パートIII：リソース使用率の考慮事項
このシリーズのパートIとパートIIでは、地球に近い小惑星（NEO）への人間の任務に関連する運用上および科学上の問題のいくつかを調査し、月への任務の単純な操作とより大きな科学的帰還とそれらを対比しました。 私たちが小惑星で何をするかについての議論を続けるために、小惑星が提供する地元の資源の使用、それらが月のものとどのように異なるか、そしてそれらへのアクセスと使用に関するいくつかの実用的な考慮事項を提供することを検討します。
真に宇宙に生息する種になるには、人類は宇宙で見つけたものを使って生き残り、繁栄する方法を学ばなければなりません。 地球のロジスティクスチェーンに結び付けられた私たちは、現在もこれからも宇宙能力に限りがあります。 宇宙における私たちの究極の目標は、いつでもどこへでも行くことができ、想像できるあらゆる任務を遂行する能力を開発することです。 このような機能は、惑星外で見つかったリソースからプロビジョニングを取得することなく考えられません。 つまり、スペースのリソースを開発して使用し、新しい機能を作成することを意味します。
小惑星の目的地の利点の1つは、資源の可能性が豊富であることです。 「可能性」という言葉にアクセントを置いて同意します。これらの資源の性質に対する私たちの最良のガイドは、地球近くの小惑星に由来するmet石の研究です。 それらはいくつかの組成を持ち、最も一般的なのは普通のコンドライトであり、観測されたmet石の落下の約85％を占めています。 通常のコンドライトは基本的に岩であり、ケイ素、鉄、マグネシウム、カルシウム、アルミニウムの元素が豊富です。 それらは、岩石全体に広く分散した、鉄とニッケルを主成分とする豊富な金属粒子を含んでいます。
小惑星の資源の可能性は、これらのオブジェクトではなく、よりエキゾチックな組成を持つ少数の小惑星にあります。 金属の小惑星は人口の約7％を占め、ほとんど純粋な鉄ニッケル金属で構成されており、岩石のような物質が微量成分として含まれています。 白金や金を含む他の親鉄性（鉄を好む）元素は、これらの体の微量部分を構成します。 金属小惑星は非常に高品位の鉱床であり、これらの金属を地球に戻すことができた場合、数十億ドルの価値がある可能性がありますが、既存の貴金属市場への壊滅的な影響に注意する必要があります。 1849年のカリフォルニアゴールドラッシュ中に生産され、金の世界市場価格は16倍に低下しました。
宇宙飛行の観点から、水は最も価値があります。 別のタイプの比較的まれな小惑星もコンドライトですが、粘土やその他の水和鉱物だけでなく炭素と有機化合物を含む特別なタイプです。 これらの体にはかなりの量の水が含まれています。 水は宇宙で最も有用な物質の1つであり、人間の生命を支えます（飲んで、放射線遮蔽として使用し、その成分である水素と酸素に分解されると呼吸します）。エネルギー貯蔵の媒体として使用できます（燃料細胞）そしてそれは知られている最も強力な化学ロケット推進薬です。 水の豊富なNEOを見つけて使用すると、莫大な価値のあるロジスティクスデポが作成されます。
資源に対する小惑星の重要な利点は、運用環境としての欠点です。表面の重力が非常に低いです。 月の重力にうまく出入りするには、約2380 m / sの速度の変更が必要です（両方の方法）。 典型的な小惑星に対して同じことをするためには、毎秒数メートルしか必要ありません。 これは、月ではなく小惑星から打ち上げられたペイロードが、デルタvでほぼ5 km / sのエネルギーを節約することを意味します。 そのため、エネルギーの観点から、小惑星は材料源として月を打ちました。
しかし、月の資源と比較して、小惑星材料の採掘と使用にはいくつかの困難があります。 最初は、原料または「鉱石」の性質です。最近、月の極にある水は膨大な量（数百億トン）で存在するだけでなく、簡単に使用できる形であることがわかりました。氷。 氷は、最小限のエネルギーコストでさらに処理するために液体に変換できます。 極からの氷のようなレゴリスが0°C以上に加熱されると、氷が溶けて水を集めて保存することができます。 炭素質コンドライトの水は、鉱物構造内で化学的に結合しています。 これらの化学結合を破壊して水を解放するには、処理される特定の鉱物相に応じて、少なくとも2〜3桁多くのエネルギーが必要です。 そのため、数パーセントから数十パーセントの量で存在する小惑星から水を抽出するには、かなりのエネルギーが必要です。 月の極にある水氷はより多く存在し（特定の極地クレーターでは最大100％）、すでに処理および使用が容易な形になっています。
水を抽出する天然材料の処理には、原料の取得から処理ストリームを介した材料の移動、派生製品の収集と保管まで、多くの詳細なステップがあります。 各段階では、通常、1つのコンポーネントを別のコンポーネントから分離します。 重力は、ほとんどの産業処理でこの目的に役立ちます。 小惑星資源の処理における困難の1つは、重力（熱対流などの関連する現象を含む）を必要としない手法を考案するか、物事が正しい方向に移動することを保証する人工重力場を作成することです。 どちらのアプローチもリソース抽出プロセスを複雑にします。
地球からの距離が遠く、小惑星と月の接近性が悪いため、資源の抽出と処理に反しています。 NEOへの人間の訪問は短時間で行われ、小惑星への無線のタイムラグは数分のオーダーであるため、処理を直接リモート制御することはできません。 小惑星採掘用のロボットシステムは、高度な自律性を持つように設計する必要があります。 これは可能になるかもしれませんが、現在、小惑星原料の性質に関する十分な情報がなく、そのようなロボット装置の使用を設計したり、想像することさえできません。 さらに、たとえ鉱床の性質を完全に理解できたとしても、採掘と処理は地球上で非常にインタラクティブな活動であり、宇宙でもそうです。 わずかな異常または誤計算により、処理ストリーム全体が破壊され、リモート操作では、問題を診断および修正して再起動することが困難になります。
アクセシビリティの問題は、小惑星の資源にも影響します。 特定の小惑星に自由に行くことはできません。 起動ウィンドウは非常に短い期間開いており、ほとんどの場合閉じています。 これは、小惑星へのアクセスに影響するだけでなく、製品を地球近くの空間に戻すためにオブジェクトを出発する可能性のある期間を短縮します。 対照的に、私たちはいつでも月に出入りすることができ、その近さはほぼ瞬時の遠隔制御と応答が可能であることを意味します。 小惑星活動の遠隔制御の困難さから、身体を地球軌道に「牽引」する方法を考案することを提案する人がいます。 私は、その活動の環境への影響（表現を容認する場合）の声明を書くように割り当てられることを考えるとぞっとします。
それでは、宇宙資源のアクセスと利用に関して、それはどこに私たちを残すのでしょうか？ 小惑星資源の利用には潜在的な可能性がありますが、今日の技術レベルを考えると、不確実な成功の見込みがあります。 小惑星は到達が難しく、往復のための訪問時間が短く、困難な作業環境があり、製品の収量が不確実です。 小惑星は、それらのために行く低重力を持っています。 対照的に、月は近くにあり、私たちが必要とする形で私たちが望む材料を持っています。 月はいつでも簡単にアクセスでき、ほぼリアルタイムで地球から制御される遠隔操作に適しています。 私の見解では、月に最初に行き、月の水から推進剤を製造することにより、惑星資源の利用のための技術、困難、技術を学ぶことが最も理にかなっています。 この活動のほぼすべてのステップ-探鉱、加工、収穫から-小規模および惑星サイズの両方の将来の目的地からの材料の採掘および処理方法を教えてくれます。 資源の利用には、技術と設備の共通性、粒子状物質の移動と作業の要件、製品の精製と保管の能力があります。 月のリソースにアクセスして処理する方法を学ぶことは、将来の宇宙の目的地に移行する一般的なスキルです。
月が宇宙探査のための最初のビジョンの最初の目的地になったのには理由がありました。 近くて、面白くて、便利です。 月に足場を確立すると、月面空間が日常的なアクセスと開発に開放されます。 宇宙を離れた人々のスキルを教えてくれます。 最初にそこに行き、恒久的な宇宙輸送システムを構築することは理にかなっています。 それができたら、他のすべてを手に入れます。
目的地：月または小惑星？
パートI：操作上の考慮事項
パートII：科学的考慮事項
目的地はまだ静かな村でした。
1979年、グラハムマッキントッシュという28歳のイギリス人がアメリカを訪れました。 彼は西にカリフォルニアに転がり、気まぐれに、国境を越えて南に滑った。 彼が見たもの、彼の人生を劇的に変える太陽、砂、海の野生の土地、バハカリフォルニアに驚いた。 Mackintoshはここで1か月だけバックパックと150ドルを費やしました。 彼はヒッチハイクして歩き、南のカボサンルーカスまで行きました。 メキシコの地元の人々はおもてなしに彼を驚かせましたが、当惑する未開発の風景は、これまでにないような想像力を捕らえました。
「これらの山の上に何があるのか、私は尋ねるだろう」とマッキントッシュは後に砂漠の場所への旅行記に書いた。 「「何も」というのはいつもの返事だった。」
多くの冒険者が同じ質問に対するこの答えを受け取っていますが、冒険者の方がよく知っています。 マッキントッシュは家に帰りました。 彼は教職に就き、夜はパブで過ごし、ロマンチックなひとときを過ごしましたが、バハとその遠くの山々を忘れることはできませんでした。 最後に、彼はすべてをチャックし、私たちのほとんどが夢の後に驚異的に行くために続く人生の道を放棄しました。 彼はバハに戻りました。 彼はバックパック、釣り竿、テント、その他いくつかの必需品、そして海水を新鮮にするための巧妙な仕掛けさえも取りました。そして彼は歩き始めました。 マッキントッシュは、最終的には半島の海岸線全体（3, 000マイル）を徒歩でたどりながら、陸地、隣接する海、および地域の人々に完全に恋をしました。
今日、バハカリフォルニアのビーチにある多くのグリンゴの別荘で、マッキントッシュの本「砂漠の場所へ」は棚にあります。 外国人コミュニティではカルトクラシックのようなものになっています。 メキシコのコミュニティでさえ、マッキントッシュは伝説的です。 海岸線に沿った辺andで素朴な釣りキャンプでは、30年前に歩き回り、井戸から水を求め、夜を過ごすための招待を親切に断り、最終的に姿を消した赤毛のイギリス人を覚えている年配の漁師もいます。次のポイント。
バハ海岸沿いの多くのキャンプの1つで、若いマッキントッシュが商業漁師と集まっています。
今日、マッキントッシュはサンディエゴに住んでおり、半島を旅することについて4冊の本を書いています。 彼は定期的にバハに戻り、野生でキャンプし、私たちが何百年も前にやってきたのと同じ景色と星を楽しみます。 何千人もの旅行者のように、彼は過去30年で劇的に変化したにもかかわらず、他の場所のようにバハカリフォルニアを愛しています。 今週初めにマッキントッシュとバハ、そして今日のバハについて話しました。
「1979年にカボを覚えています」と彼は言います。 「それは村でした、そして、私はちょうどビーチでキャンプしました。 今日それができるとは思わない。」
半島の最南端にあるカボサンルーカスは、派手なショッピングモール、見苦しいリゾート、カクテルバー、ひどいゴルフコースの巣に爆発しました。 多くの旅行者は、カボのような場所を中心にいわゆるアドベンチャーを作りますが、マッキントッシュはもはやバハの岬を訪れません。
「それは悲劇です」と彼は言います。 「私が恋に落ちたのは本当のバハではありません。 私はバハに行って買い物やホテルに泊まりません。 どこにでもある冒険がありますが、ほとんどの場合、誰も見かけません。」
彼はまた、ラパスの南のビーチ、北150マイルのロレートの町、サンフェリペの北湾の町の近くなど、コルテス海岸に沿ったいくつかのホットスポットで感染のように広がった同様の無秩序を回避します。
「しかし、あなたはまだそこに迷い込むことができます」と、マッキントッシュは言います。
著者の最近の冒険の1つは、ガーディアンエンジェル島のエンジェルデラガーダ島で過ごした月でした。 50ガロンの水で、彼はボートに乗って島に行き、ベースキャンプを作り、自分が至福に失oonしたと考えました。 時々、マッキントッシュは、彼が42 x 10マイルの岩のスラブにいる唯一の人であり、3週間の間、彼は魂を見なかったと推測しています。 しかし、彼は会社で1週間過ごしました-密漁者は忙しい釣りを続け、ロブスター、ウミガメ、あらゆる種類の魚、アジア市場向けのさまざまな底に住む無脊椎動物で巨大なアイスボックスを仕入れました。
「これらの人々は生態学的な災害ですが、最も親切な人々です」とマッキントッシュは言います。 彼は違法な漁師と一緒にキャンプをし、彼らと他の人々との間の疑わしい真夜中の交換を目撃し、ビーチにスキフを乗せて「出発前にしばらく荷物をガタガタと叩きました」。そのような活動についての質問はありませんバハ、麻薬密売は多くの人の職業であり、マッキントッシュは別の見方をしていました。 彼は彼の最新の本「 Marooned With Very Little Beer 」で島での時間を説明しています。
1997年、ビールの不足はマッキントッシュにとって問題ではありませんでした。 彼はTecateビール会社からスポンサーを受け取り、Misiónという名前のバーロと共に コンパニオンとビールの持ち主のために、彼は半島の背骨を歩いて、途中でバハの古いスペインのミッション教会の多くを訪問しました。 バハの山は海岸とは異なる種類の経験です。 放浪者は、サンダルで無愛想な魚のキャンプや上半身裸の漁師の代わりに、帽子やチャップで遠隔牧場やカウボーイを見つけます。 水は依然として最大の希少性を保っていますが、人が住んでいる場所では簡単に手に入ります。 通常、それは井戸から採掘され、タホ湖のように透明で、最もきれいな水道水と同じくらい安全です。
バハの使命は、敬iousであろうとなかろうと、霊的な経験になります。 いくつかは、ナツメヤシ、マンゴー、アボカド、イチジクの見事なオアシスキャニオンにあり、古い建物自体は美しい聖域であり、内部は涼しく静かです。一方、燃える太陽はすぐ近くのジャングルを越えて国を焼けます。 Mackintoshのミッションからミッションへのウォークは、2冊目の本「 Journey With a Baja Burro」の焦点となります。
2003年から2005年の間に、私はバハとの独自の関係を築きました。 私は荒野の海岸線を歩き、未舗装の道路に沿ってヒッチハイクをし、主にヤリイカから離れて生活し、多くの場所で、マッキントッシュの足跡をたしかに歩きました。 一部の人々は、私が彼であるかどうかさえ尋ねました。 バハカリフォルニアでのすべてのバックパッキングに10か月を費やし、20年前にマッキントッシュに影響を与えたのと同じ美しさ、ホスピタリティ、孤独に感動しました。 彼が1979年に最初に訪れたことを思い出すと、マッキントッシュは野生のバハに魅了された他の1000人のハイカー、カヤッカー、サイクリストの印象を語ることもできた。
「車、ボート、飛行機など、面白い人たちと一緒に素晴らしい乗り物をすべて手に入れ、人々は私を釣りに招待しました。ビーチでロブスターのごちそうがあり、これらの素晴らしい星の下でどこでもキャンプできました。楽園だ」と彼は言った。 「砂漠で一人でいたとき、それは宗教的な経験のようでした。 それはまったく怖くはなく、私が家に帰るときよりもずっと良かったです。 ロバをつかんで夕日に向かって歩いて、この場所を本来のように楽しむことができるように、私はとても自由に感じました。」
ありがたいことに、グローバル化された観光客のtrapを越えて、彼はまだできる。 誰でもできます。
