¿Cuáles son los componentes necesarios para crear una nave espacial funcional y qué tan costosa sería crearla?

La respuesta varía enormemente según el tipo de nave espacial y dónde se utilizará o volará. A menudo, una organización especializada en uno o unos pocos tipos de naves espaciales, tendrá poca experiencia relevante en diferentes tipos de naves espaciales. Por ejemplo, la tolerancia a fallas en naves espaciales tripuladas significa la capacidad de enmascarar fallas al tener múltiples sistemas activos simultáneamente, de modo que las fallas durante el lanzamiento, el reingreso o la maniobra no son fatales. La tolerancia a fallas en naves espaciales no tripuladas puede significar tener un modo de espera frío, la capacidad de volver a intentar una maniobra o incluso simplemente una segunda nave espacial en la misma misión.

CubeSats u otros satélites pequeños pueden no tener requisitos particulares de tasa de falla y, en consecuencia, la mayoría fueron fallas históricamente, aunque las probabilidades están mejorando últimamente a medida que se incorporan las lecciones aprendidas. Estos son a veces proyectos de estudiantes. Ver satélite pequeño: Wikipedia El costo total para construir y lanzar uno de estos generalmente supera los $ 100,000. Hay una compañía IOS que planea ofrecer el lanzamiento de “tubeats” (tal vez si no eres selectivo con las órbitas) por $ 8000. Lanza tu propio satélite por US $ 8000. No estoy seguro de qué, si algo útil, puede hacer con un CubeSat o un tubeat. Para la mayoría de las aplicaciones que he escuchado, necesita una flota de ellas, lo que lo hace una vez más costoso. Incluso si todo lo que quiere hacer es hablar con él, el sistema de comunicación es (o fue hace unos años) la fuente más frecuente de falla.

Aquí se proporciona una “lista de inicio” general de tipos de naves espaciales y sus sistemas Spacecraft Systems. Los costos de los satélites varían de $ 50 millones a $ 400 millones, con costos de lanzamiento de alrededor de $ 500 millones (que posiblemente se pueden compartir entre varios satélites). Los grandes satélites del observatorio cuestan más. El telescopio espacial James Webb costaba alrededor de $ 10 mil millones. El costo del programa del transbordador espacial, ajustado por inflación, fue de alrededor de $ 200 mil millones. Había 5 transbordadores, por lo que $ 40 mil millones cada uno, la mitad de los cuales era un costo operativo. En comparación, un avión de combate F35 cuesta entre $ 80 y $ 100 millones cada uno, aunque los costos de desarrollo fueron comparables, solo se amortizaron en un número mucho mayor de unidades (por lo menos 100s) y el costo total del programa fue más de $ 400 mil millones (hasta ahora).

Una misión a Marte que transportaba humanos, de forma segura, con retorno, pero solo una vez, costaría alrededor de $ 500 mil millones. Se vuelve mucho más barato si no planea regresar (Mars One), hacerlo en grandes cantidades y permitir perder algunas naves o efectos de radiación en los pasajeros (SpaceX), u operar un vehículo de propulsión nuclear repetidamente (motor VASMIR por Ad Astra, no hay un diseño de misión de referencia que conozca actualmente). La propuesta potencial más interesante de acceso de bajo costo a vehículos en órbita que conozco es el Skylon, que es el proyecto británico de durmientes, en desarrollo gradual durante mucho tiempo, ahora con interés del Departamento de Defensa de los EE. UU.

Si está interesado en el futuro, National Geographic tiene un plan para terraformar Marte por unos pocos billones. El chorro de ram Broussard, que calculo que podría viajar a una velocidad de la luz del 7%, requería tecnología no desarrollada para la fusión de mezclas desfavorables de iones (incluso las mezclas favorables apenas se rompen y los reactores son demasiado grandes). La propulsión solar o láser puede requerir estructuras espaciales masivas construidas por flotas autorreplicantes de robots impresos en 3D, que pueden tener un alto desarrollo pero bajos costos de implementación utilizando materiales de asteroides. A muy largo plazo, con autorreplicación y materiales de asteroides, los costos disminuyen en importancia y los objetivos sociales se vuelven más importantes. La hibernación es una tecnología necesaria para la mayoría de las misiones humanas concebibles.

Una vez que los receptores se establezcan en otros sistemas estelares, y el cerebro se entienda mejor (posiblemente miles o más años), podremos enviar copias virtuales de nosotros mismos, ciertamente de nuestros robots, a la velocidad de la luz. Pero es probable que una civilización galáctica sea floja y muy independiente en comparación con la civilización global actual. Los globalistas perderán el control a nivel galáctico y se restablecerá la libertad de elección, lo que espero con ansias. Imagina variedad de mundo para crear. En respuestas separadas explico las estadísticas de por qué, dado que no nos hemos encontrado con civilizaciones interestelares que usan Viajes más rápidos que ligeros, su existencia es poco probable. Si nos convertimos en uno está seriamente en duda, ya que podemos destruirnos directamente o arruinar nuestro planeta antes de comprometernos.

En cuanto a la intergaláctica, podemos viajar a las galaxias cercanas con la tecnología anterior (7% de velocidad de la luz). Pero solo podemos alcanzar una fracción de un porcentaje del retroceso (universo en expansión). Hay espacio para unas 3300 de esas civilizaciones que tal vez nunca se superpongan o entren en contacto.

¿Cuál es el costo de no hacer estas cosas?

Infinito, creo. Las especies de mamíferos solo duran unos 4 millones de años como máximo. Podríamos estar a la mitad de eso. La expansión rápida mejora la cooperación al crear grupos con características y objetivos similares, y estas lecciones conllevan una cooperación cada vez mayor en general. Sospecho que la cooperación en la Tierra está disminuyendo debido a los encuentros de personas con objetivos reconciliables. La planificación de las actividades humanas generalmente no supera los 100–150 años, dejándonos abiertos a todo tipo de desastres, que se ven magnificados por la civilización global entrelazada. El viaje espacial requiere al menos un horizonte temporal de 1000 años inicialmente. Es el desafío correcto si la humanidad tiene la intención de quedarse.

Tampoco hay solución para el aumento de entropía en entornos de pequeña escala como un planeta. Pero la entropía no tiene en cuenta las fuerzas de largo alcance, como la gravedad. Podemos encontrar una solución a la entropía si se expande sobre múltiples galaxias. Incluso podemos coordinarnos con otras civilizaciones mediante señales luminosas que no podemos alcanzar físicamente. Puede ser posible plantar una semilla que sobreviva al final de este universo para acelerar el inicio de la próxima, incluso para seleccionar algunos de sus parámetros. Una vez que llegamos a regiones más densas, como el grupo de las Pléyades, podemos formar civilizaciones interestelares más tradicionales allí.

Deben resolverse dos problemas serios, no relacionados con el viaje espacial per se. Se debe confiar en los humanos con una tecnología increíble. Una nave estelar podría destruir un planeta simplemente al impactarlo. Crear formas de vida causaría estragos. Creo que los implantes de monitorización inteligente, una especie de conciencia artificial, pueden resolver este problema. Pero tienen que ser inmunes a la piratería. El segundo problema es la energía requerida. 30 dobles de uso de energía por capital. Íbamos a un ritmo en el siglo 20 que produciría esto en 2000 años, pero hemos disminuido mucho. Ver cuadros adjuntos.