Entonces, ¿podemos salir de la Tierra y comenzar a construir bases en la Luna o en un asteroide? Como se destacó en una reciente publicación de blog de la Oficina de Política de Ciencia y Tecnología, una forma de hacerlo rápidamente podría ser utilizar los recursos en el sitio. ¿Pero cómo empezamos? ¿Podemos permitirnos hacerlo ahora, en este clima económico difícil?
La revista Space habló con Philip Metzger, ex físico investigador sénior en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, que ha explorado este tema extensamente en su sitio web y en artículos publicados. Argumenta que hacer espacio de esta manera sería similar a cómo los peregrinos exploraron América del Norte. En la primera de una serie de tres partes, describe los fundamentos y los primeros pasos para llegar allí.
UT: Se ha dicho que usar recursos en la Luna, Marte o asteroides será más barato que transportar todo desde la Tierra. Al mismo tiempo, existen costos de inicio inherentes en términos de desarrollar tecnología para hacer esta extracción y también enviar este equipo allí, entre otras cosas. ¿Cómo reconciliamos estas dos realidades?
PM: La industria espacial tendrá una recompensa tremenda, pero será costoso comenzar. Hace varios años me sentí frustrado porque no pensaba que los intereses comerciales por sí solos serían suficientes para comenzar completamente dentro de nuestra generación, así que hice la pregunta, ¿podemos encontrar una forma económica para los gobiernos del mundo (o los filántropos o otros que pueden no tener un interés comercial inmediato) para comenzar simplemente debido a los beneficios sociales que traerá? Es por eso que mis colegas y yo escribimos el artículo "Rapid Bootstrapping asequible de la industria espacial y la civilización del sistema solar".
Estamos abogando por un enfoque de arranque porque ayuda a resolver el problema del alto costo inicial y permite a la humanidad comenzar a cosechar los beneficios rápidamente, ya que los necesitamos rápidamente. Un enfoque de arranque funciona así: en lugar de construir todo el hardware en la Tierra y enviarlo al espacio listo para comenzar a fabricar cosas, podemos enviar un conjunto reducido de hardware al espacio y hacer solo un poco de lo que necesitamos. Podemos enviar el resto de las piezas fabricadas desde la Tierra y combinarlas con lo que hicimos en el espacio. Con el tiempo seguimos haciendo esto hasta que evolucionamos a una capacidad de fabricación completa en el espacio.
Así es como las colonias en la Tierra se construyeron hasta que finalmente pudieron igualar la industria de sus países de origen. Los peregrinos, por ejemplo, no trajeron fábricas enteras de Europa al Mayflower. Ahora tomó cientos de años construir la industria estadounidense, pero con la robótica y la fabricación avanzada y con cierta intencionalidad podemos hacerlo mucho más rápido a un precio aún asequible. Hemos realizado algunos modelos rudimentarios de este enfoque de arranque y parece que sería una pequeña parte de nuestro presupuesto espacial anual y podría establecer la industria en solo décadas.
Lo que creo que es aún más importante que el costo es que con un enfoque de arranque podemos comenzar de inmediato. No necesitamos completar todo el diseño y desarrollo por adelantado. También distribuye el costo a lo largo del tiempo, por lo que los gastos anuales son muy bajos. Y nos da tiempo para evolucionar nuestra estrategia, para descubrir qué funciona y qué tendrá una recuperación económica más inmediata, a medida que avanzamos. Muchas personas están buscando formas inmediatas de obtener una recompensa en el espacio, y hay algunas ideas geniales y estoy seguro de que tendrán éxito. Un ejemplo es establecer una operación minera que reabastezca los satélites de comunicación en órbita geosíncrona. Este tipo de actividades contribuirá y se beneficiará del esfuerzo por iniciar la industria en el espacio, y generará ingresos para financiar su parte del esfuerzo.
UT: ¿Por qué sientes que la Luna es un buen lugar para comenzar las operaciones? ¿Cuáles serían algunas actividades para comenzar allí? ¿Cómo nos movemos desde allí hacia el resto del sistema solar?
Cuando mis colegas y yo escribimos el documento, estábamos centrados en la Luna en parte porque eso fue durante el programa Constellation de la NASA para establecer un puesto avanzado lunar. Sin embargo, es igualmente posible usar asteroides cercanos a la Tierra para comenzar esta industria espacial, o usar ambos. En cualquier caso, necesitamos comenzar la industria espacial cerca de la Tierra. Eso mantendrá bajos los costos de transporte durante el inicio. También nos permite trabajar con un retraso de tiempo mucho más corto en las comunicaciones de radio, lo cual es importante en las primeras etapas antes de que la robótica se automatice lo suficiente. Idealmente, la industria estará completamente automatizada; queremos que los robots preparen el camino a seguir por los humanos.
Sin embargo, si creemos que necesitaremos humanos durante la puesta en marcha inicial de la industria, por ejemplo, para arreglar o solucionar problemas de hardware roto, o para realizar tareas complejas que los robots aún no pueden hacer, entonces comenzar cerca de la Tierra se vuelve aún más importante. Resulta que tanto la Luna como los asteroides son excelentes lugares para comenzar la industria. Ahora sabemos que tienen abundante agua, minerales a partir de los cuales se pueden refinar los metales, carbono para fabricar plásticos, etc. Me alegra que haya compañías que planeen desarrollar minería en ambos lugares para que podamos ver qué funciona mejor.
Otra razón para comenzar la industria cerca de la Tierra es para que pueda tener una recuperación económica temprana. Al final, cuando todo lo que incluye naves espaciales y depósitos de reabastecimiento de combustible se hace en el espacio mediante robótica autónoma, la industria se vuelve autosuficiente y nos devolverá el dinero de manera inestimable sin ningún costo adicional. Sin embargo, llegar a ese punto requiere una inversión seria, y será más fácil hacer las inversiones si estamos recuperando algo. Entonces, ¿qué tipo de recuperación nos puede dar a corto plazo? Mantengo una lista de ideas sobre cómo ganar dinero en el espacio, y hay alrededor de 19 elementos en la lista, algunos locos y otros no tan locos. Algunas de las ideas serias incluyen: turismo espacial; hacer y vender propulsores a la NASA para misiones de exploración y ciencia; devolución de metales como el platino para la venta en la Tierra; y fabricación de repuestos para otras actividades en el espacio.
Algunas de las cosas iniciales que haremos en la Luna o en los asteroides incluyen el perfeccionamiento de las técnicas de minería de baja gravedad, aprender a hacer células solares a partir del regolito y aprender a extraer metales útiles de minerales que aquí no se considerarían "minerales". en la tierra. Todos estos son posibles y requieren una inversión modesta para que funcionen.
Tomará décadas de esfuerzo hacer que la industria espacial sea autosuficiente. Tal vez 2 décadas si comenzamos de inmediato y trabajamos de manera constante, o tal vez 5 décadas si tenemos un nivel de financiación más bajo. Pero si la robótica avanza tan rápido como esperan los robotistas, pronto no habrá tarea de fabricación que un robot no pueda hacer. Cuando llegue ese día, y hayamos establecido una cadena de suministro completa en el espacio, será fácil enviar conjuntos de hardware al cinturón de asteroides principal para comenzar a extraer y fabricar donde hay miles de millones de veces más recursos de los que tenemos en la tierra
Luego, la industria podría construir lanchas de desembarco para llevar equipos a la superficie de Marte, donde puede construir ciudades y eventualmente terraformar el planeta. Cuando tenemos máquinas que pueden usar recursos locales para realizar trabajos y construir copias de sí mismos, entonces pueden desempeñar el mismo papel en mundos secos que la vida biológica ha desempeñado aquí en nuestra Tierra húmeda. Pueden transformar el medio ambiente y convertirse en la cadena alimentaria para que esos mundos sean lugares donde la humanidad pueda trabajar y vivir. Me doy cuenta de que esto suena demasiado ambicioso, pero 20 a 50 años de crecimiento tecnológico marcarán una gran diferencia, y solo estamos hablando de fabricación, no de ciencia de cohetes, y eso es algo en lo que ya somos bastante buenos aquí en la Tierra. Con solo una pequeña extrapolación al futuro, no es una idea loca.
UT: ¿Cuáles son las principales piezas de equipo y robótica que necesitamos para cumplir estos objetivos?
PM: Hay un interesante proyecto de código abierto que desarrolla lo que ellos llaman el "Conjunto de construcción de la aldea global". Son 50 máquinas capaces de reiniciar la civilización. Incluye cosas como un molino de viento, una retroexcavadora y una impresora 3D. Lo que necesitamos es el equivalente "Conjunto de construcción de aldea de asteroides y lunares".
La NASA realizó un estudio en 1980 para determinar qué conjunto de máquinas se necesitan en las fábricas en la Luna para construir el 80% de sus propias partes. El otro 20% necesitaría ser abastecido constantemente desde la Tierra. En nuestro artículo, argumentamos que podemos comenzar con un cierre de mucho menos del 80%, lo que lo hace más asequible y nos permite comenzar hoy, pero el sistema debería evolucionar hasta llegar al 100% de cierre. Por lo tanto, el primer conjunto de hardware podría hacer células solares brutas, metal, piezas de metal impresas en 3D y propulsores de cohetes.
Tener solo eso nos permitirá hacer una masa significativa de la próxima generación de hardware, así como apoyar la red de transporte. Con el tiempo, queremos desarrollar una cadena de suministro completa que sea más extensa que solo 50 tipos diferentes de máquinas. Pero antes de poner algo en el espacio, querremos probarlos en lugares accidentados aquí en la Tierra, y en el proceso descubriremos qué conjunto de máquinas tiene más sentido para la primera generación. La idea es aprender sobre la marcha, para que podamos comenzar de inmediato.
Este es el primero de una serie de tres partes sobre la construcción de una base espacial. Mañana: ¿Cuánto dinero llevaría? Pasado mañana: haciendo inteligentes los robots remotos.
