För 50 år sedan bad en fysiker från Princeton vid namn Gerard O’Neill sina studenter att hjälpa honom att ta fram en plan för hur han skulle kunna bygga upp bosättningar i rymden.
För bara några år sedan publicerade O’Neill den resulterande visionen om fristående rymdkolonier i boken ”The High Frontier” – en bok som bidrog till att inspirera Amazon-miljardären Jeff Bezos vision om att miljontals människor ska leva och arbeta i rymden.
Nu håller ”High Frontier”-lågan vid det Kalifornienbaserade Space Studies Institute på att återuppta O’Neills ursprungliga vision, med sikte på att uppdatera den för 2000-talet.
”Faktum är att mycket har förändrats under det senaste halvseklet”, sade Edward Wright, en ledande forskare vid Space Studies Institute, i dag i början av en tvådagars konferens som institutet presenterade vid Seattle’s Museum of Flight.
De experter och entreprenörer som deltar i veckans möte granskar koncept som har utvecklats från idén om O’Neills livsmiljöer, liksom NASA-ledda initiativ som den månomloppsbaserade Gateway och Artemis-försöket att skicka astronauter till månytan senast 2024. De talar också om strategier för att förvandla O’Neills drömmar om massiva, slutna rymdhabitat – som vissa nu betraktar som föråldrade fantasier – till ekonomiskt livskraftiga realiteter.
”Den största utmaningen för oss alla i det här rummet … är inte tekniken”, sade John Blincow, en före detta flygplanspilot som nu är ordförande för Gateway Foundation. ”Vi har briljanta ingenjörer här. Det är ekonomin.”
Blincows koncept är ett exempel på detta: Gateway Foundations Von Braun Rotating Space Station skulle vara en 625 fot bred rymdring som ser ut som om den skulle kunna rullas direkt ur en scen från ”2001: A Space Odyssey”. Den är tänkt att rymma upp till 400 personer i låg omloppsbana runt jorden och erbjuda bekvämligheter som restauranger, biografer och idrottsanläggningar.
Beräknad kostnad? 70 miljarder dollar, säger Blincow.
Den summan kan låta som mycket. Men det är mindre än den uppskattade kostnaden på 100 miljarder dollar för att bygga den internationella rymdstationen, som har samma volym som ett hus med sex sovrum. Bezos, världens rikaste person, skulle kunna täcka kostnaden helt själv om han lossade sina Amazon-aktier på en gång i stället för att sälja dem för bara en miljard dollar i taget.
Rymdkostnader ner på jorden
Visioner om bosättning i rymden får en ny syn delvis på grund av Bezos och andra rymdintresserade miljardärer, som SpaceX-chefen Elon Musk och Virgin Galactic-grundaren Richard Branson. SpaceX har redan sänkt kostnaderna för tillgång till rymden till nivåer som gör att logistiken för att bygga rymdstationer i omloppsbana verkar mer genomförbar, och Bezos rymdsatsning Blue Origin syftar till att göra detsamma.
Al Globus, en mångårig förespråkare av rymdsamhällsbyggandet, vars meritförteckning omfattar en lång tid vid NASA:s Ames Research Center, räknar med att det skulle krävas 60 uppskjutningar av SpaceX:s Super Heavy-raket, som ännu inte är färdigbyggd, för att sätta hårdvaran till en 360 fot bred roterande rymdstation, kallad Kalpana 2, i omloppsbana. Det är en dramatisk förbättring jämfört med de tiotusentals uppskjutningar som NASA övervägde på 1970-talet för en mycket mer massiv konstruktion kallad Stanford Torus.
Globus rekommenderar att man börjar ännu mindre. ”Ett rymdhotell har krav som är ganska lika som en rymdsättning”, säger han. ”Så du kan bygga ett litet hotell, vilket du skulle kunna göra med en enda uppskjutning, och du skulle kunna börja få intäkter. Om ditt lilla hotell är framgångsrikt bygger du ett större.”
Han hävdade att lägre uppskjutningskostnader skulle kunna föra prispunkten för en rymdbosättning närmare jordnära nivåer.
”Om du tar de mest optimistiska ryktena som flödar runt om rymdskeppet och så vidare och så vidare, och du antar att kostnaden för grejerna och byggnationen inte är större än transportkostnaden – vilket är ett stort om, förresten – så kan du argumentera för att det skulle kosta ett par ungefär 5 miljoner dollar att flytta in”, sa han.
Andra koncept som fick en del av rampljuset var bland annat ”New Venice”, en utpost i rymden med flera branscher, utformad av Suzi Bianco, arkitekt vid University of Houston, och en expanderbar design som presenterades av Anthony Longman från Skyframe Research.
”Vi måste hitta ett evolutionärt tillvägagångssätt så att vi kan göra det överkomligt”, sade Longman. Projektet Growth-Adapted Tensegrity Structures, som leds av forskare från Texas A&M och finansieras av NASA:s Innovative Advanced Concepts-program, går ut på att börja med en liten rymdstation och successivt växa till en roterande livsmiljö som kan försörja upp till 8 000 personer i artificiell gravitation på jordnivå.
Varifrån skulle byggnadsmaterialet för sådana rymdmiljöer komma? Några av dagens talare talade om möjligheten att skörda resurser från månen eller från jordnära asteroider. Vattenis nämns ofta som en nyckelresurs – inte bara för att den kan smältas ner för att släcka en kolonisatörs törst, utan också för att den kan brytas ner till väte och syre för raketdrivmedel.
”I den meningen är vatten rymdens olja”, sade George Sowers, en veteran inom rymdindustrin som nu är professor i ingenjörsvetenskap vid Colorado School of MInes.
Dennis Wingo, VD för Skycorp Inc, sade att månen skulle kunna ge resurser från regolit för byggnadsmaterial, till helium-3 för framtida fusionsbränsle, till safir för halvledarsubstrat och högkvalitativt glas. ”Det börjar bli olika saker man kan göra”, sade han.
Brusning om blockkedjor och AI
Men några av hindren för att bosätta sig i rymden är fortfarande lika höga som de var när O’Neill och hans studenter kom med sin vision ”High Frontier” för 50 år sedan.
”Vi har inte kommit på hur man privat eller offentligt finansierar långsiktiga, riskfyllda och kapitalintensiva projekt”, säger Chris Lewicki, medgrundare av ConsenSys Space. Han lärde sig sanningen om detta förra året när hans Redmond, Wash, baserade asteroidbrytningsföretag, Planetary Resources, hamnade i finansiella problem. Efter månader av osäkerhet förvärvades företagets tillgångar av ConsenSys, en blockchain-studio.
Lewicki är ännu inte redo att avslöja affärsplanen för ConsenSys Space, men han antydde att blockkedjans inbyggda säkerhetsfunktioner skulle kunna hjälpa till att övervinna några av de finansiella hindren. ”Det som är intressant där är det sätt på vilket det gör det möjligt att koppla samman disparata saker på ett mer begripligt sätt, på ett mer spårbart sätt”, sade han, ”så att du till exempel kan skapa en finansiell investering dela gemenskapen kring ett gemensamt projekt.”
Blockkedja var inte det enda buzzworthy konceptet från teknikbranschen som kom upp i dag: För att bygga ett nytt hem bortom jorden kommer rymdbyggarna att behöva all hjälp de kan få av artificiell intelligens, sade Phil Metzger, planetarisk forskare vid Florida Space Institute vid University of Central Florida.
”Vi kan inte utnyttja oss själva mer om vi måste göra allting, om vi måste kontrollera alla maskiner”, sade han. ”Nyckeln till att få allt detta att fungera är artificiell intelligens och maskininlärning – att ha smartare maskiner så att vi har fler maskiner per person som hanterar dem.”