Koloni di Mars - Seberapa Realistis Itu?

Dalam artikel sebelumnya, kita telah membahas kecepatan kosmik, efek Obert, dan rumus Tsiolkovsky, dan dalam artikel ini kita akan membandingkan program Bulan dengan kolonisasi Mars dan seberapa realistis mengirim kera besar ke Mars.



Ngomong-ngomong, baru-baru ini, Elon Mars, Musk kami mengumumkan bahwa dia akan menghabiskan semua uangnya untuk kolonisasi Mars ($ 188 miliar). Menghitung uang orang lain, tentu saja, tidak layak, tetapi jangan khawatir - saya akan melakukan semua pekerjaan kotor untuk Anda.



Berapa banyak program bulan hari ini? 188 Miliar dolar?



Untuk seluruh program Lunar, Amerika Serikat menghabiskan 25,4 miliar (lebih dari 10 tahun). Pada tahun 1970, semua pengeluaran pemerintah AS adalah ~ 200 miliar (per tahun). Itu. Biaya program bulan ~ 12% dari total pengeluaran AS selama 1 tahun.

Negara Anggaran AS pada 2019 adalah ~ 3.000 miliar, dan 13% adalah 390 miliar. Kekayaan Elon Musk adalah 188 miliar, yaitu - Elon Musk saat ini memiliki ~ 48% dari apa yang dihabiskan Amerika Serikat untuk seluruh program Bulan.



Ternyata Elon Musk bisa membawa 6 orang ke bulan dan kembali? - Tentu saja tidak, meluncurkan dan mengendalikan roket di tahun 60-an dan hari ini adalah hal yang sama sekali berbeda. Satu peluncuran roket Saturn 5 menelan biaya sekitar satu miliar dolar dan itu 0,5% dari biaya seluruh negara bagian untuk tahun itu.



Saat ini tidak ada roket seberat itu, tetapi jika kita membandingkan secara bodoh dalam massanya, maka Saturnus 5 memiliki berat 3000 ton pada awalnya, dan Faclon 9 memiliki berat 550 ton, yaitu. 1 Saturnus = 6 Falcon. Biaya peluncuran Falcon 62 juta * 6 = 372 juta, bahkan tanpa memperhitungkan inflasi, peluncuran kargo ke orbit menjadi 3 kali lebih murah.



Dalam program bulan, harga roket hanya 40%, sisanya adalah teknologi pendukung kehidupan, dll., Tetapi dalam artikel ini saya terutama akan mempertimbangkan massa roket itu sendiri, bahan bakar, dan muatan.

Berapa Massa yang Bisa Anda Taruh di Mars dalam 188 Miliar? Dolar?

Elon Musk menjanjikan kami 188 miliar, tapi biarlah, kami akan meninggalkan dia 2 miliar untuk pensiun. Jadi, 186 miliar adalah 3.000 roket Falcon, 1 roket membawa 22,8 ton ke LEO = mempercepatnya menjadi 7,9 km / s dan dapat mengirim 4.040 kg ke orbit transisi Bumi-Mars. Untuk pergi ke Mars, Anda membutuhkan kecepatan 11,6 km / s = oleh karena itu, saat berakselerasi 3,7 km / s (11,6-7,9), muatan berkurang 22,8 / 4,04 = 5,6435 kali. Kami akan terbang ke Mars dengan kecepatan ~ 5,7 km / detik, dan Mars memiliki atmosfer yang sangat halus, dan Anda dapat memperlambatnya. Pada "sentuhan" pertama kita perlu melambat ~ 700 m / s (hingga kecepatan kosmik kedua = 5,03 km / s), kita akan memasuki orbit Mars dan akan dapat memperlambat setiap revolusi di sekitarnya untuk 3,55 km / s (1- th CS), dengan kecepatan yang lebih rendah kita sudah akan meninggalkan orbit dan mulai "jatuh" ke permukaan.Tentu saja, kita bisa turun beberapa km / s saat menurunkan - mengerem melawan atmosfer, tetapi mari kita ambil angka sebelumnya = 3,7 km / s - yaitu, kita akan mulai mengerem dengan mesin dari 3,7 km / d ke nol. Artinya massa payload akan kembali turun sebesar 5.6435 kali = 4040 / 5.6435 = ~ 716 kg



Kami memiliki 3.000 rudal = 2.148.000 kg = 2.148 ton. Banyak atau sedikit? Nah, ini adalah 596 traktor (masing-masing 3,6 ton) - itu lumayan. (Selain itu, kami mulai melambat dengan mesin sangat awal dan bahkan muatannya bisa 2-3 kali lebih besar).

Berapa jumlah monyet dalam 596 traktor?

Jalur menuju Mars memang tidak pendek (400 juta km) dan tidak cepat (270 hari) dan akan dibutuhkan stasiun transportasi, tentunya akan sangat mahal, namun perlu dibangun hanya sekali. Misalnya, 3 orang terbang ke Bulan, dan hanya 2 yang turun ke permukaan, satu orang tetap berada di modul perintah di orbit Bulan. Dan jelas hal yang sama bisa dilakukan dengan Mars, stasiun transportasi tidak perlu ditanam di Mars, tapi bisa dilempar ke orbit Matahari, dalam 5-6 tahun akan kembali terbang dekat Bumi dan bisa digunakan kembali. Dia hanya perlu "mengejar", memarkir roket dan terbang ke Mars dengan nyaman, dan penerbangan kedua ke Mars untuk seorang pria akan jauh lebih murah.



Tapi pertama kali masih harus dibangun. Kami memiliki 3.000 roket, mari kita bagi menjadi transportasi / peralatan untuk Mars / massa hidup untuk Mars. 1 roket meluncurkan 4,04 ton ke orbit Bumi-Mars, 1000 roket = 4040 ton (ini adalah massa 10 ISS). Tapi kita masih butuh makanan. Untuk bepergian ke Mars di kelas bisnis, seseorang akan membutuhkan 20 kg perbekalan setiap hari (makanan + air + oksigen) 20 * 270 = 5,4 ton, selama penerbangan seseorang akan memakan 1,5 traktor. Di satu sisi, ada banyak, tetapi di sisi lain, persediaan akan menelan biaya sekitar $ 80 juta per orang (dan ini tanpa pemrosesan dan tanpa memperhitungkan fakta bahwa dalam 270 hari tanaman dapat dipanen 2 kali) ). Dan total massanya sama dengan 10 ISS - 40 orang pasti bisa dikirim. 220 ton pasokan dan 3.820 ton stasiun. Di ISS awaknya 5-6 orang, dan di sini ada 4 orang di ISS.Pada saat yang sama, 8.080 ton Mars masih akan terbang di dekatnya, dan mereka tidak hanya dapat ditutupi dari radiasi matahari, tetapi juga dari seluruh galaksi secara umum. Pada saat yang sama, 716 ton peralatan dan 716 ton "bobot hidup" akan turun ke Mars.

Apakah mungkin membangun koloni dari 716 ton "peralatan"?

Kecil kemungkinannya ini bisa disebut koloni - melainkan pembibitan. Tidak ada produksi kompleks yang akan berhasil dari massa seperti itu, dan jika scotch tape habis (atau, amit-amit, pita listrik biru), maka mereka harus dipesan dari Bumi. Tetapi sangat mungkin untuk membangun koloni yang mandiri secara biologis. Pada kapal selam nuklir pertama, reaktor nuklir memiliki berat 35 ton dan menghasilkan tenaga 10 MegaWatt.







Dan 10 MW adalah 120 traktor yang bekerja pada saat yang sama dan energi ini tidak hanya cukup untuk menopang kehidupan, tetapi masih akan tersisa untuk pengoperasian peralatan untuk konstruksi atau menggali sesuatu dari bawah Bumi Mars - dan semua ini untuk 48% dari apa yang dihabiskan untuk program Bulan 50 tahun yang lalu. Meskipun ini adalah harga rudal itu sendiri, tidak termasuk teknologi. Namun di sisi lain, kami menghitung konsumsi dengan nol daur ulang pada 5,4 ton per orang (20 kg per hari) - teknologi apa lagi yang hilang? Kulkas?



Sejujurnya, secara pribadi, angka-angka ini mengejutkan saya sedikit - sebelumnya bagi saya tampaknya koloni di Mars adalah sesuatu yang setingkat dengan piramida Mesir - sebuah makam bagi firaun, tetapi kenyataannya, roket menjadi jauh lebih murah. Jika Anda membagi seluruh ekspedisi ini menjadi 40 orang, maka Anda mendapatkan 4,5 miliar per orang. Agak mahal, tentu saja, tapi jauh dari firaun Mesir, dan ini bukan kuburan - ini 1.500 ton, dan massa reaktornya adalah 35 ton, +30 traktor = 100 ton, +300 ton persediaan untuk setahun untuk 40 orang dan masih ada seribu ton tersisa - ini cukup untuk pembangunan rumah, tambang, pertanian, jalan. Makanan untuk penerbangan akan menelan biaya 80 juta, dan untuk membawa 10 ton kargo lagi ke Mars, Anda akan membutuhkan ~ 900 juta lagi - bahkan satu miliar sudah cukup untuk pindah ke Mars.

Bebek bisa mengirim semuanya ke bulan?

Jauh lebih mahal untuk menyeret Manusia ke Mars daripada ke Bulan, tetapi situasi kargo sangat berbeda. Untuk mencapai Bulan, Anda membutuhkan kecepatan awal 11,1 km / s, dan untuk mencapai Mars 11,6 - hanya 0,5 km / s lebih. Tapi saat mendekati Bulan, kecepatan kita akan ~ 2,6 km / s dan semuanya harus dipadamkan oleh mesin. Dan ketika mendekati Mars, 5,7 km / s, tetapi memiliki atmosfer dan sebagian besar kecepatannya dapat dipadamkan. Dan akselerasinya sangat mahal (seperti yang kita duga di awal, 3,7 km / s membakar ~ 85% dari massa roket) dan jika kita dapat melambat melawan atmosfer setidaknya hingga 1 km / s, maka muatannya akan menjadi 2 kali lipat lebih besar dari saat mendarat ke bulan.



Lebih sulit untuk kembali dari Mars (Anda membutuhkan 5,7 km / dtk), tetapi di Mars lebih mudah untuk membangun produksi bahan bakar itu sendiri dan saat mendaratkan kargo, Mars memiliki keunggulan besar dibandingkan Bulan. Dan pada akhirnya - yah, seekor monyet akan melahap 1,5 traktor, yah, dia mengendus setengah ton oksigen dari tangki bahan bakar, tetapi sebuah koloni masih tidak dapat dibangun dari dua traktor dan harus ada sepuluh kali lebih banyak dari mereka - bobot hidup hanya akan menjadi beberapa persen dari massa peralatan. Oleh karena itu, hilangnya 1-2 traktor tidak akan memengaruhi populasinya dengan cara apa pun - mereka tidak akan mati karenanya dan bahkan tidak akan memperhatikan apa pun. Dan bagaimanapun, penghematan peralatan pendaratan di Mars akan berkali-kali lipat melebihi biaya pengangkutan Manusia, dibandingkan dengan Bulan.



Sejujurnya, saya sendiri sangat terkejut ketika saya mengetahuinya sendiri, saya biasa berpikir: - mereka akan mengirim maksimal 2-3 monyet dan sekali lagi lupa selama 50 tahun (atau mungkin mereka akan dengan bodoh disingkirkan di Hollywood. .. Saya ingin sekali menonton serial dengan anggaran minimal 300 miliar USD (seperti 1200 Avatar !!!))





tapi ternyata sangat berbeda. Harga roket telah jatuh sangat banyak dan bahkan 1 orang, bahkan yang terkaya, dapat mengirim 1.500 Ton ke planet lain. Dan jika kita membayangkan bahwa China, UE, dan India akan menghabiskan anggaran Program Bulan (10% dari anggaran tahunan), dan juga memperhitungkan produksi massal, yang dalam hal apa pun akan mengurangi biaya roket beberapa kali lipat, maka Anda benar-benar dapat mengirim ratusan ribu ton kargo ke planet lain dan membangun beberapa kota dengan ribuan penduduk.

- ?

Untuk apa? - pertanyaan ini, tentu saja, tetap terbuka. Meskipun di artikel terakhir, saya sudah menulis tentang mesin gravitasi, yang di orbit Jupiter dapat menghasilkan 1.800 MJ * kg (seperti 60 kg Bensin) dari batu yang jatuh, tetapi ia memiliki massa struktur minimum lebih dari satu juta. ton dan tidak dapat ditarik keluar dari bumi begitu banyak. tetapi di sini saya ingin menarik perhatian Anda pada hal lain: - fakta bahwa minyak akan segera habis, dan tanpa minyak tidak mungkin memasukkan apapun ke orbit bumi !! ! Pendorong nuklir / ion, layar matahari, dan pendorong fantastis lainnya memiliki daya dorong yang sangat rendah dan tidak dapat mengatasi percepatan gravitasi Bumi, dan mereka mulai bekerja hanya setelah memasuki orbit minimum Bumi. Dan tanpa minyak, tidak ada yang dapat memisahkan kita dari Bumi - heptyl, hidrazin, metana - semua ini adalah turunan minyak,atau lebih tepatnya, ini adalah warisan besar yang kita warisi dari dinosaurus - dan akan segera berakhir. Dan kenyataannya, jika kita tidak menjajah apa pun selama 20-30 tahun ke depan, maka kita tidak akan pernah menjajah apa pun, kita akan tetap menjadi monyet - peradaban satu planet ...



Pada artikel berikut, kita akan berbicara tentang apa yang perlu dijajah di tempat pertama dan bagaimana membuat penerbangan antar planet 10-15 kali lebih murah.





Artikel tentang generator gravitasi yang mendapat 7 ribu tampilan fantastis.



Terkadang, di antara keadaan, saya tidak hidup atau mati - saya pingsan karena kedutan .