Экономика космической экспансии

[Maki]

Есть же и металлические, в том числе с редкоземельными элементами. Не обязательно кидаться на первый попавшийся хондритовый булыжник. Когда будет космическое производство, этот металл должен быть дешевле, чем тот, что поднят из гравитационного колодца Земли.

Не понял вас. Зачем поднимать металл из гравитационного колодца Земли? Он добывается и используется на Земле. Проблема в том, как доставлять космический, например лунный металл земному потребителю.

выгоднее будет аккуратно разово уронить куда-нибудь в Сахару

Выгоднее - безусловно. Но как, хотя бы в общих чертах, вы представляете такое действие? Экономику и технологии оставим за скобками.

[Инопланетянин]

Вроде как порядочные развитые цивилизации могут разбирать газовые гиганты. Это не рассматривается?

Нет. Даже не просматривается мыслимого способа как это делать. Если Землю теоретически можно разобрать с помощью кольца Юницкого, то уже Венеру сомнительно. А уж как это проделать с Юпитером, если там опереться не на что, вообще непонятно.

в 5 порядков. Космос бедней Земле не  1000? Космос бедней Земли в 100 000 раз получается?

Да. Плюс ещё объём на систему:

Тут уже интересный вопрос появляется: а это термодинамически нормально, что некоторые участки одной среды отличаются по богатству в 100 000 раз? Или опять флюктуация по Мазуру одна на 100500 объёмов видимой вселенной?

Экономику и технологии оставим за скобками.

Это как раз самое главное. А вы за скобки.

[Maki]

Это как раз самое главное. А вы за скобки.

Сначала проект. Потом его технико-экономическое обоснование.
Если перевод каменюки на орбиту Земли, и последующую разборку (или даже переработку) я гипотетически представляю, то сброс каменюки в Сахару без её сгорания/разрушения - с трудом.

[Инопланетянин]

Если перевод каменюки на орбиту Земли, и последующую разборку (или даже переработку) я гипотетически представляю

А торможение в копеечку влетит. Это вам не Земля, где любое тело испытывает трение. Уронить тело в атмосферу гораздо проще. И кому мешает разрушение? Будем осколки собирать.

[vika vorobyeva]

Немецкие ученые предложили построить дороги на Луне с помощью концентратора солнечного света:
https://naked-science.ru/article/cosmonautics/nemetskie-uchenye

Группа ученых из разных университетов Германии под руководством физика Йенса Гюнстера в своей статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, рассказала, что смогла подобрать метод высокотемпературной плавки, с помощью которого из реголита можно изготовить прочные конструкции для дорожного покрытия. 
... Для эксперимента ученые взяли углекислотный лазер (чтобы воссоздать концентрированный солнечный свет) мощностью до 12 киловатт и диаметром луча до 100 миллиметров, а также мелкозернистый материал EAC-1A — он выступил как имитатор лунного реголита. После этого физики экспериментировали с мощностями установки и диаметрами лазерного луча, направляя его на EAC-1A, чтобы создать прочный материал. В итоге исследователям удалось подобрать параметры, с помощью которых они смогли получить плотные треугольникоподобные фигуры с полым центром размером 250 на 250 миллиметров. Такие детали ученые создали, применяя выходную мощность лазера в три киловатта и диаметр луча в 45 миллиметров.
Авторы исследования отметили, что новые конструкции могут работать в сцепке, в результате получится твердая поверхность, которую можно уложить на больших участках лунного грунта и затем использовать в качестве площадок и дорог.
«Такую технологию можно воспроизвести на Луне, и туда не нужно отправлять лазер, достаточно линзы, которая действовала бы как концентратор солнечного света. Если учитывать требуемые мощность и диаметр луча, линза должна будет занимать площадь примерно 2,37 квадратного метра», — пояснил Гюнстер.

Оригинальная статья: https://www.nature.com/articles/s41598-023-42008-1

[PostAlien]

на что Вы собираетесь их разбирать? Юпитер, к примеру, состоит на 99,6% из водорода и гелия, а еще на 0,3% из метана.

Вы бы ещё химический состав Земли по составу верхних слоёв атмосферы определяли... Металличность Юпитера оценивается в 10–45 масс Земли. Насколько я понимаю, наилучшая оценка – это 28 масс Земли.

[Александр Овчар]

Вроде как порядочные развитые цивилизации могут разбирать газовые гиганты. Это не рассматривается?

Нет. Даже не просматривается мыслимого способа как это делать. Если Землю теоретически можно разобрать с помощью кольца Юницкого, то уже Венеру сомнительно. А уж как это проделать с Юпитером, если там опереться не на что, вообще непонятно.

Хороший вопрос.

Вот две практичных технологии.

1. Вертикальная волна высотой 30 метров в замедленной съемке
http://www.youtube.com/watch?v=iWKFPTgkpXo#
На 2:30 можно начать.  Я не уверен, но это кажется солитон.

2. Способ забора атмосферных газов для использования в космической технике, Патент RU2482035C2 «НЦ ПЭ», Санкт-Петербург
https://patents.google.com/patent/RU2482035C2/ru

Abstract
Изобретение относится к космической технике. Способ забора атмосферных газов для использования в космической технике включает забор газов при движении космического аппарата на низкой околоземной орбите накопления и их переработку на борту космического аппарата. Космический аппарат содержит систему забора атмосферных газов, которая для повышения эффективности работы разворачивает раструб для забора атмосферных газов при выходе на орбиту накопления. Из собираемых атмосферных газов получают нужные вещества в бортовом химическом реакторе и хранят полученные вещества в баках космического аппарата. При заполнении баков система забора атмосферных газов сворачивает раструб. Космический аппарат может содержать, по меньшей мере, один или более баков для хранения продуктов окисления азота. Забор атмосферных газов происходит без спуска аппарата на Землю. Достигается возможность возобновления запасов рабочего вещества в космическом аппарате без спуска на Землю и без дополнительных запусков космических аппаратов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Подумалось, что в п.1, в бассейне, где по периметру расположены толкатели - генераторы волн, образуется добротная резонансная система - в которой можно возбудить солитон. Высотой 30 метров.

Если вместо бассейна использовать атмосферу Юпитера и вместо толкателей - бомбы, то легко подумать, что такой дизайн позволит создать солитон высотой, условно, миллион километров. Эта штука, как на видео, вылетит из Юпитера  в режиме легко. Надо просто взорвать бомбы по некому алгоритму, каждая бомба создаст ударную волну и в центре будет солитон.

Тогда дизайн из п2. позволит собрать все что вылетело и увезти в трюме.
Логично? На рисунке мой слайд из презентации 2017 г, с рисунком из патента

[Александр Овчар]

Вроде как порядочные развитые цивилизации могут разбирать газовые гиганты. Это не рассматривается?

И откуда возьмутся технологии и энергоресурсы для такой разборки? И еще больший вопрос: на что Вы собираетесь их разбирать? Юпитер, к примеру, состоит на 99,6% из водорода и гелия, а еще на 0,3% из метана.

Вообще то, это прежде всего протоны и нейтроны, можно получить углерод и сверхпрочный конструкционный материал на основе графена. Что обладает  набором полезных качеств, в том числе - проводник вместо меди. Тогда космическая машина может быть изготовлена из моно сырья - из графена, условно, на 99%.

[PK95]

Металличность Юпитера оценивается в 10–45 масс Земли

Масса Юпитера всего в 317,8 раз больше Земли, и из этого 99,9% приходится на водород, гелий и метан. Оставшиеся 0,1% - это в основном вода, аммиак и прочие неметаллы. Металличность о которой Вы говорите - это металлический водород под безумным давлением. Нормальных же металлов, о которых в теме велась беседа, там почти нет.

можно получить углерод

Примерно столь же реалистично, как получить скатерть-самобранку.

[an 2]

Металличность Юпитера оценивается в 10–45 масс Земли

Масса Юпитера всего в 317,8 раз больше Земли, и из этого 99,9% приходится на водород, гелий и метан. Оставшиеся 0,1% - это в основном вода, аммиак и прочие неметаллы. Металличность о которой Вы говорите - это металлический водород под безумным давлением. Нормальных же металлов, о которых в теме велась беседа, там почти нет.

Ядро Юпитера 14 - 18 масс Земли,  и состоит из металлов  силикатов и воды. в виде льда. ~   5 % по массе.  О добыче этих веществ естественно не может быть и речи.

https://arxiv.org/pdf/2203.01866.pdf

[gan]

В обще сама суть экономики выше РПЗ сводиться не только к добыче и переработки, но и развитие инфраструктуры там.   Что то спускать на поверхность планет, ну может быть уже готовый продукт и что то ценное, не более, может информацию.  Вот интересно,  смогут роботы  с продвинутыми технологиями и  прокачанным ИИ создавать на орбите и не только в условиях вакуума и в отсутствии притяжения, сложные кристаллические структуры и прочие элементы высокоразвитых конструкций машин и прочие системы, более продвинутого типа... Хочется понять окно возможностей, особенно если робот имеет на борту Ядерную энергетическую установку на сотни киловатт...
 
Да и точных данных по полезным ископаемым пока нет, надо исследовать рыть, бурить. Ну а чисто математически  в кубометрах, тела Солнечной системы,  превосходят   объем нашей планеты. Но опять же что роботу хорошо человеку ... Но а что по планете, что и по космосу нужны технологии, вот как бы на Земле всего хватает а вот на всех не хватило... нда.

[PostAlien]

Масса Юпитера всего в 317,8 раз больше Земли, и из этого 99,9% приходится на водород, гелий и метан. Оставшиеся 0,1% - это в основном вода, аммиак и прочие неметаллы.

Металличность Юпитера оценивается в 10–45 масс Земли (см. Interiors of giant planets inside and outside the solar system (https://www.semanticscholar.org/paper/Interiors-of-giant-planets-inside-and-outside-the-Guillot/3e101cbd377c79ce34b9c179bbe34f32733c4bb2 ; https://sci-hub.ru/10.2307/2898892) – здесь приведены оценки в диапазоне 11 – 42 M⊕, но мне встречались и иные значения (например, в New models of Jupiter in the context of Juno and Galileo (https://arxiv.org/abs/1901.05697) металличность оценена в 40 – 45 масс Земли, а в Dyson Sphere FAQ (http://www.aleph.se/Nada/dysonFAQ.html) Сандбер, исходя из каких-то чудовищно заниженных оценок (вероятно, самых низких, какие существуют в природе) принял её как 10 масс Земли (и ещё округлил вниз, до 58 зеттатонн))) Насколько я понимаю, наилучшая оценка – это ≈28 масс Земли или ≈9% от массы Юпитера (https://www.universetoday.com/156235/jupiter-is-up-to-9-rock-and-metal-which-means-it-ate-a-lot-of-planets-in-its-youth/).
У Сатурна удельная металличность примерно в 2,5 раза выше, чем у Юпитера и может превышать четверть его массы (см. Encyclopedia of the Solar System (Third Edition) Chapter 33 - Interiors of the Giant Planets (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780124158450000335)). Предполагается наличие каменного ядра, большего, нежели у Юпитера (как правило звучит цифра в 20M⊕), а общая масса тяжёлых элементов оценивается от 19M⊕ до 31M⊕ (см. Interiors of giant planets inside and outside the solar system).
Уран и Нептун состоят из тяжёлых элементов почти целиком. Модели предполагают долю тяжёлых элементов от 76% до 90% для Урана и от 77% до 90% для Нептуна, и скорее всего их масса будет в диапазоне 80% – 90% от массы самих ледяных гигантов (вопреки названию, судя по всему, она будет приходиться преимущественно на скалы) (см. Uranus and Neptune: Origin, Evolution and Internal Structure (https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-020-00660-3)) Впрочем, в Interiors of giant planets inside and outside the solar system оценки доходят до 95% тяжёлых элементов в Уране и Нептуне.
Чушь, которую Вы несёте – это химический состав верхних слоёв атмосферы.

Металличность о которой Вы говорите - это металлический водород под безумным давлением.

Вы бы погуглили что ли, что означает слово "металличность" в астрофизике и планетологии (https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C)

[PostAlien]

Ядро Юпитера 14 - 18 масс Земли,  и состоит из металлов  силикатов и воды. в виде льда. ~   5 % по массе.  О добыче этих веществ естественно не может быть и речи.

https://arxiv.org/pdf/2203.01866.pdf

Если мне не изменяет склероз, в этой статье речь идёт как раз о том, что внутреннее ядро Юпитера довольно маленькое и весит не более 7M⊕, а подавляющая часть тяжёлых элементов распределена по иным слоям. 14 – 18 масс вы взяли, по моему, откуда-то из другого места (возможно, отсюда: https://www.techinsider.ru/science/8519-serdtse-velikana-kak-zaglyanuli-v-yadro-yupitera/).

[PostAlien]

О добыче этих веществ естественно не может быть и речи.

Ну почему же?

[max1muz]

Не понял вас. Зачем поднимать металл из гравитационного колодца Земли? Он добывается и используется на Земле. Проблема в том, как доставлять космический, например лунный металл земному потребителю.

Невнимательно прочитали. Я написал про космическое производство - сборка станций, кораблей и всего прочего в космосе. Рано или поздно это будет и тогда пригодятся астероиды на разработку. Не с Земли же тащить материалы.
Сейчас что-то на них добывать смысла нет. Только из интереса, произвести геологоразведку на будущее.

[PK95]

и состоит из металлов  силикатов и воды

В том-то и дело, что не из металлов, а из металлического водорода. У Вас там прямо по ссылке про это написано:

Mass of heavy elements in the different layers as a function of the total mass of heavy elements in Jupiter for a random
sample of 1000 models extracted from our 3 layer models (a, b and c) and from models with a dilute core (d, e, f, and g). Different
colours show models calculated with different equations of state. Panels (a) and (d) show the mass in the H2-dominated region in
the y-axis, panels (b) and (e) show the mass in the Hmetallic-dominated region, panel (f) shows the mass in the dilute core and panels(c) and (g) show the mass in the inner core

И чуть выше написано, что под действием сверхвысокого давления могли появиться тяжелые элементы, только, сюрприз, тяжелые элементы в данном случае - это все, что тяжелее водорода и гелия.

Вы бы погуглили что ли, что означает слово "металличность" в астрофизике и планетологии

И Вы бы погуглили, что металличность в планетологии включает в себя все, что тяжелее водорода и гелия+металлический водород и твердый гелий, возникающие при сверхнизких температурах и/или сверхвысоком давлении. Так что металличность у планет-гигантов, о которой Вы говорите, это именно с учетом металлического водорода.

Ну почему же?

Как в следующий раз доберетесь до ядра Юпитера или другой планеты-гиганта, то маякните нам весточку, что ли.

[alex_semenov]

Добывать на месте ресурсы, пусть они в 1000 раз дороже чем на Земле, всё равно там, ВЫГОДНЕЙ чем тянуть их из гравямы Земли

Зачем вам их туда тянуть, особенно в условиях что вы на Земле рискуете упасть в условное средневековье? Цель космической добычи, состоит в том что бы скомпенсировать угасание ресурсной базы на Земле, за счет космического клондайка(если он имеется)

Это если смотреть со дна ямы кривой хайпа.  Как вы с Маки два махровых землефила (и примкнувший к ним Шепилов Паша) смотрите. Не важно что это за концепция, кривая хайпа, легитимная, нет... вы на ее дне - точно.
Вы, я понял, изначально АБСОЛЮТНО отказываете в самоценности проникновения человечества в космос.
То что я называю (да, очень обидно) "предельный жлобизм" (но вы же называете нас беспочвенными фантазёзами?).

Но если у проникновения человека в космос (именно попытки поселиться там человеку) есть некий пусть не до конца понятый или вообще неясный пока некий важный смысл (как это было у Эпохи великих географических открытий), то экономика космической экспансии, так сказать, переворачивается.



Теперь она не должна доказывать свою рентабельность для Земли. Экономика сводится к тому что бы СНИЗИТЬ бремя затрат Земли на космос на экспансию. В пределе - вообще избавить Землю от бремени как-то вкладываться в космос. А именно чисто экономическая выгода для Земли, некий плюсовой профит (в смысле торговли) - это вообще уже, как говориться, вишенка на торте.
Будет - хорошо.
Не будет - ну и фиг с ним.
И вот в этом контексте ресурсы на Луне и астероидах выглядят куда более перспективно.

[Metatr0n]

А что там с гидропоникой? Способна она нормально кормить большие массы людей?
Почему никто не строит фермы гидропоники в пустыне Сахара к примеру? Поставить "оазисы" на самообеспечение, плюс возможности любого расширения, и заодно отличный тест колонизации космоса

[PK95]

Но если у проникновения человека в космос (именно попытки поселиться там человеку) есть некий пусть не до конца понятый или вообще неясный пока некий важный смысл

Смысл, который никто даже сформулировать не может. Круто. Это воспаленная телеология?

как это было у Эпохи великих географических открытий

У эпохи ВГО был как раз понятный смысл: европейские страны хотели обзавестись серебром и золотом. Открытие Америки же стало здесь побочным результатом.

А что там с гидропоникой? Способна она нормально кормить большие массы людей?

Пример Израиля и ОАЭ показывает, что может - сельское хозяйство, в том числе с применением гидропоники, показывает там хорошие результаты.

Почему никто не строит фермы гидропоники в пустыне Сахара к примеру?

А кому там это строить? Нигеру и Мали, которые относятся к числу беднейших стран мира?

[Metatr0n]

А кому там это строить? Нигеру и Мали, которые относятся к числу беднейших стран мира?

ну а это сильно сложно? Это ж не ракета и не ядерный реактор. Если они все равно в какой-то степени страдают от нехватки на продовольственные нужды + дешевая рабочая сила. Что-то сначала построят специалисты, а потом научить местных, привлечь


Если перебор продукции - то на экспорт. Если слишком многие присосутся и еще больше размножаться начнут - ничего не мешает расширять фермы. Сами смогут.


Самое сложное там это если все будет основано на солнечной энергии, но можно поначалу и без этого

Такие самообеспеченные фермы если еще решат вопросы с кислородом и энергией - можно их в любую точку Земли потом или в космос