Альтернативная космическая программа

[RDA]

Учитывая, что сверхиндустриальную цивилизацию ( https://astronomy.ru/forum/index.php?board=3;action=display;threadid=4675 ) не построить без искусственных биосфер и постепенного переноса заметной доли хозяйственной деятельности за пределы Земли можно определиться и с задачами сегодняшнего дня.

Во-первых, никакой космической деятельности не будет без космического транспорта. Но если на заре космонавтики для прорыва достаточно было одного проекта, то сейчас для этого не обойтись без целой транспортной системы. Причем, учитывая прошлый опыт, можно предположить, что наибольшего эффекта достигал тот транспорт, для которого пилотируемые полеты были возможным, но не основным применением (Р-7 и ее модификации). И наоборот, те проекты, которые чересчур тесно связывались с пилотируемыми программами, как например Сатурн-5, даже несмотря на успех – не нашли дальнейшего продолжения. А доставка на орбиту грузов при помощи пилотируемых шаттлов оказалась эффективной лишь за редким исключением (как, например, ремонт HST).

Однако, учитывая ограниченные возможности сложившегося рынка пусковых услуг для обеспечения спутниковой группировки, без существенного расширения объемов грузоперевозок не обойтись. Все же при этом желательно остаться в рамках одной транспортной задачи. В таком случае, наиболее подходяще выглядит транзит грузов за пределы околоземного пространства. Вполне вероятно, общую категорию таких грузов, достаточных для обеспечения оправдывающего разработку и эксплуатацию транспортной космической системы и не зависящих о веяний конъюнктуры и моды, могли бы составить отходы, способные привести к необратимым нарушениям экологической системы (опасные отходы 1 класса опасности для окружающей природной среды). А уже на основе этого грузопотока искать дальнейшие пути возможного расширения областей применения. Этому может последовать возражение, что можно найти или уже существуют и земные способы утилизации таких веществ. Конечно. Но при этом у нас существует выбор – безвозвратно потерять средства, закапывая отходы в землю или производя из вредных веществ бесполезные, но не опасные, или направить эти средства для будущего развития.

Такой транспортной системой мог бы стать двухступенчатый АКС Star Liner плюс межорбитальный буксир Space Tug, В стартовом варианте представляющую собой беспилотную систему для транзита грузов за пределы LEO. ( http://www.synerjetics.ru/ ) А пилотируемый вариант – это лишь одна из модификаций системы. Предложенный там вариант использования системы рассмотрите как оценочный, позволяющей оценить возможности транспортной системы.

Во-вторых, проработка возможности создания самодостаточных внеземных поселений. Но для этого не требуется испытывать пределы прочности человеческого организма, как представляется это сейчас. А возможность создать в замкнутых условиях как можно близкое приближение к земным условиям. Немаловажным фактором является простота, а, следовательно, и надежность системы. Это можно обеспечить, не замыкая систему жизнеобеспечения на 100%, а, наоборот, вместо усложнения и введения дополнительных циклов оборотных веществ – использовать местные ресурсы. Это позволит не просто существовать на первоначально заданных запасах, но и “расти”, вовлекая в оборот все новые местные ресурсы. При этом вряд ли можно считать приемлемым переработку кубометров породы ради получения стакана воды. Учитывая это и сегодняшние данные, возможным кандидатом на создание такого рода поселения может только Марс. Однако это вовсе не означает, что требуется немедленно очертя голову бросится туда. Необходимо пройти серьезную подготовительную работу. И лунные базы необходимым и обязательным этапом в этом не являются. Слишком отличаются условия на них.

Поэтому за сроки сравнимые с созданием лунной базы надо было бы сделать совсем другое:
1) Создание новой транспортной системы StarLiner+SpaceTug (или ее аналога). 2) Создание земного полигона "БиоМ" (Название условное - сокращение от "биосфера [для] Марса"). Который, в отличие от "Биоса" и "Биосферы-2", создается не на основе невосполнимых первоначальных запасов оборотных веществ, а вовлекая в оборот местные ресурсы.
3) Серия биоэкспериментов в условиях имитирующих пониженную гравитацию, а также полеты за пределами магнитного поля Земли на биоспутниках.
4) Все это, естественно, на фоне автоматических беспилотных исследовательских программ, причем не только к Марсу.
После реализации п.1 должны последовать:
1) Создание пилотируемой модификации АКС.
2) Технологическая отработка на околоземной орбите буксируемого пилотируемого модуля для регулярных(а не только единичной экспедиции) полетов к Марсу.
3) Проверка на не устраненное негативное влияние условий полета в пилотируемом модуле на живой организм.
После реализации п. 2 и на основе результатов п.3-4 - создание проекта постоянной исследовательской базы на Марсе.

Дальнейшее выходит за рамки сроков, очерченных в инициативной программе Буша, или не является критически важным для выполнения на первых этапах.

[Дмитрий Вибе]

Поэтому за сроки сравнимые с созданием лунной базы надо было бы сделать совсем другое:

Хотелось бы подчеркнуть эти Ваши слова, неявно подразумевающие, что за время реализации Вашего плана можно создать лунную базу. То есть, Вы не отрицаете реальности создания лунной базы. Вы просто утверждаете, что вместо нее нужно делать что-то другое. Не могли бы Вы пояснить, чем Ваша программа лучше насовской? Не просто альтернативная, а лучше? В конце концов, у НАСА есть и деньги, и база, и раскрученный бренд. Ради какого выигрыша от этого стоит отказаться?

Частное возражение против вывоза отходов.

наиболее подходяще выглядит транзит грузов за пределы околоземного пространства. Вполне вероятно, общую категорию таких грузов, достаточных для обеспечения оправдывающего разработку и эксплуатацию транспортной космической системы и не зависящих о веяний конъюнктуры и моды, могли бы составить отходы, способные привести к необратимым нарушениям экологической системы (опасные отходы 1 класса опасности для окружающей природной среды).

У этого плана есть крупный недостаток -- он абсолютно неосуществим. Это опасные-то отходы не зависят от веяний конъюнктуры и моды? Да когда речь шла о "Кассини" с его 23 кг плутония экологи кричали от ужаса. А Вы предлагаете возить это все тысячами тонн! Один неудачный запуск -- и куда летят эти отходы? Во Флориду? В Калифорнию? В Карибское море? Мне представляется, что через неделю, после того как любое правительство обнародует такой план, по всей планете пойдут миллионные демонстрации простеста (заголовки в газетах будут примерно такие: "Проект российского ученого -- пролог к ядерной катастрофе"). В некоторых странах народ хлебом не корми, дай попротестовать. И любой президент скажет автору этого проекта: "Знаешь, друг, я сам верю на сто процентов. Но мне еще на второй срок переизбираться."

Вообще же, мне Ваша программа кажется очень близкой к программе НАСА. Вот смотрите.

В программе НАСА предлагается та же самая идеология, что у Вас -- совершенствование технологии на основе организации устойчивого грузопотока. Только не просто в Космос, как предлагаете Вы, а конкретно на Луну. Вы вот уверяете, что надобности в Луне, как в промежуточном этапе, нет. Но в Вашем плане промежуточный этап тоже есть, только это не Луна, а что-то другое, точка либрации, например. Но НАСА предлагает учиться на Луне, куда можно возить что угодно, а Вы предлагаете учиться на открытом космосе, куда массово возить, кроме отходов, нечего, а отходы возить никто не даст. Одна космическая медицина устойчивого потока не обеспечит.

1) Создание новой транспортной системы StarLiner+SpaceTug (или ее аналога).

В плане НАСА тоже есть создание новой транспортной системы -- она называется "crew exploration vehicle"

2) Создание земного полигона "БиоМ" (Название условное - сокращение от "биосфера [для] Марса"). Который, в отличие от "Биоса" и "Биосферы-2", создается не на основе невосполнимых первоначальных запасов оборотных веществ, а вовлекая в оборот местные ресурсы.

В программе НАСА это написано более расплывчато, но задачи перечислены примерно те же.

3) Серия биоэкспериментов в условиях имитирующих пониженную гравитацию, а также полеты за пределами магнитного поля Земли на биоспутниках.

В программе НАСА с этим все ОК, поскольку предполагается а) проведение биоастронавтических экспериментов на МКС и б) пилотируемые полеты на Луну -- вполне адекватная замена биоспутникам.

4) Все это, естественно, на фоне автоматических беспилотных исследовательских программ, причем не только к Марсу.

Из программы НАСА: "Conduct robotic exploration across the solar system for scientific purposes and to support human exploration. In particular, explore Jupiter’s moons, asteroids and other bodies".

Такой транспортной системой мог бы стать двухступенчатый АКС Star Liner плюс межорбитальный буксир Space Tug, В стартовом варианте представляющую собой беспилотную систему для транзита грузов за пределы LEO. ( http://www.synerjetics.ru/ ) А пилотируемый вариант – это лишь одна из модификаций системы.

Во сколько обойдется создание этого аппарата и сколько на это потребуется времени?

[RDA]

Хотелось бы подчеркнуть эти Ваши слова, неявно подразумевающие, что за время реализации Вашего плана можно создать лунную базу. То есть, Вы не отрицаете реальности создания лунной базы.

Я никогда и не отрицал возможность создания лунной базы. Более того, если бы, отметившись рекордом, не бросили лунное направление, то такая база могла бы быть создана еще в 70-80-х годах прошлого столетия.
Вопрос в другом. Как я уже говорил – будет ли отдача от ее создания и эксплуатации соответствовать затратам?
Допустим, база создана. Ну, и? Учиться “понемногу чему-нибудь и как-нибудь”? А нужно ли вообще для приобретения данного опыта отправляться на Луну? А самое главное, где и когда, собираетесь этот опыт востребовать? Ведь невостребованный опыт, как и невостребованные технологии, со временем утрачивается.
 

Да когда речь шла о "Кассини" с его 23 кг плутония экологи кричали от ужаса. А Вы предлагаете возить это все тысячами тонн! Один неудачный запуск -- и куда летят эти отходы? Во Флориду? В Калифорнию? В Карибское море? Мне представляется, что через неделю, после того как любое правительство обнародует такой план, по всей планете пойдут миллионные демонстрации протеста (заголовки в газетах будут примерно такие: "Проект российского ученого -- пролог к ядерной катастрофе").

Почему только ядерной? Необратимые нарушения экосистемы способны вызвать и высокотоксичные отходы.
Ну, а если отвечать по существу, то:
-   Во-первых, острота проблемы снимается высокой надежностью транспортной системы.
-   Во-вторых, никто не мешает предусмотреть систему аварийного спасения груза на всем участке полета.
-   В-третьих, предусмотреть траекторию выведения над незаселенными участками Земли.
И если, как говорится “раз в год даже палка стреляет”, то тогда получится именно то, к чему неявно призывают протестующие против вывоза отходов за пределы Земли. “Захоронение” отходов в труднодоступных районах Земли. В конце концов, общественное мнение не беспокоит потерянные ядерные бомбы (!!!), а тут контейнеры с отходами. К тому же, кто помешает политикам “отмазаться”, если все же подобное событие произойдет, устроив показательный суд над инициаторами проекта?

И любой президент скажет автору этого проекта: "Знаешь, друг, я сам верю на сто процентов. Но мне еще на второй срок переизбираться."

А если уже переизбрался, тогда какие проблемы, если вера на все сто?

В программе НАСА предлагается та же самая идеология, что у Вас -- совершенствование технологии на основе организации устойчивого грузопотока.

Главное отличие за счет чего обеспечивается устойчивость грузопотока за счет только лишь потребляющей средства структуры (лунная база) или на основе экономической отдачи. Конечно, чтобы экономическая отдача появилась не обойтись без государственной поддержки, прежде всего в законодательной сфере. Но номинальная загрузка транспортной системы обеспечивается экономической деятельностью.
Сейчас упоминается еще один вид экономической отдачи – космический туризм. Но там не решаются проблемы, которые должно курировать государство (экологическая безопасность), да и развитие этого рынка абсолютно непредсказуемо. К тому же, на мой взгляд, любые туристические проекты должны решаться на уровне корпораций, а не национальных агентств.

Но в Вашем плане промежуточный этап тоже есть, только это не Луна, а что-то другое, точка либрации, например.

Промежуточные этапы будут при достижении любой цели, тем более такой грандиозной как создание сверхиндустриальной цивилизации. Другой вопрос насколько они незаменимы для достижения заявленной цели.
Никакой необходимости в создании лунной базы для полета к Марсу - нет. Да и сам полет к Марсу – не означает достижения качественно нового уровня. Да это окажется рекордом и местом в истории, но не новым уровнем развития, который характеризуется получаемой отдачей.

Но НАСА предлагает учиться на Луне, куда можно возить что угодно,

Кому и зачем угодно? Когда продвигали Шаттл – тоже на всех углах кричали, что возить можно что угодно. Но оказалось, что не угодно ничего, и до экономически оправданной загрузки данной транспортной системы дело так и не дошло.
Так что сейчас, когда я слышу “что угодно”, то слышится в этом то, что экономически оправдывающей транспортную систему загрузки нет.

а Вы предлагаете учиться на открытом космосе, куда массово возить, кроме отходов, нечего,

Не скажите. Куда бы Вы не отправились за пределы околоземной орбиты, открытого космоса – не миновать.

P.S. Ответ продолжу позже.

[Дмитрий Вибе]

Вопрос в другом. Как я уже говорил – будет ли отдача от ее создания и эксплуатации соответствовать затратам?  Допустим, база создана. Ну, и? Учиться “понемногу чему-нибудь и как-нибудь”? А нужно ли вообще для приобретения данного опыта отправляться на Луну? А самое главное, где и когда, собираетесь этот опыт востребовать? Ведь невостребованный опыт, как и невостребованные технологии, со временем утрачивается.

С этой точки зрения не нужны ни программа НАСА, ни Ваша программа. Отдачи в коммерческом смысле этого слова от космоса не будет еще очень долго.

Ну, а если отвечать по существу, то:
-   Во-первых, острота проблемы снимается высокой надежностью транспортной системы.
-   Во-вторых, никто не мешает предусмотреть систему аварийного спасения груза на всем участке полета.
-   В-третьих, предусмотреть траекторию выведения над незаселенными участками Земли.

Это надо объяснить не мне, а народу. А народ скажет: "Надежность мы вашу видели во время пусков в Баренцевом море, систему аварийного спасения груза переклинит, а о том, как вы умеете выводить аппараты на нужную траекторию, мы знаем на примере Марса-96". Еще раз подчеркну -- этот план политически неосуществим.

В конце концов, общественное мнение не беспокоит потерянные ядерные бомбы (!!!), а тут контейнеры с отходами.

Во-первых, потерянные ядерные бомбы беспокоят общественное мнение, во-вторых, даже в самой большой ядерной бомбе нет тысяч тонн радиоактивных материалов. Я понимаю, что эти мои аргументы тоже можно оспорить, но не забывайте, что убеждать придется не меня, а толпу заведенных экологами граждан. Безнадежное дело.

Главное отличие за счет чего обеспечивается устойчивость грузопотока за счет только лишь потребляющей средства структуры (лунная база) или на основе экономической отдачи.

Вариант с вывозом отходов неосуществим, никакой другой экономической отдачи Вы не предложили. Туризм, медицина -- это все семечки.

Никакой необходимости в создании лунной базы для полета к Марсу - нет.  Да и сам полет к Марсу – не означает достижения качественно нового уровня. Да это окажется рекордом и местом в истории, но не новым уровнем развития, который характеризуется получаемой отдачей.

Я не успеваю сделить за Вашей логикой. Сначала Вы говорите, что на Луну лететь незачем, потому что отдачи она не даст и для подготовки полета на Марс тоже не нужна. Потом говорите, что и полет на Марс с точки зрения отдачи тоже не нужен, а нужен он только, чтобы оставить место в истории. Получается в итоге то, о чем я говорил уже не один раз. Реальная (реальная!) альтернатива программе НАСА -- не лететь никуда!

Так что сейчас, когда я слышу “что угодно”, то слышится в этом то, что экономически оправдывающей транспортную систему загрузки нет.

Нет, конечно. Да в программе НАСА и подчеркивается неоднократно, что в основе своей она имеет стремление исследовать, а не получать конкретный результат (Логсдон, кстати, на своем выступлении сказал, что они будут урезать и чисто научные проекты, направленные на подтверждение каких-то теорий; только exploration). Коммерческая отдача -- это те технологии, которые будут отпочковываться от основного направления.

Не скажите. Куда бы Вы не отправились за пределы околоземной орбиты, открытого космоса – не миновать.

Открытый космос не может быть целью. Если Вы хотите строить город, Вы должны строить город, а не только ездить взад-вперед по дороге.

Программа НАСА -- это программа того, что можно сделать. Ничего другого -- даже сколь угодно лучшего -- сделать сейчас не удастся. По совокупности политических, финансовых, конструкторских, психологических и прочих причин.

[RDA]

В плане НАСА тоже есть создание новой транспортной системы -- она называется "crew exploration vehicle"

Если бы аэрокосмический носитель был бы полностью многоразовым и выводил на орбиту не менее 10% стартовой массы, то какие могли бы быть претензии.

2) Создание земного полигона "БиоМ" (Название условное - сокращение от "биосфера [для] Марса"). Который, в отличие от "Биоса" и "Биосферы-2", создается не на основе невосполнимых первоначальных запасов оборотных веществ, а вовлекая в оборот местные ресурсы.

В программе НАСА это написано более расплывчато, но задачи перечислены примерно те же.

Если ставить целью – вовлечение в оборот СЖО внеземных ресурсов, то делать это надо там, где это возможно. И Луну для этого вряд ли можно назвать приемлемым вариантом. Как красочно было описано в одной из статей, если бы бетон был бы лунной породой, то его бы использовали для получения воды.
Но а учиться созданию таких технологий надо, прежде всего, на Земле, а уж за ее пределами применять имеющиеся знания с учетом местной специфики.  

3) Серия биоэкспериментов в условиях имитирующих пониженную гравитацию, а также полеты за пределами магнитного поля Земли на биоспутниках.

В программе НАСА с этим все ОК, поскольку предполагается а) проведение биоастронавтических экспериментов на МКС и б) пилотируемые полеты на Луну -- вполне адекватная замена биоспутникам.

Все указанное – это проверка прочности организма в экстремальных условиях. Причем граница прочности выискивается наощуп. Но многие эксперименты неприемлемо проводить на людях. Особенно  на протяжении нескольких поколений испытываемых.  Так что – никакой адекватной замены нет.

Из программы НАСА: "Conduct robotic exploration across the solar system for scientific purposes and to support human exploration. In particular, explore Jupiter’s moons, asteroids and other bodies".

А это как раз одно из направлений, где можно и нужно многому учиться у НАСА. Я его назвал, чтобы не было упреков, что столь незаменимое направление осталось вне поля зрения.

Во сколько обойдется создание этого аппарата и сколько на это потребуется времени?

По времени – лет 10-15.
Стоимость – все зависит, где вести разработку. Если смотреть стоимость, например, такого проекта как SANGER-2, то его ориентировочная стоимость была – 15-18 млрд. долларов.

[Дмитрий Вибе]

Если ставить целью – вовлечение в оборот СЖО внеземных ресурсов, то делать это надо там, где это возможно. И Луну для этого вряд ли можно назвать приемлемым вариантом.

Луну Вы называете неприемлемым вариантом для вовлечения в оборот неземных ресурсов и тут же предлагаете в качестве альтернативы Землю. Как можно на Земле научиться вовлекать неземные ресурсы?

Как красочно было описано в одной из статей, если бы бетон был бы лунной породой, то его бы использовали для получения воды. Но а учиться созданию таких технологий надо, прежде всего, на Земле, а уж за ее пределами применять имеющиеся знания с учетом местной специфики.  

К сожалению, на Луне воду можно добыть только из лунных пород, чем бы они ни были. И на Марсе воду можно добыть только из марсианских пород. На Земле, конечно, воду из бетона добывать не нужно. Вот поэтому я не понимаю, как земной опыт поможет приобрести навыки, необходимые для марсианской экспедиции.

Все указанное – это проверка прочности организма в экстремальных условиях. Причем граница прочности выискивается наощуп. Но многие эксперименты неприемлемо проводить на людях. Особенно  на протяжении нескольких поколений испытываемых.  Так что – никакой адекватной замены нет.

С этим я согласен, только непонятно, почему эксперименты на биоспутниках будут выискиванием границы не наощупь, а эксперименты на МКС -- наощупь.

Еще мне бы хотелось, чтобы Вы прокомментировали мои слова о том, что

Программа НАСА -- это программа того, что можно сделать. Ничего другого -- даже сколь угодно лучшего -- сделать сейчас не удастся. По совокупности политических, финансовых, конструкторских, психологических и прочих причин.

[RDA]

Программа НАСА -- это программа того, что можно сделать. Ничего другого -- даже сколь угодно лучшего -- сделать сейчас не удастся. По совокупности политических, финансовых, конструкторских, психологических и прочих причин.

Делать надо то, что, прежде всего, “нужно”, а не все что “можно”, не задумываясь о том, а нужно ли оно.
Строительство лунных баз, при всем желании,  нельзя назвать единственным, чем можно заниматься вне Земли.
Я приведу выдержку из Вашей же ссылки в теме “космическая программа Буша”: “После катастрофы "Колумбии" стало явным скрытое до той поры сильнейшее разочарование в бессмысленной программе пилотируемых полетов. Не предложить новый план было нельзя”.
Я бы слово “бессмысленной” заменил бы на “бесцельной” и задал бы встречный вопрос: Поэтому одну никуда не ведущую программу надо заменить на одну еще такую же, только дороже?
 

Отдачи в коммерческом смысле этого слова от космоса не будет еще очень долго.

Отдача в коммерческом смысле от космоса уже есть. Это, прежде всего, спутники связи.  Я не думаю, что на достигнутом следует останавливаться.

Это надо объяснить не мне, а народу. А народ скажет…

Помните “Сказку о тройке”? Там тоже во всем ссылались на мнение “народа”.

Еще раз подчеркну -- этот план политически неосуществим.

Идею использовать космонавтику для решения проблемы опасных отходов – нельзя назвать новой. К примеру, использовать космонавтику для избавления от радиоактивных отходов предложил еще П.Л. Капица. Высокотоксичные отходы упоминаются  не реже.
Я, честно говоря, не понимаю, чем производство бесполезных материалов, лишь бы они были безвредными, или безвозвратное закапывание средств в могильники, лучше того, чтобы эти средства работали на космическое будущее человечество?  

Во-первых, потерянные ядерные бомбы беспокоят общественное мнение,

Но что-то демонстраций протеста, требующих их найти - не наблюдается.

во-вторых, даже в самой большой ядерной бомбе нет тысяч тонн радиоактивных материалов.

Так же, как нет их в одном единственном контейнере, который еще надо потерять. Или Вы считаете, что целый год подряд их надо отправлять “за бугор”,  прежде чем спохватиться, что что-то идет не так? Вот будет потеря контейнера - судите за халатность.

Я понимаю, что эти мои аргументы тоже можно оспорить, но не забывайте, что убеждать придется не меня, а толпу заведенных экологами граждан. Безнадежное дело.

Толпу убеждать - безнадежное дело. Но кто мешает перед обнародованием решения подготовить общественное мнение?

Я не успеваю следить за Вашей логикой.

Виноват, Упустил слово “флаговтыкательский” и смысл изменился. Я категорически против погони за рекордами в качестве самоцели. В новом направлении рекордов не избежать, но гоняться за ними целенаправленно – не стоит. Сегодняшнее состояние пилотируемой космонавтики – следствие такого отношения, когда ни о чем, кроме рекордов, не думали.

[RDA]

Луну Вы называете неприемлемым вариантом для вовлечения в оборот неземных ресурсов и тут же предлагаете в качестве альтернативы Землю. Как можно на Земле научиться вовлекать неземные ресурсы?

Зная, пусть не совсем точно, с какими ресурсами придется иметь дело, их использование можно промоделировать на Земле. Конечно, земной полигон имеет смысл только в том случае, если получаемые там навыки планируется использовать за пределами Земли. "Сырым" технологиям за пределами Земли делать нечего. Это справедливо не только для планет Солнечной системы, но и для Луны.

К сожалению, на Луне воду можно добыть только из лунных пород, чем бы они ни были. И на Марсе воду можно добыть только из марсианских пород. На Земле, конечно, воду из бетона добывать не нужно. Вот поэтому я не понимаю, как земной опыт поможет приобрести навыки, необходимые для марсианской экспедиции.

Не экспедиции. Потребности экспедиции при желании можно решить взятыми с собой припасами. Но если планировать создание постоянного внеземного поселения, жизнеспособность которого обеспечивается, прежде всего, опорой на местные ресурсы, а не на снабжении расходными материалами с Земли, то лучшего кандидата, чем Марс не найти, несмотря на его многочисленные недостатки. 98% всех необходимых для жизнедеятельности человека элементов составляют H, C, N, O, P, S. На Марсе, ко всему прочему, С, N, O - легкодоступны, т.к. входят в состав атмосферы. Если используется СЖО, в составе которой есть растения, то CO2 можно непосредственно включать в оборот веществ. А по запасам воды Луну не сравнить с Марсом.
Для реализации этих планов нужна большая подготовка, чем для краткосрочных вылазок на Луну. Но лунный опыт не является незаменимым в такой подготовке. На мой взгляд, Луна – это отвлечение времени и средств от более перспективных направлений.  

С этим я согласен, только непонятно, почему эксперименты на биоспутниках будут выискиванием границы не наощупь, а эксперименты на МКС -- наощупь.

Пожалуй, этот эпитет не совсем верен. Я лишь хотел подчеркнуть степень того, насколько осторожными должны быть шаги при экспериментировании сразу на людях. И тот факт, что они не заменяют биоспутники.

[Дмитрий Вибе]

Отдачи в коммерческом смысле этого слова от космоса не будет еще очень долго.

Отдача в коммерческом смысле от космоса уже есть. Это, прежде всего, спутники связи.  

Я имел в виду, конечно же, дальний космос, за пределами LEO.

Это надо объяснить не мне, а народу. А народ скажет…

Помните “Сказку о тройке”? Там тоже во всем ссылались на мнение “народа”.

Да я и не утверждаю, что первым сформулировал эту проблему. К сожалению, с тех пор все изменения произошли только в худшую сторону.

Еще раз подчеркну -- этот план политически неосуществим.

Идею использовать космонавтику для решения проблемы опасных отходов – нельзя назвать новой. К примеру, использовать космонавтику для избавления от радиоактивных отходов предложил еще П.Л. Капица.

К сожалению, отчасти именно долгая история способа сделала его политически осуществимым. Вот во времена первых запусков поставить вопрос об организации такого конвейера было бы реально, а сейчас... Не даст тяжкий груз многочисленных неудач.

Вот будет потеря контейнера - судите за халатность.

-- Ваш самолет надежный?
-- Надежный, надежный, залезайте. Упадет -- судите за халатность.

Сегодняшнее состояние пилотируемой космонавтики – следствие такого отношения, когда ни о чем, кроме рекордов, не думали.

Я, в общем-то, не думаю, что мы сумеем в чем-то друг друга переубедить. Поэтому просто еще раз постараюсь в кратком виде сформулировать свое мнение. Сегодняшнее состояние пилотируемой космонавтики -- это то, что у нас есть, нравится нам это или нет. И предлагать план дальнейшего развития, не учитывая предыдущей истории, нельзя. Вот именно с учетом всех негативных последствий предыдущей истории пилотируемой космонавтики я и говорю, что надо потихоньку пытаться или делать вид, что пытаться, клепать что-то на Луне. Или не делать ничего, что тоже является вполне приемлемым вариантом.

Делать надо то, что, прежде всего, “нужно”, а не все что “можно”, не задумываясь о том, а нужно ли оно.

Разные люди вкладывают разный смысл в слово "нужно". С практической точки зрения Луна нам не нужна, и Марс нам не нужен, и еще миллион лет будут не нужны. С практической точки зрения любая программа подготовки полета на Марс (или на Луну) бессмысленна, а программа вывоза отходов в дальний космос -- хоть и осмысленна, но нереализуема (на мою критику вы предпочли в основном отвечать саркастически, а не конструктивными доводами). Поэтому "нужно" нам сейчас (и весь следующий миллион лет) заниматься спутниками связи и прочей околоземной прибористикой.

[RDA]

на мою критику вы предпочли в основном отвечать саркастически, а не конструктивными доводами.

Извините. Постараюсь быть конструктивнее.
Наибольшее неприятие у Вас вызвало связь создания транспортной космической системы с задачей вывоза особо опасных отходов за пределы земной экосистемы. Думаю, не стоит объяснять, что приведенный пример использования L4-L5 системы Земля-Луна, далеко не единственная возможность применения, к тому же, не исключено, что и не самая лучшая. Ведь рассматриваться должны не только экономические показатели.

Возникает уместный вопрос о том, достаточно ли надежна окажется такая система для перевозки настолько опасных грузов. В упрек ставится то, что существующие носители не отвечают повышенным требованиям безопасности, безусловно необходимых для решения заявленной задачи. Однако не с их помощью предлагается осуществлять эту задачу.

Надежность многоразовых носителей должна быть на уровне современных самолетов, что достигается за счет культуры проектирования, производства и эксплуатации. Которая, в свою очередь, дополняется использованием систем аварийного спасения для опасных грузов и подсистем.  Более того, можно предусмотреть, чтобы и авария, вызванная саботажем, не носила фатальный характер.

Проблема транспортировки РАО (только РАО) прорабатывалась в РКК Энергия для РН Энергия. Там требования безопасности решали тем, что корпус и системы контейнера обеспечивали бы сохранность РАО при длительном хранении и нештатных ситуациях на участке выведения.

Какие еще мер безопасности не хватает, чтобы удовлетворить самые придирчивые требования?

Кроме решаемых технических проблем возникает еще психологический барьер на пути данного начинания. Любые начинания такого уровня обязательно найдут своих ярых противников. Конечно, если оппозиция приведет обоснованные контрдоводы, на которые нечем будет ответить, это действительно повод похоронить такое начинание. Но если они будут руководствоваться одними эмоциями, то стоит ли их мнение принимать во внимание? Неужели разумно будет поступиться шансом, который бы позволил выйти космонавтике на принципиально новый уровень развития, выражающийся в кардинальном расширении получаемой с ее помощью отдачи, в угоду экстремистам? Тем более что, учитывая концепцию заявленной стратегической цели (сверхиндустриальная цивилизация), у человечества вряд ли возможно благополучное будущее без развития космонавтики. Можно, конечно поступиться любым будущим в угоду настоящему, но разумно ли это?

Разные люди вкладывают разный смысл в слово "нужно".

Конечно. Поэтому, чтобы наполнить смыслом такое слово. Нужно ответить для на вопрос: для чего же это нужно или нет.  Я не даром предложил начать обсуждение со стратегической цели. С точки зрения создания сверхиндустриальной цивилизации, которая не обойдется без развития космонавтики, нет необходимости отвлекаться на пилотируемую лунную программу. Затраты велики, а движения в этом направлении не будет. А какая цель может быть у лунной базы, честно говоря, не ясно.

[ALexpert]

Какие еще мер безопасности не хватает, чтобы удовлетворить самые придирчивые требования?

Никакая техническая система не может быть на 100% надежной и безопасной, следовательно никто и никогда не станет запускать высокотоксичные, или радиоактивные отходы в космос, потому что остается хотя бы 0,0001% того, что может произойти катастрофа! Иначе, почему до сих пор не строятся ракеты на ЯРД, ведь такие двигатели чуть-ли не на порядок лучше обычных ЖРД. Да и на токсичных компонентах топлива ракет не так много, практически только "Протон", а проект перспективной ракеты УР-700 с самым мощным советским однокамерным ЖРД РД-270, почему-то прикрыли.

А какая цель может быть у лунной базы, честно говоря, не ясно.

1. Строительство лунной базы даст какой никакой, а все же опыт перед строительством базы на Марсе, несмотря на то, что условия на них совершенно разные.
2. На Луне можно и нужно разрабатывать добычу гелия-3 для термоядерных энергетических установок.
3. На Луне можно строить системы дальней космической связи и радиолокационные станции предупреждения о приближении крупных метеорных тел.
4. На Луне можно производить топливо для межпланетных кораблей.
5. На Луне можно даже в будущем построить космодром для запуска межпланетных станций.
6. Там можно построить абсерватории с различными телескопами для наблюдения за дальним космосом
7. В конце концов Луна просто интересна, как объект исследования для геологов, геофизиков  и т.д. и т.п.
8. И еще, еще и еще можно придумать много разных причин, чтобы в будущем строить Лунные базы.

[Дмитрий Вибе]

Думаю, не стоит объяснять, что приведенный пример использования L4-L5 системы Земля-Луна, далеко не единственная возможность применения.

Ну почему, очень даже стОит. Лично мне другие возможности применения не очевидны.

Можно, конечно поступиться любым будущим в угоду настоящему, но разумно ли это?

Неразумно. Ну и что? Все равно ведь так и сделаем. Пока, действительно, народы "не объединятся в единую семью", каждый, даже согласившись формально строить общество нового типа, будет тянуть одеяло на себя и пытаться решить не проблему достижения стратегической цели, а какие-то свои мелкие домашние делишки. Это, конечно, плохо и некрасиво, но так будет.

Попутно вопрос в отношении складирования отходов: на протяжении какого интервала времени устойчивы орбиты в области L4-L5 и какова гарантия, что контейнеры не посыплются оттуда обратно на Землю, возмущенные залетным астероидом (как кометы из Облака Оорта)?

[RDA]

Никакая техническая система не может быть на 100% надежной и безопасной, следовательно, никто и никогда не станет запускать высокотоксичные, или радиоактивные отходы в космос, потому что остается хотя бы 0,0001% того, что может произойти катастрофа!

Страшна не сама катастрофа, а ее последствия. Если в результате гибели ЛА не будет экологической катастрофы, то какие могут быть претензии?

Иначе, почему до сих пор не строятся ракеты на ЯРД, ведь такие двигатели чуть-ли не на порядок лучше обычных ЖРД.

Активный работающий двигатель, способный взорваться, и инертный защищаемый и спасаемый груз – несколько разные вещи.
В то же время в открытом космосе нежелание использовать ЯРД, скажем так, непонятно.

Да и на токсичных компонентах топлива ракет не так много, практически только "Протон", а проект перспективной ракеты УР-700 с самым мощным советским однокамерным ЖРД РД-270, почему-то прикрыли.

Токсичные компоненты дают единственное преимущество перед используемыми нетоксичными, возможность дольше находится в заправленном состоянии. А проект “перспективной” УР-700 прикрыли потому, что если бы был бы взрыв на старте, то пришлось бы Байконур закрывать.
 

1. Строительство лунной базы даст какой никакой, а все же опыт перед строительством базы на Марсе, несмотря на то, что условия на них совершенно разные.

Разные условия предполагают и разные решения, если искать оптимальные и наиболее эффективные и надежные методы решения. Адаптация лунной базы к Марсу это далеко не лучшее решение.
Не меньший опыт для подготовки строительства марсианских баз можно приобрести на Земле. Причем намного легче создать искусственный дефицит необходимых веществ, чем восполнять еще больший межпланетными перевозками.

2. На Луне можно и нужно разрабатывать добычу гелия-3 для термоядерных энергетических установок.

Пока нет промышленных реакторов (одни исследовательские), то еще не нужно. И учитывая рассеянное содержание этого элемента, то сбор его необходимо проводить с помощью мобильных автоматических установок, а не лунными базами.

4. На Луне можно производить топливо для межпланетных кораблей.

Какое именно топливо? Вообще-то чаще упоминают один окислитель. Однако я не думаю, что для полетов в межпланетном пространстве рационально использовать ЖРД.

5. На Луне можно даже в будущем построить космодром для запуска межпланетных станций.

А смысл? Что-то везти с Земли, чтобы потом отправлять с Луны вряд ли можно назвать разумным предложением.

7. В конце концов, Луна просто интересна, как объект исследования для геологов, геофизиков  и т.д. и т.п.

Почему нельзя в этих целях использовать автоматы?

3. На Луне можно строить системы дальней космической связи и радиолокационные станции предупреждения о приближении крупных метеорных тел.

6. Там можно построить обсерватории с различными телескопами для наблюдения за дальним космосом

Я эти вопросы объединю. Любой выигрыш в этих случаях по сравнению с аналогичными орбитальными комплексами возможен лишь за счет создания лунного индустриального комплекса. Причем я сомневаюсь, что его поддержание возможно сменным составом базы.

Иногда заявляется, что за пределами Земли можно постоянно работать без того чтобы, жить там. Можно. Но что означает такая постановка вопроса. Тут возможны такие варианты:
1) Долговременное пребывание там вредно для здоровья, но человеческое присутствие незаменимо, а сама деятельность дает превосходящую всякие риски отдачу.
2) Транспортные расходы для смены вахт в таких поселениях ниже, чем расходы на создание там достаточно комфортных условий. И опять таки отдача от этих поселений должна превосходить затраты на их создание и эксплуатацию. А ограничиться использованием автоматов для этих целей, опять таки, не представляется возможным.
3) Или назовите собственный вариант.

Причем, создание постоянных достаточно больших поселений, неважно будь то колонии или вахтовые поселки без искусственных биосфер (ИБ) – нецелесообразны. Без ИБ могут обойтись разве что эпизодически посещаемые объекты. Причем здесь их размер? Чтобы обеспечить достаточно большой объем деятельности за пределами Земли (чтобы обойти предел роста индустриальной фазы развития) – придется сделать выбор. Эта деятельность должна осуществляется одними автоматами (тогда стоит не морочить себе голову пилотируемой космонавтикой, а вложиться в робототехнику) или автоматы не обойдутся без постоянного человеческого присутствия. Тогда рост объемов производства будет означать увеличение размеров поселений. И рано  или поздно сменяемость персонала окажется чересчур затратной. Внеземные колонии без создания искусственных биосфер  нежизнеспособны. Т.е. поднатужившись, их все же создать можно, но скоропостижная гибель им обеспечена. За счет чего же можно достичь их жизнеспособности? За счет более простых схем, не требующих 100%-го оборота веществ, используя достаточные не только для восполнения потерь, но и для роста местные ресурсы.  Луна такими ресурсами не обладает. Тогда зачем там упражняться?

8. И еще, еще и еще можно придумать много разных причин, чтобы в будущем строить Лунные базы.

Почему необходимо осваивать космос - я назвал причину, которую никто не стал оспаривать – создание сверхиндустриальной цивилизации. Однако освоение Луны для этой цели не является незаменимым обязательным этапом. На мой взгляд, актуальность создания лунных баз была утрачена еще в прошлом веке.