Удалось немного поспорить с Генеральным директором государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос» Дмитрием Рогозиным на тему промышленного освоения космического пространства.

Собственно, причиной спора стала публикация на сайте Московского Комсомольца об обнаружении на спутнике Земли больших залежей полезных ископаемых, а также планы администрации президента США Дональда Трампа по созданию на Луне научной и промышленной базы для своей коалиции без участия России.

Речь идет об этой статье:

https://www.mk.ru/science/2020/05/07/rossiyskie-uchenye-soobshhili-o-millionakh-tonn-zolota-i-platiny-na-lune.html

Заведующий отделом исследования Луны и планет Государственного астрономического института Штернберга МГУ Владислав Шевченко ранее сообщил, что главной целью для коммерческих компаний, готовых добывать полезные ископаемые на Луне, станут драгоценные и цветные металлы, упавшие на ее поверхность вместе с астероидами. По его подсчетам, недавно сформировавшиеся запасы обломков астероидов хранят в себе около миллиарда тонн железа, несколько миллионов тонн никеля, 300 тысяч тонн кобальта и тысячи тонн платины и других драгоценных металлов. Стоимость только последних составляет около $50 млрд.

«А вы не хотите подсчитать, сколько будет стоить разработка проекта сверхмощной ракеты (носителя свержтяжелого класса) и лунного корабля, строительство для них новой стартовой инфраструктуры, организация пуска и посадки на Луну, организация поиска драгоценных и неразведанных запасов… драгоценных металлов, создание на Луне производств по их добыче и выплавке, старт корабля (кораблей) с Луны к Земле с этой парой слитков золота? Как-то надо посерьезнее обосновывать подобного рода проекты, господа!» — написал Рогозин в четверг на своей странице в Twitter.

На что в ответ Дмитрию Рогозину я заметил, что вопрос стоит не в том, чтобы разработать новую ракету, которая будет доставлять космонавтов на Луну, а в том, чтобы с Луны доставить на Землю добытые полезные ископаемые.

В ответ Дмитрий Олегович предложил мне посчитать сколько будет стоить это золото.

Ну что, задача поставлена, давайте посчитаем.

Давайте с вами гипотетический представим, что Россия вдруг решила заняться промышленным освоением космического пространства и в качестве первой цели обратила свой взор на Луну, где по сообщениям ряда российских ученых, находятся большие залежи платины, золота и других полезных ископаемых.

Что в данном случае потребуется сделать нашему государству, чтобы осуществить этот грандиозный проект?

Перво-наперво, для того чтобы будущих покорителей спутника Земли не постигла судьба главного героя американского фильма «Марсианин», на Луну надо провести высокоскоростные каналы связи. Желательно, чтобы вся поверхность Луны была покрыта ретрансляторами, которые могли бы осуществлять передачу данных.

Для этого необходимо, как минимум, запустить на геостационарную орбиту Земли некоторое количество спутников — ретрансляторов, которые должны принимать и передавать сигналы с Луны, распределять эти сигналы между собой и обеспечивать связь с наземной станцией. Кроме этого, необходимо запустить спутник — ретранслятор на орбиту между Луной и Землей. Этот спутник должен обеспечивать передачу данных между теми спутниками (ретрансляторами), которые находятся на геостационарной орбите Земли, и теми спутниками связи, которые будут находится на орбите Луны.

И, естественно, нужно запустить на орбиту Луны некоторое количество спутников связи, которые будут обеспечивать связь между собой и Землей для тех космонавтов, которые будут заниматься промышленным освоением этого небесного тела.

Допустим, связь и передачу данных между Луной и Землей мы обеспечили. Что дальше?

А дальше нам надо строить базу на Луне.

Нам необходимо на поверхность Луны доставить определенной конфигурации жилые модули, генераторы электроэнергии — солнечные и ядерные, складские модули, модули с запасом различного топлива и сжиженных газов.

При этом мы понимаем, что Лунная база должна, как минимум, иметь возможность перемещаться. А значит, вся эта инфраструктура, пока не вкопалась в лунный грунт, должна иметь возможность достаточно удобно перемещаться.

Для этого нам нужен соответствующий ракетоноситель, который может выводить в космическое пространство достаточно большую нагрузку. Предположим, что эта ракета у нас есть, и пусть это будет сверхтяжелая ракета «Енисей».

Если мы говорим о промышленном освоении спутника Земли, значит нам нужно соответствующее промышленное оборудование, которое сможет работать в условиях космического пространства на других планетах в весьма сложных условиях. Нам нужна техника, которая может копать грунт, перемещать различные грузы, бурить и проводить другие сложные работы. Желательно, чтобы вся эта техника была максимально автоматизирована. Важно понимать, что вся эта техника не может быть привязана кабелем к солнечной батарее, а значит она должна быть оборудована атомной энергетической установкой.

Даже если какие-то ученые утверждают, что на спутнике Земли много золота, платины и других полезных ископаемых, их еще нужно найти, а для этого необходимо проводить много геологоразведочных работ.

На нашей планете для этой цели при различных институтах или коммерческих компаниях создают специальные геологоразведочные бригады, которые путем бурения и изучения сейсмики осуществляют изучение строения недр нашей планеты. В условиях промышленного освоения Луны нечто подобным придется заниматься и там.

Если на Земле, чтобы проводить геологоразведочные работы, достаточно поставить небольшой бурильный станок на колесное или гусеничное шасси, то в условиях космического пространства или других планет эта задача не такая уж и тривиальная. Это вам не фильм «Армагеддон» и американские буровики с Брюсом Уиллисом тут не помогут.

Подобная геологоразведочная машина, которая будет работать на Луне, помимо того, что на ней должен стоять ядерный реактор, должна уметь самостоятельно перемещаться, собирать буровые штанги из внешних кассет, менять пробоотборники и хранить буровые керны, а также проводить все остальные работы, которые необходимы во время геологоразведочного бурения. И таких машин нужно много. Вы же не собираетесь сто лет изучать первоначальную геологию Луны…

Вес подобного геологоразведочного робота будет не менее 20 тонн.

Кроме того, такого робота нужно обслуживать, по мере необходимости ремонтировать, забирать пробы грунта и извлеченные керны. А значит, на нашей луной базе должно быть достаточно персонала, который будет вести эти работы.

Пока все выглядит более-менее красиво. Много персонала на Луне нам не надо. Всю основную работу делают роботы. Достаточно шесть-восемь человек, чтобы все это обслуживать, и что самое главное, все это можно реализовать даже тем технологическим потенциалом, который сегодня есть в распоряжении Роскосмоса и Дмитрия Рогозина.

Единственный нюанс заключается в том, что как минимум раз в 30 дней, пока на Луне не построена станция глубокого заложения, вследствие космической радиации, персонал нам на Луне надо менять.

Строительство на Луне станции глубокого заложения, это небыстрый процесс. В лучшем случае, это несколько лет, а то и больше. С точки зрения биологической безопасности, раз в два года такой экипаж из шести-восьми человек может летать на Луну, пока там проводятся все подготовительные работы, идет строительство станции глубокого заложения. и идет геологическое исследование на предмет поиска полезных ископаемых.

Таким образом, для первоначального этапа промышленного освоения Луны Российской Федерации потребуется не менее 48 экипажей, с учетом дублирующих, состоящих из 6 — 8 человек.

Почти 500 человек. Хорошая цифра. Мне она нравится.

Предположим, на Луне нашли полезные ископаемые в виде золота, платины или других ценных редкоземельных элементов. И нам их теперь нужно добывать и отправлять на Землю. В конце концов, мы же находимся в области гипотетических допущений, поэтому нашли и будем добывать.

У нас уже есть устойчивый канал связи с Луной. На Луне уже построена мобильная или стационарная база. На поверхности Луны у нас работает не один десяток геологоразведочных роботов. Мы уже имеем хороший опыт в полетах на Луну, и сверхтяжелая ракета «Енисей» производится, как сосиски на мясном комбинате.

У нас возникает новая проблема. Нам необходимо на Луне начать разработку месторождения полезных ископаемых.

Предположим, что золото на Луне находится в виде золотоносных руд.

Очевидно, что возить или доставлять на Землю лунный грунт в виде руды для последующего обогащения и рафинирования, не только с точки зрения банальной экономики, но и здравого смысла, абсолютно неперспективная затея.

Следовательно, все эти процессы обогащения руды необходимо реализовывать на месте.

Нужно строить обогатительную фабрику.

Одно дело, когда геологоразведочный робот бурит Луну. Он, по большому счету, стоит на одном месте и перемещается только тогда, когда необходимо делать новую разведочную скважину. А совсем другое дело, когда необходимо разрабатывать лунный карьер, выбирать из него грунт и доставлять его на обогатительную фабрику.

Конечно, какие-то процессы тут могут быть автоматизированы. Но полностью обойтись без участия человека скорее всего не получится. Слишком много технологических и производственных нюансов, которые робот просто не сможет сделать.

Дистанционное управление с Земли разными роботами — аватарами не имеет смысла рассматривать.

Задержка в каналах передачи данных размером в 10 секунд убьет любой технологический процесс. А именно столько времени нужно для того, чтобы сигнал с Луны пришел на Землю к оператору и вернулся обратно с его управляющим решением.

Значит, на Луне помимо космонавтов — буровиков, нам нужен новый персонал, который, непосредственно на месте разработки полезных ископаемых, будет управлять землеройной техникой, и управлять технологическими процессами на обогатительной фабрике.

По самым скромным прикидкам для выполнения подобной работы нужно минимум 10 человек, с учетом того, что мы гипотетически предполагаем, что большинство технологических процессов максимально автоматизированы.

И опять же мы понимаем, что все эти люди могут находиться на поверхности Луны не более 30 суток.

И вот тут мы приходим к главной проблеме.

Мы можем доставлять к Луне большие грузы. Опускать на Лунную поверхность разных роботов. Мы можем построить на Луне научную и производственную базу. И даже можем с определённой периодичностью менять там экипажи космонавтов.

Мы даже можем гипотетически предположить, что на Луне нашли месторождение природных ресурсов и начали его разработку.
Даже это по большому счету не фантастика.

Проблема в другом. Проблема в том, что мы не можем привезти из космоса на Землю такой объем груза, чтобы добыча этого ресурса в космическом пространстве была хоть мало-мальски экономически оправдана.

Вся ракетная техника, которая разрабатывается, что в Европе и США, что в Китае, что в России, предназначена для того, что грузы выводить в космос, а не опускать их на Землю.

Полезная нагрузка космического корабля «Федерация» при пролете с низкой орбиты на Землю всего каких-то 500 килограмм. Это очень мало для промышленного освоения космического пространства

Даже многоразовый Старшип Илона Маска в том виде, в котором его строит SpaceX, он в первую очередь предназначен для полетов в космос, а не обратно.

Единственные летательные аппараты, которые были созданы человеком в рамках освоения космического пространства, имеющие возможность опускать на Землю с низкой орбиты до 20 тонн полезной нагрузки, это американский Шаттл и советский Буран. Но американские Шаттлы стоят в музее, а советский Буран раздавила на Байконуре упавшая крыша ангара. Кстати, хорошо бы провести расследование об истинных причинах обрушения крыши ангара на космодроме Байконур, и кто несет ответственность за ненадлежащие хранение изделия 1.02 «Буря» и в цехе космодрома, вследствие чего изделие потеряло летную годность.

Ну да ладно, мы о своем, о золоте и Луне.

Изначально мы с вами договорились, что мы находимся в области гипотетических допущений и предположений.

Предположим, что с началом программы по промышленному освоению космического пространства, Россия возобновила программу Энергия-Буран, или реализовала запуск космического корабля Буран по американской концепции с внешним топливным баком и твёрдотопливными ускорителями.
Пока шла геологическая разведка спутника Земли, в течении пяти-семи лет был реализован технологический задел и построен некоторый флот воздушно-космических летательных аппаратов, которые могут с низкой орбиты нашей планеты опускать грузы массой до 20 тонн.

Давайте посчитаем, один килограмм золота в среднем стоит 1600 долларов за тройскую унцию. В одном килограмме содержится 32,15 тройских унций. Таким образом, один килограмм золота стоит в среднем 51 тыс. долларов США или 3,7 миллиона рублей.

Стоимость полета в космос американского челнока Спейс Шаттл обходился налогоплательщикам США в 300 миллионов долларов. Точных сведений, о том сколько стоил бы полет космического корабля Буран, нет, но предположим, что где-то рядом в этих цифрах.

Таим образом, наш новый воздушно-космический челнок мог бы опустить на Землю груз золота стоимостью 1 миллиард долларов США.
700 миллионов долларов США неплохой гешефт.

Но это не все. Мы же с вами понимаем, что новый Буран до Луны долететь не может, да и на Луну приземлиться он тоже не может. Так бывает только в американских фильмах, когда космические челноки приземляются на астероид.

Значит нам нужна какая-то транспортно-грузовая система, которая будет перемещать грузы между Луной и Землей. Нам нужна, какая-то грузовая платформа, которая будет поднимать добытые полезные ископаемые с Луны до буксира. Кроме того, нам нужен на орбите Земли промежуточный склад для хранения добытых полезных ископаемых и тех грузов, которые необходимы для обеспечения жизнедеятельности лунной базы.

Мне так кажется, в силу того, что количество персонала на луне значительным образом увеличилось, нам еще потребуется на орбите Земли какое-то место, где лунный персонал мог находиться в ожидании плановой ротации. Сами понимаете, радиацию в космосе пока никто не отменял и уверенности в том, что человек может находиться на поверхности Луны более 30 суток у нас нет.

Тут на самом деле все просто. Эти вопросы решаются за счет увеличения потенциала национальной космической станции, а также ввода в строй космического буксира с ЯЭДУ.


Вырисовывается у нас следующая система.

На первом этапе — технологическом:
1. Разработка спутников ретрансляторов, которые должны обеспечить устойчивую связь между Луной и Землей;
2. Поиск на поверхности Луны стартовой площадки для начала реализации проекта по промышленному освоению спутника Земли;
3. Начало разработки и создания всех необходимых технологий и технических изделий для реализации проекта по промышленному освоению Луны;
4. Разработка мобильного лунного модуля в конфигурации жилой/склад/лаборатория/производственный и всей другой инфраструктуры необходимой для полноценной производственной деятельности на Луне;
5. Разработка мобильного геологоразведочного робота и другого автономного оборудования для обеспечения и выполнения производственной деятельности.

На втором этапе — подготовительным:

1. Вывод в космическое пространство не менее 10 спутников ретрансляторов, которые будут обеспечивать устойчивую связь и передачу данных между Луной и Землей;
2. Отправка на Луну мобильных жилых/складских/лабораторных/производственных модулей и размещение их на стартовой площадке проекта;
3. Отправка на Луну космическим кораблем Федерация экипажа Лунной базы. Всего 12 миссий в год;
4. Отправка на Луну геологоразведочного робота. Мне кажется, что их нужно не менее 20 штук;
5. Отправка на Луну технологического оборудования, необходимого для быстрого перемещения по поверхности и проведению работа на грунте.

На третьем этапе — производственном:

1. Отправка на Луну технологического оборудования, необходимого для переработки руды с полезными ископаемыми;
2. Отправка на Луну транспортной грузовой платформы, необходимой для подъема готового продукта на орбиту Луны;
3. Отправка на Луну новых жилых/складских/лабораторных/производственных модулей, необходимых для размещения производственного персонала;
4. Наращивание потенциала национальной космической станции в части создания полезных объемов для складирования готового продукта, материальных ресурсов и размещения сменного персонала лунной базы;
5. Вывод в космическое пространство транспортно-энергетического модуля с ЯЭДУ, предназначенного для доставки грузов между Луной и Землей;
6. Вывод в космическое пространство нового корабля «Буран» для приема готового продукта.

Это абсолютный черновик, и понятно, что тут много допущений. Тем не менее, ничего фантастического тут нет. Это все можно сделать и разработать исключительно на том уровне технологического потенциала, которым сегодня обладает Россия, и который имеется в распоряжении Дмитрия Рогозина, как директора государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос».

Скажете дорого и экономически нерентабельно.

Хорошо, давайте еще раз посчитаем.

Разработка сверхтяжелой ракеты «Енисей» и инфраструктуры на космодроме стоит 1,5 триллиона рублей. Разработка спутников ретрансляторов 500 миллионов рублей. Разработка лунных мобильных модулей, пусть будет 1 триллион рублей. Разработка космического корабля «Енисей» 100 миллиардов рублей. Разработка геологоразведочного робота, пусть будет 400 миллиардов рублей. Разработка транспортно-энергетического модуля с ЯЭДУ 100 миллиардов рублей. Разработка нового космического корабля Буран используя прошлый технологический задел, пусть будет 1 триллион рублей. Разработка технологического оборудования для переработки золотоносной руды в космическом пространстве, пусть будет 400 миллиардов рублей.

По большому счету, это основное, что нужно сделать. Получается ни много ни мало почти 5 триллионов рублей на технологическую подготовку или 68,5 миллиардов долларов США в текущем курсе.

Но это только технологии, надо еще посчитать, сколько это будет в металле.

На сегодняшний день точных данных о стоимости сверхтяжелой ракеты «Енисей» нет, но можно взять сопоставимые данные о стоимости похожих ракет. Стоимость пуска Falcon Heavy находится в пределах 100-150 миллионов долларов. Будем считать, что стоимость пуска РН «Енисей» 200 миллионов долларов. Предположим, на реализацию подготовительного этапа нам нужно 40 запусков.

Предположим, что стоимость полета в космос космического корабля «Федерация» будет варьироваться в пределах 60-80 миллионов долларов. Летать Федерация на Луну будет 12 раз в год. Спутник ретранслятор стоит в пределах 200 миллионов долларов. Всего 10 спутников. Предположим, что каждый геологоразведочный работ будет стоить один миллиард долларов. Нам нужно таких роботов 20 штук.
Еще миллиард долларов США на запуск ТЭМ с ЯЭДУ и 200 миллионов на новый Буран.

Это добавит еще порядка 40 миллиардов долларов США.

Давайте округлим, пусть примерные затраты на технологический и подготовительный этапы реализации программы по промышленному освоению Луны составят порядка 100 миллиардов долларов США. Мы же с вами до цифр не жадные.

Как мы посчитали ранее, в случае успешного обнаружения залежей природных ресурсов на Луне и реализации технологии их предварительной переработки, в случае, если мы говорим о золоте, то стоимость такого груза будет составлять не менее одного миллиарда долларов США по текущим ценам.

Допустим, полезный груз для нового космического корабля Буран будет добываться за один месяц. То есть 20 тонн золота мы сможем добыть на Луне за один месяц. Тогда срок окупаемости всей этой программы по промышленному освоению космического пространства составит чуть больше восьми лет. И за эти восемь с небольшим лет мы извлечем полезных ископаемых общей массой 1920 тонн, что составляет не более 30% от того объема золота, которое добывается на нашей Земле различными способами в течении одного года.

И стоит ли вся эта очинка выделки ради этих 30% за восемь лет…? — скажете вы.

Конечно стоит.

Мало того, что через восемь лет после начала разработки полезных ископаемых мы выйдем в прибыль, так мы еще помимо всего прочего получим совершенно новый космос, с новыми технологиями, с новыми технологическими подходами, а что самое главное, у нас появится более чем конкретная цель промышленного освоения космического пространства, которую мы сможем мультиплицировать на другие технологические проекты. Космос, он знаете ли большой…

Дмитрий Олегович, «Жюль Верны» посчитали. Пора лететь на Луну.

Источник: livejournal
Источник фото: livejournal

Назад к списку
Поделиться
Следующая запись
Парадоксы пропаганды