Луна или астероид?

Луна или астероид?

Для освоения космоса нужна производственная база в космосе, чтобы не тащить все нужное с Земли, преодолевая ее немалую гравитацию.
Обычно предлагается строить такую базу на Луне, но существуют и предложения найти подходящий астероид и отбуксировать его на орбиту вокруг Земли.
Преимущества Луны: Она ближе на порядки, чем любое другое космическое тело и уже более – менее исследована.
Недостаток – у нее тоже своя гравитация. Чтобы выйти на круговую орбиту, надо развить не менее 1.68 км/с.
У астероида притяжение ничтожное - можно стартовать даже малой тягой на ЭРД. Но зато его надо сначала найти (исследовать) и везти на орбиту вокруг Земли.
Мое личное мнение: Надо начинать с Луны. Начальные расходы по астероидному варианту – больше и они окупаются при нужде в большом количестве материаллов. По достижении потребности в таких количествах можно переходить к астероидам. B)
А вы как думаете?

Несогласен с Вашим определением преимуществ-недостатков Луны и астероида для строительства базы.
1. Астероид - огромная масса металлов, дефицитных на Земле - и прежде всего никеля. т.е. Захватив один астероид и начав на его базе строительство, в качестве побочного продукта можно получать никель, и спуская его на Землю обрушить и за тем монополизировать рынок никеля и нержавеющих сталей. Т.е. вернуть хотябы частично расходы на строительство базы.
2. Астероид легко транспортирумый (по сравнению с Луной) объект. Приделали к ниму солнечный парус, и он не "прёт в мировое пространство" а кружится вокруг Земли на необходимой для Нас орбите.
Минусы:
1. Отсутствие в качестве полезного ископаемого достаточных для разработки количеств кислорода.
2. Возможное отсутствие больших количеств металла, перекрывающих нужды строительства.
3. Фактическое отсутствие гравитации - целый ряд привычных технологических процессов вообще не осуществим, присутствует риск "улететь". Необходимо строительство отдельного модуля с нормальной гравитацией для отдыха космонавтов.
4. Технически решить управление полётом астероида, весьма тяжело.
5. Не так и много астероидов нужной массы летает возле Земли.

Астероид - возможная база для единичной экспедиции (или чего-то типа "Летающего Дома"). Из него даже можно КК построить целиком (кроме топлива, воздуха-воды-пищи, и энергетической установки). Но транспортную систему, для создания полноценной колонии на Марсе или где ещё, прийдётся всё же с Луны.

Георгу:

Как этого понимать?
"1. Астероид - огромная масса металлов ...
2. Возможное отсутствие больших количеств металла"

"2. Астероид легко транспортирумый (по сравнению с Луной) объект. Пиделали к ниму солнечный парус"
Парусом, боюсь, не получится. Слышком большой он должен быть, но существует другой способ - ядерно-импульсный двигатель - типа "Орион".

"1. Отсутствие в качестве полезного ископаемого достаточных для разработки количеств кислорода."
Как раз кислород должно быть достаточно.

"3. Фактическое отсутствие гравитации - целый ряд привычных технологических процессов вообще не осуществим"
Существует такая машина - центрофуга.

"5. Не так и много астероидов нужной массы летает возле Земли."
А много и не нужно. Один подходящий хватит.

"4. Технически решить управление полётом астероида, весьма тяжело."
А это почему?

Очень просто.
1. Согласно предположительным данным один единственный астероид диаметром в километр может принести несколько тыс. тонн никеля. НО! Если верны предположения о составе астероидного материала. Теория вероятности может и пошутить - подбросить чисто силикатную скалу, с жалкими вкраплениями металла, которых хватит лишь на собственные нужды. Или огромный мыльный пузырь - большой кусок вакуума окружённый тонкой оболочкой твёрдых пород.
2. Ядерный двигатель - слишком мощная вещь, астероид может и развалится. Надо нечто более малоимпульсное.

1. Откуда он возьмётся? Если повезло, и астероид чисто металлический, то кислорода там кот наплакал - окислов в металлах практически нет.
2. Один подходящий надо найти из: а) пролетающих близ Земли - это около 200 объектов ежегодно. Большую часть из них обнаруживают тогда, когда они уже пролетели мимо. б) найти подходящих размеров и массы (чтоб присутствовала какая-то гравитация - страховка от потери оборудования, космонавтов, частей астероида) в) чтоб его орбита и скорость допускала разворот к Земле и переход на Геоцентрическую орбиту. - вот здесь отсеятся почти все кандидаты.
3. В центрифугу не запихнёшь большинство плавильного оборудования - там всё больно крупное. Как матерал очищать будем? Зонной плавкой? Можно - теоретически. Но предварительно не повредит провести сепарацию.
4. Почему тяжело решить технически перевод астероида на геоцентрическую орбиту. По тому, что ни кто ещё этого не делал. Значит - новые технологии, и из-за этого неизбежные ошибки, череватые оглушительным провалом. Пример: устройство астероида нам неизвестно, возможно это монолит, а возможно нечто типа сыра отрезанного кривым ножом - хрен найдёшь его центр тяжести, и закрепишся на нём. Да и как искать? Микро откланения скажутся не сразу, а угрожать это будет промахом - улетит астероид неизвестно куда.

1. Каждый лишний киллограмм в космосе - это несколько миллионов долларов выбрашенные на ветер. Спутник с разведкой - как раз такое излишество. Объясню почему - состав астероида на врядли гомогенный, в то время как пыль его покрывающая скорее всего имеет гомогенный состав. И однозначно определить из чего он состоит весь, по моему не возможно. Т.е. будет опять игра в вероятность. Может силикаты, и немного металла, может много металла, но дырявый как сыр...
Лучше орех достать и разгрызть, чем стоять и гадать - пустой он или нет.
2. Вполне возможно.
3. А мы не металлурги - мы технологи. И ни чего плохого не случится, если будет контакт расплавленного металла с изложницей или тиглем, или кристаллизатором. Если металл тянуть в расплавленном виде через кристаллизатор (забыл название процесса) то можно получить готовый прокат для строительства станции при минимуме веса оборудования. Очищать его лучше зонной плавкой с подогревом зоны плавления лучистой энергией.
4. Что бы иметь готовую станцию размером с теплоход океанского класса. Получение прорвы дефицитного металла - побочная задача. К стати, его можно использовать в качестве залога под кредиты для расширения строительства.
5. Что это за двигатель такой? Наверно нечто очень массивное?

Совершенно точно такой двигатель не подходит. Лучше сидеть лишний год на астероиде с парусом, чем тормозить верхом на атомной бомбе. Да и скорости пролёта астероидов мимо Земли бывают разные, иногда и не очень большие.

Если подойти с точки зрения реальной выполнимости этих двух вариантов,то преимущества Луны очевидны.Димитър об этом сказал вначале.Луна уже на месте,её не надо транспортировать.Она близко,можно сказать рядом.Наличие силы тяжести не недостаток вовсе,а преимущество,причём большое.Это создаёт комфортные,здоровые условия жизнедеятельности для экипажа.Что касается невесомости,её можно получить на Лунных ОС,запускаемых непосредственно с Луны,что значительно эффективней чем с Земли.Говоря об астероидах,никто почему-то не обратил внимание на чрезвычайный риск подтягивания астероида к Земле.А вдруг что-то не сработает или сработает не штатно,что тогда?За динозаврами?И вообще выбор Луна-астероид не совсем корректен

Почему за динозаврами? Чего мы, ящерицы какие? "Человек не блоха, ко всему привыкнуть может!" - говорили в 20-е годы прошлого века.

А интересно есть ли на Луне уран?

Фантазии - это Луна, т.к. далеко, и не принесёт вообще ни какого дохода. Ну может идея Солтера с кернами прокатит - любопытных много, и желающих прикупить кусочек Луны должно быть много.
Астероид надо выбирать с малой относительно Земли скоростью, чтоб коррекция орбиты была минимальна.
Луну между прочим, тоже можно сдвинуть с орбиты, см. "Орион", только бомбами надо пользоваться термоядерными.

По ориентировочным оценкам экономической эффективности переработки одного астероида диаметром в километр, при малом содержании в нём железо-никелевых включений, он может принести около 160 млрд. долларов, за счёт продажи никеля и металлов платиновой группы.
Т.о. если вложения не превзайдут одну треть вероятных доходов, транспортировка к Земле и переработка астероида может быть неплохим вложением капитала. Ну и если спрос на никель окажется эластичным. В качестве побочного продукта можно получить основу т.н. "космических гостиниц".

в близкой теме Поход к астероидам вырисовывается спутник-разведчик для добычи образцов пород с астероидов, причем в количествах порядка десятков кг. И стоимость его эксплуатации невысока (автономная система). Так что провести разведку состава астероида - дело вполне реальное.

Да, и не столь дорогостоящее, как я предполагал ранее.

Есть ещё один минус "Ориона" - атомные бомбы, даже малой мощности частным фирмам не продают. Надо выдумывать нечто менее оригинальное. Батареи ионных двигателей, "пуговичные пушки", солнечные паруса и т.п.

Спуск металла с орбиты можно организовать с помощью "резиновой Зины" КБ Лавочкина, благо чистый никель и платина нечувствительны к перегрузкам, и если слиток брякнется об землю со скоростью 0,5 км/сек, это его особо сильно не повредит, главное чтоб он потом нашёлся.

Народ, вы чего, какой Орион, какие бомбы! Для тела класса астероида это все нереально! На кусочки - да, можно раздолбить, а вывести в нужную точку - фиг.

Считаем :

- УИ двигателя типа Орион принимаем за 1000 км/с. Как околофонарная оценка пойдет, да? Примерно, при распаде урана выделяется 0.1% полной энергии, урана в бомбе 1/10, КПД Ориона пусть 10% - итого 0.001% полной энергии, или 1/10⁵ -> УИ примерно 850 км/с ... но повторюсь, пусть будет 1000.

- масса железо-никелевого шарика в 1 км примерно 3-4 миллиарда тонн.

- ХС потребная для вывода его на околоземную или окололунную УСТОЙЧИВУЮ орбиту - порядка 5 км/c, даже с учетом гравитационных маневров.

Расход массы при УИ >> ХС примерно равен массе транспортируемого обьекта на соотношение ХС к УИ. Т.е. нам надо завезти на астероид 1/200 его массы в виде атомных бомб. То есть 10-20 МИЛЛИОНОВ ТОНН атомных бомб, иначе говоря 50 миллионов боеголовок 300-кт класса, или 1 миллион 'кузькиных матерей' . Сейчас есть в наличии порядка 10000 и одна соответственно ;-D.

Если даже допустить, что УИ будет в 10 раз выше - все равно надо 100000 КМ забросить. Т.е. 2 миллиона тонн груза. Это 100 тыс. запусков Протона, или, если угодно, 2000 запусков Ориона тяжелого класса, по сотне взрывов на запуск.

Подойдем с другой стороны. Допустим, у нас есть устройство, которое позволяет произвести без потерь преобразование энергии ядерного синтеза (1% полной массы, т.е. УИ порядка 1/10 C, 30 тыс. км/с) в кинетическую энергию рабочего тела - этакая электромагнитная пушка. Допустим, мы согласны 'катапультировать' 1/10 астероида и нам нужна ХС порядка 3 км/с. Этой массе надо придать УИ в 30 км/с, у нас есть 30000, т.е. мы можем потратить реакторной массы в соотношение ЭНЕРГИЙ раз меньше. Энергия пропорциональна квадрату, т.е. экономия будет один к миллиону. Т.е. при массе отбрасываемого куска в 300 миллионов тонн нам надо всего-то 300 тонн водородно-гелиевой смеси ПЛЮС РАЗГОННОЕ УСТРОЙСТВО со 100% КПД, которое на этой энергии выпулит в космос те самые 300 миллионов тонн железа со скоростью 30 км/с. Чую, без антиграва тут не обойтись .


Единственный способ двигать астероиды - это использовать устройство, имеющее высокий УИ и способное собирать топливо изх окружающей среды. Над этим и надо работать - над комбинацией солнечного паруса и термоядерного движка постояного горения.

Спасибо за расчёт. Т.е. скорее пуговичная пушка, чем атомная бомба.

Все гораздо проще - достатозно уронить астероид в безлюдной местности - после незначительных побочных явлений - месторождение готово.
А серьезно - медноникелевое месторождение Садберри (Канада) рассматривается как результат такого падения

Дык, после падения такого (~1 км. в диаметре) астероида близлежащая местность сама станет совершенно безлюдной... В пределах одного (1 шт.) континента...

если на Землю с астероидов отправлять не железоникелевый концентрат , а получать в условиях низкой гравитации сверхпрочные монокристалы\усы - это может оказатся на несколько порядков выгодней ....