Экономические проблемы орбитального производства
Развитие орбитальной промышленности и появление первых изделий, изготовленных в космосе из внеземного сырья, породит весьма любопытную проблему, что законы земной экономики не будут распространяться на эту сферу. Невозможно будет точно сказать, сколько будет стоить килограмм сплава, сделанного из лунного сырья с использованием энергии Солнца на автоматическом орбитальном заводе, причем сплав не спускается на Землю. Орбитальное производство будет настолько резко отличаться от земного по своим производственным факторам, что появится серьезнейшая проблема проведения сопоставления.
Обычно себестоимость в земной промышленности складывается из стоимости оборудования и его обслуживания, стоимости рабочей силы и стоимости энергии и сырья. Но в орбитальной промышленности, в описанной ситуации, выпадает стоимость энергии, сырья и рабочей силы. Остается единственной себестоимостью только стоимость создания и вывода в космос орбитального завода. Иными словами, создается ситуация «падающей себестоимости», когда по мере роста накопленного объема произведенных изделий, себестоимость каждого изделия будет все меньше и меньше. Теоретически она не станет равна нулю, но может стать ничтожно малой.
Если рассматривать весьма отдаленное будущее, и ситуацию, когда все части и узлы космической техники будут производиться на орбитальных заводах из внеземного сырья, а все орбитальные станции и заводы, сделанные и запущенные с Земли, будут сведены с орбиты, то можно будет считать, что с исчезновением последнего космического аппарата в орбитальной промышленности, сделанного на Земле, денежная стоимость всей космической техники обнулится.
Конечно, это не значит, что в орбитальной промышленности не будет средства сравнения технологических процессов и изделий между собой. Но можно предположить, что основной мерой будет расход энергии.
Долгосрочные перспективы
Для того, чтобы заглянуть в дальнейшие перспективы освоения космоса, которые уже были затронуты в предыдущей части статьи, нужно отрешиться от технических деталей, которые в настоящий момент предвидеть весьма трудно.
После того, когда производство определенного списка материалов на орбитальных заводах, а также сборка космических аппаратов, кораблей и станций будет прочно освоена, возможно дальнейшее развитие дела сразу в нескольких направлениях.
Сначала введем классификацию возможных космических аппаратов. Они могут быть орбитальными и планетными (в том числе и на поверхности астероидов), обитаемые и необитаемые. По назначению, вероятно, все станции будут многоцелевыми. Наиболее интересные – это орбитальные необитаемые станции. В силу того, что в них не требуется создавать искусственную атмосферу, поддерживать атмосферное давление и иметь большой комплекс жизнеобеспечения, эти станции могут быть огромными по размерам и иметь очень большую полезную нагрузку. Они могут обращаться как вокруг планет (например, вокруг Земли, Луны, Венеры, Марса), так и вокруг Солнца. По своему назначению они будут представлять собой разного рода автоматические, полностью роботизированные комплексы.
Часть из этих комплексов может быть накопителями сырья, добываемого на Луне и на астероидах (что более эффективно за счет низкой гравитации или ее полного отсутствия). Часть из этих комплексов, обращающаяся вокруг Солнца в районе орбиты Меркурия, может быть комплексами по выплавке металлов и производству с затратами большого количества энергии других материалов. Часть из них может быть орбитальными цехами по сборке космической техники, пристыкованными к обитаемым орбитальным станциям.
Иными словами, в пределах орбиты Земли или орбит пояса астероидов может быть создан комплекс из нескольких крупных орбитальных станций, которые занимаются производством и сборкой различной космической техники, необходимой для более далеких полетов к другим планетам Солнечной системы или отправки автоматических станций в межзвездное пространство. Такие комплексы резко расширят возможности изучения Вселенной и позволят создавать, к примеру, огромные орбитальные телескопы или создавать и посылать к планетам и астероидам серии АМС, состоящие из десятков и сотен аппаратов.
Вероятно, на основе такой системы орбитальных станций, будет возможно создание больших космических кораблей со двигателями огромной мощности, которые смогут обеспечить полет обитаемого корабля в пределах Солнечной системы или даже за ее пределами. Создание такого межпланетного корабля на Земле и запуск его с земного космодрома, видимо, невозможно.
«Жить в эту пору прекрасную, уже не придется ни мне, ни тебе» – скорее всего, создав предпосылки и заделы, мы не увидим действующих орбитальных заводов. Но нельзя исключать, что стремление реализовать такие проекты может породить космический рывок, сопоставимый с рывком 1960-1970х годов. Рывок, который может сделать первый орбитальный завод реальностью уже к середине ХХI века.
Примечание
Эту идею строительства крупных космических кораблей на орбитальных базах я вспоследствии несколько развил и скорректировал в сторону большей технической доступности при современном уровне развития космонавтики. По моему мнению, мы уже в ближайшем будущем сможет построить такой корабль на орбите, если забросим его части, блоки, модули, а также топливо и окислитель на орбиту серией запусков, а потом соберем и снарядим корабль на орбите.
Пока у нас не появилось настоящей промышленной базы в космосе, позволяющей построить и снарядить корабль, используя сырье и материалы, полностью производимые в космосе, этот способ будет основным в освоении дальнего космоса, да и потом будет играть важную вспомогательную роль.
Космос и роботы
10 мая 2012 года
Прочитал тут книгу К.П. Феоктистова "Космическая техника. Перспективы развития". Книга очень серьезная, на отличном научном уровне, множество формул, расчеты и обоснования рассматриваемых вариантов. Практически нет "воды" и пустых рассуждений. Это неудивительно, Феоктистов – один из крупнейших в России специалистов в области космонавтики.
Он рассматривает перспективы ракет-носителей, пилотируемых и грузовых кораблей, спутников, орбитальных баз, орбитальных электростанций, базы на Луне и марсианской экспедиции. Все, как уже говорилось, с расчетами и обоснованиями. Конечно, такой подход имел и свои недостатки – далеко в будущее Феоктистов не заглядывает, и говорит только о том, что в принципе достижимо сейчас или в обозримом будущем. Серьезного философского и мировоззренческого обоснования космической деятельности у него также не дается.
Но ценность работы все равно очень велика, поскольку она обрисовывает передний край космонавтики, ее ближайшие технические возможности. И она вполне доказывает, что дальнейшее развитие космонавтики невозможно без серьезных изменений в земном хозяйстве.
Например, проект орбитальной солнечной электростанции. Идея не новая, выдвинута еще в конце 1960-х годов, но Феоктистов ее довольно тщательно обсчитал. В принципе, получается вполне по деньгам, и с довольно невысокой стоимостью электроэнергии в пределах 2,8 цента за квтч (в ценах 1996 года). Правда, расчет стоимости Феоктистова включает в себя теоретически максимальное число часов работы оборудования в году, чего почти нигде не наблюдается, так что реально цена будет примерно вдвое дороже – 5,6 цента за квтч.
Орбитальная электростанция мощностью в 10 млн кВт, представляет собой огромную ажурную конструкцию, с площадью плоской части в 100 кв. км., с толщиной в 600 метров, собранную из трубок диаметром всего 20 мм, на которую натянута пленочная солнечная батарея. Вес такой конструкции около 800 тонн.
Вся проблема в том, что реализация такого проекта технически не реализуема. Феоктистов пишет об этом с подкупающей откровенностью: "При создании СОЭС мы сталкиваемся еще с одной проблемой, без решения которой создание СОЭС как системы невозможно. Объем работ по строительству системы СОЭС в открытом пространстве на орбите так велик, а человек в скафандре в условиях невесомости столь беспомощен, что о строительстве СОЭС на орбите без роботов говорить бессмысленно… Создание космических роботов – одна из наиболее актуальных задач космической техники".
