U listopadu 1957. znanstvena fantastika postala je stvarnost: Sputnik, prvi glasnik Zemlje, otišao je u svemir. Od tada napredak neumoljivo napreduje naprijed. Ljudi, muškarci i žene, više su puta posjetili svemir, provodili istraživanja, možda se čak i voljeli. Navikli smo vidjeti poligon za znanstvenike u svemiru, ali može li to postati korisnije za čovječanstvo u budućnosti? Hoćemo li jednog dana moći ekonomski profitirati od industrijskih aktivnosti u svemiru, na primjer, u obliku tvornica svemira koje koriste mikrogravitaciju?
Vlade koje financiraju skupe svemirske misije dugo su tragale za načinima kako donijeti ekonomski povrat. U kasnim 1990-ima, NASA je pozdravila svaku inicijativu tvrdeći da bi mogla izvući novac iz svemira. Tijekom ovog financijskog poticaja pojavile su se mnoge izjave o stvaranju orbitalne industrije. Manjak gravitacije omogućio bi rast proteinskih kristala potrebnih za borbu protiv raka, rekli su. Novi materijali proizvedeni s nultom gravitacijom imat će nova korisna svojstva, rekli su. I mnogo više.
Međutim, troškovi lansiranja materijala i potrebne opreme, prerade sastojaka i povratka na Zemlju postupno su pokazali da te ideje nisu ekonomski isplative. Trošak otpreme tereta u svemir približava se cijeni zlata po kilogramu. Kao rezultat, ispada da će svaka proizvodnja i obrada u svemiru biti preskupa da bi ih uopće vrijedilo obaviti. Dolaze li neke promjene?
Bliska budućnost
Već imamo određene mogućnosti za industrijsko istraživanje svemira na Međunarodnoj svemirskoj stanici. Okreće se oko Zemlje 16 puta dnevno, a na brodu ima oko šest astronauta. Svakodnevno se na ISS-u izvodi širok spektar bioloških i fizičkih eksperimenata - u stvari, ISS je laboratorij za mikrogravitaciju. Mnogi od ovih eksperimenata generiraju specifične podatke o industriji.
Kao primjer, razumijevanje protoka rastaljenih metala pri lijevanju složenih oblika zahtijeva mjerenja svojstava metala u blizini točke tališta. To je najbolje učiniti s uzorcima koji plutaju u mikrogravitaciji. Nalazi će poboljšati ekonomiju i pouzdanost lijevanja na Zemlji. Uvjeti mikrogravitacije važan su alat u razumijevanju fizičkih i bioloških procesa koji se događaju na Zemlji.
Promotivni video:
Nedavno je Europska svemirska agencija pristupila industriji u potrazi za novim idejama za komercijalno sudjelovanje na ISS-u. Većina prijedloga bila je usmjerena na pružanje jeftinog pristupa ISS-u pomoću pojednostavljene opreme, a ne novih industrijskih procesa. Tako industrija dobija šansu da se uključi i isproba nove ideje, ali općenito joj je fokus na pronalaženju jeftinih načina da se dosegne i napusti prostor, a da ne spominjemo poslovanje u mikrogravitaciji.
Vijek trajanja ISS-a je ograničen. ESA će odlučiti o produženju životnog vijeka ISS-a u prosincu ove godine, zajedno s NASA-om, a najvjerojatnije, stanica će raditi do 2024. godine. Potom će izaći iz orbite i biti uništen do 2030. godine.
Sljedeći korak izvan ISS-a trenutno se raspravlja pod bizarnim naslovom Deep Space Habitat (DSH). To bi trebala biti privremena kolonija, udaljena od Zemlje, pa čak i od niske zemaljske orbite na kojoj plovi ISS. Izgradit će se hardverskim ostatkom s ISS-a i obrađivat će materijale iz okolice Mjeseca ili asteroida kako bi ovo okruženje radilo, smanjujući na taj način troškove održavanja. Prije svega, oni će obratiti pozornost na vodu i kisik, jer im dnevno treba oko 30 kilograma.
Daleka budućnost
Daljnje misije istraživanja svemira dobit će značajan poticaj od prerade materijala na asteroidima - posebno ako se mogu koristiti za proizvodnju raketnog goriva ili građevinskog materijala - ali to neće biti uskoro. Trenutni prijedlozi uključuju razvoj asteroida koji obećava dugoročne ekonomske koristi svima. Materijali koji se nalaze na asteroidima nalaze se na površini mnogih planeta, ali u drugom slučaju njihovo vađenje i obrada bit će skuplji od bilo koje druge mogućnosti. Trenutno se planiraju misije razviti resurse na Mjesecu, Marsovom satelitu Phobos i drugim nebeskim objektima, ali njihova će primjena započeti najkasnije za deset godina.
Moramo još utvrditi mnoge materijale koji se mogu stvoriti mikrogravitacijom i svagdje ćemo pronaći ozbiljne primjene. Ima puno mogućnosti. Stvaranje čvrste pjene uvođenjem plinova u mješavinu rastaljenog stakla i hlađenjem te mase u uvjetima mikrogravitacije (bez gravitacijskog odvajanja komponenata) stvorit će se građevinski materijal s čvrstoćom čelika i otpornošću na koroziju svojstvenom staklu. No, vjerojatnije je da će proizvod takvih tvornica ići u proizvodnju drugih tvornica i svemirskih stanica.
Prije desetaka godina ljudi su sanjali o "svemirskim kolonijama" daleko od Zemlje. U kriznim vremenima morali su biti neovisni od Zemlje i imati će samoodržive sustave. Sputnik, ISS, a potom i Deep Space Habitat su svi koraci prema takvim kolonijama. Možda će se nakon njihova stvaranja osloniti u procesu života, krećući se dalje i dalje od Zemlje.
ILYA KHEL