wykonalne, a na pozór z pewnością wydają się być, przy większym rozwoju technicznym, być może następnym wielkim konkursem kosmicznym miliarderów będzie sprawdzenie, kto może zbudować pierwszy na świecie kosmiczny habitat ze sztuczną grawitacją. To byłby niesamowity widok.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany wszechświat dzisiaj autorstwa Andy’ego Tomaswicka. Przeczytać Oryginalny artykuł znajduje się tutaj.