奎克的藏经阁 · MinerU 解析内容

Fully Automated Luxury Communism A Manifesto

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NASA在航天飞机计划的暮年无人掌舵,前几十年的浪漫情怀也逐渐从这个行业消失。当时,商业太空运输的想法被广泛认为是古怪的,而马斯克是一个挥金如土的怪人。

从那以后,太空探索技术公司不断壮大,创造了一连串的第一。2008年,它成功地将首枚私人资助的液体推进剂火箭送入轨道一一这在十年前还只是科幻小说中的情节。2015年,它的猎鹰9号助推器在发射后自动驾驶返回地球,这在轨道运载火箭中是史无前例的。这一突破尤为重要,因为许多人认为,可重复使用的第一级火箭将大大降低将有效载荷送入太空的成本。一个可行的外太空运输私人市场即将到来。

从那以后,大量的新来者纷纷涌现,试图进一步压低太空运输的价格。虽然它们缺乏自己执行载人任务的手段,但通过提供低地球轨道的每周廉价发射机会,它们将进入太空探索技术公司、波音(Boeing)和杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)的蓝色起源(Blue Origin)等大公司的行列。

火箭实验室就是这样一家公司。它于2009年在新西兰成立,是南半球第一家将助推火箭送入太空的私营公司。现在总部设在美国,其宣称的使命是通过为其电子助推火箭提供频繁、低成本的发射机会,消除大规模太空商业的障碍。虽然大公司的目光都集中在前往其他星球的载人航天任务上,但小公司也有能力在这一领域进行创新——尽管只使用较小的有效载荷——这一事实值得注意。随着该行业的发展,像火箭实验室这样的公司将成为这个新兴行业的支柱。

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成本下降,野心上升

赢得登陆月球的竞赛代价不菲。以今天的价格计算,土星5号十年间的13次发射花费了470亿美元,这意味着每次发射花费超过35亿美元。阿波罗计划在最高峰时每年发射两次,扣除通货膨胀因素,耗资约1500亿美元。

在阿波罗计划之后,为了减少管理费用和提高发射频率,美国宇航局开始了航天飞机计划。然而,即便如此,每次发射也要花费美国纳税人5亿美元,在高峰期,该系统每年的飞行次数不超过5次。然而,自2000年私人航天工业的到来以来,成本急剧下降。如今,一枚猎鹰9号火箭(比土星5号小得多)的发射成本约为6100万美元,而更大的猎鹰重型火箭的发射成本不到1亿美元。尽管如此,即使是这样的数字也意味着很多公司和个人到达太空的可能性很小,即使他们有办法做到这一点,目前也有两年的发射等待名单。随着火箭实验室承诺每周发射一次,每次飞行的预计成本低至490万美元,这一切都可能改变。这是唯一可能的,因为它独特高效的制造和发射火箭的方法:使用一架飞机从洛杉矶飞往旧金山所需的喷气燃料,“电子”可以将有效载荷送入太空。

这枚火箭的秘密在于它的卢瑟福发动机,它将SpaceX最初应用的许多设计创新进一步推进,并在更小的规模上加以应用。也许最引人注目的是,卢瑟福号有一个完全的电力推进循环,使用电动机驱动涡轮泵。此外,它还是首个所有主要部件都使用3d打印的氧烃发动机,实现了复杂但轻量化

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传统技术无法达到的结构。因此,该公司不仅降低了成本,而且将建造时间从几个月缩短到几天。

所有这些也使得快速扩展成为可能。正如该公司首席执行官彼得·贝克(Peter Beck)所说,“这款车从一开始就被设计成可批量生产的……我们有一台3d打印引擎—一用六台打印机,我们可以在24小时内生产一台。”因此,为了扩大规模,我们只需要购买更多的打印机。整个运载火箭都是围绕可制造性进行设计的。

因为它的关键技术—一从高性能电动机和锂聚合物电池,到建筑中使用的3-D打印机—一与上一章概述的技术处于相同的经验曲线上,这些火箭和其他很多东西一样,从这里开始只会变得更便宜。

火箭实验室并不是唯一一家渴望使用3-D打印来降低成本的新公司。相对论空间公司和位于加州霍桑的太空探索技术公司一样,希望通过简化生产和消除制造火箭的人力,将火箭发射的成本从6000万美元降低到其中的一小部分,而制造火箭的人力仍然占总成本的90%。

该公司的3-D打印机拥有18英尺长的机械臂,是有史以来最大的打印机之一。它们配备了激光,可以将源源不断的铝线熔化成液态金属,准备成型,它们代表了中型企业可用工具的质的飞跃。该公司的创始人声称,到2020年中期,少数这样的武器将能够建造整个火箭的主体,高90英尺,宽7英尺,能够携带2000磅进入轨道。他们预计这种结构

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时间将不到一个月,而且这一切都是为了一个助推器,虽然相对较小,但将比太空探索技术公司公司2008年发射的原始猎鹰1号火箭更大。

虽然该公司的目标是到2021年使其人族1号火箭投入使用,但到目前为止,打印机只生产了一个7英尺宽、14英尺高的燃料箱,这需要几天的时间,一个发动机需要一周半的时间。即使进展比设想的要慢(这是有可能的),这种设计方法也代表了一种范式的转变。美国宇航局的航天飞机有250万个活动部件,太空探索技术公司的机器有大约10万个活动部件,而相对论空间公司希望他们的火箭有1000个或更少的活动部件,比大多数汽车还少。更重要的是,他们预计整个火箭将在美国制造,而不是拥有全球化的供应链。

在不久的将来,这样的做法几乎肯定会成为行业标准。蓝色起源公司的新谢泼德火箭有数百个部件是3-D的,这个数字还在不断上升。这使得潜在的新来者的成本迅速下降,尤其是那些希望快速制作原型和迭代设计的人。正如月球快递公司的鲍勃·理查兹在2017年8月所说的那样,“2010年,我们从一家未具名的航空航天公司为我们的推进系统提供的第一批报价是24个月内2400万美元。”现在,我们在两周内打印出了2000美元的发动机。 99

所有这些都意味着,到本世纪20年代中期,我们可以期待非常便宜的、不断改进的火箭,为一系列组织携带轻型有效载荷进入太空。虽然绝大多数货物将是超小型卫星,但有些将是能够返回地球的探索性着陆器。尽管进展将是断断续续的,但这些趋势将支撑一个行业的出现,这个行业将定义21世纪:地外采矿。

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月球快递

2017年底,月球快递公司概述了他们在三年内在月球南极建立月球基地的雄心。他们将首先部署一批机器人探险者,从他们的小型MX1到更大的MX9。所有这些探险者都将由“环保”的PECO发动机提供动力,其燃料将从太阳系中发现的基本元素——氢和氧中提取。这是至关重要的,因为一个可行的太空工业的最大障碍是在地球外补充燃料。PECO发动机,以及其他类似的发动机,将需要在太空中运行,无论他们在哪里找到燃料。

他们的目标是让这些自主、无人驾驶的飞行器作为着陆器或轨道飞行器部署。MX9的目的是将MX1运送到月球表面,在那里它将从月球冰中制造并使用燃料,以便返回地球。也就是说,月球快车这个名字不应该误导你对公司野心的认识。虽然他们最初的目标是地球唯一的天然卫星,但更广泛的目标是建立一个自我维持的架构,可以用来勘探太阳系中的每一个行星、月球和小行星的资源。自然,这些主要包括矿物,但考虑到PECO发动机将以氧气和氢气为燃料,冰也可以。虽然开采钴或铂等金属是主要目标,但该公司还希望将月球、火星以及其他任何有大量冷冻水沉积物的地方改造成巨型加油站。

虽然大多数科幻小说的前提是,我们的后代在星际间旅行是因为渴望探索,去其他人从未去过的地方,但推动这一切的冲动远非利他主义。这一点再清楚不过了

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2007年,在全球金融危机爆发前几个月,美国宇航局和其他13个太空机构发布了“全球探索战略”(GES)。其中详细介绍了确定世界上最强大的国家之间协调的框架,为私营企业在不久的将来在太空中盈利奠定了基础。

十年后,该文件的许多假设已经显现出来。该文件指出,太空探索“通过创造对新技术和服务的需求,提供了重要的创业机会………基于太空的资源开采和加工”。它甚至大胆地谈到了细节,补充说,“月球岩石富含氧气,可以用来为月球行动提供生命支持系统。”液氧还可以用作火箭推进剂—一在太空中制造液氧可能比从地球上运送液氧更经济。2009年,美国宇航局证实月球上有大量的水,月球快车等公司将这种化合物称为“我们太阳系的石油”。

该框架进一步明确说明了如何在太空领域开展国际合作,以促进而不是与私人利益竞争:“为了让企业对投资有信心,它需要确定对太空探索的长期承诺,有机会将其想法引入政府思维,以及法治。这意味着在属性和技术转让等棘手问题上达成共识。

简而言之,GES展示了民族国家将如何就新的太空竞赛规则达成一致一一在这场竞赛中,公司而不是国家将参与竞争,世界精英将变得更加富有。

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全人类的领地

但在技术和市场意识形态愿意的地方,法律可能会被证明有些困难。1967年制定的《外层空间条约》得到了包括美国在内的100多个国家的批准,至今仍是人类在地球之外活动的国际标准。该条约明确规定,太空是“全人类的领地”,各国不能“通过占领或其他方式”对月球或其他天体进行“国家占有”或拥有主权。

也就是说,该条约是当时的一份文件。考虑到它是在一个只有国家才有能力从事太空探索的时代,而且是超级大国,它没有提到私营企业的权利和责任。由于没有明确的禁令禁止企业建造或提出要求,因此太空采矿可能属于类似于国际水域捕鱼的法律参数。

也许不足为奇的是,月球快递公司的联合创始人纳文·贾殷对法律问题持乐观态度,他在2011年指出,“对于通过私人投资释放的资源,有强有力的法律先例和谁找到谁就是谁’的共识,在月球上也是如此”。

当然,贾殷的想法有一个问题:我们目前的技术水平,无论是火箭、机器人、3d打印还是其他对太空探索至关重要的技术,都不是“私人投资”造成的。即使是现在,该行业最具创新性的私营企业SpaceX仍然依赖NASA的合同为其研发提供资金。贾殷想要的,正如我们在当权者身上反复看到的那样,是把公共资助研究的损失社会化,把收益私有化。

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甚至连“通过私人投资解放”的措辞都让人反感,仿佛百万富翁们背着公共资助的研究是为了更大的利益而行动。然而,这与市场原教旨主义是一致的,正如马克思所写,几个世纪以来,贾殷(Jain)等人一直将大自然的恩赐视为资本主义的某种结果:

自然要素作为代理人进入生产,而且不需要付出任何代价………不是作为资本的组成部分进入,而是作为自然给资本的免费礼物,也就是说,作为自然生产力给劳动的免费礼物,然而,这表现为资本的生产力,就像资本主义生产方式下的所有其他生产力一样。

换个资本主义现实主义的说法:想象世界末日比想象世界末日后的巨大财富的公有制更容易吗?为什么会这样呢?

在太空探索的头60年里,每一次重大突破都是由民族国家实现的。从冯·布劳恩的V2火箭到苏联的斯普特尼克和NASA标志性的阿波罗任务,私人投资对这些技术发展没有任何影响。因此,有一个压倒性的理由表明,太空确实是所有人的领域。将丰富的太空变为触手可及的技术是由普通人资助的,而不是富有的投资者。

当然,这并没有阻止某些国家试图以牺牲他人利益为代价来帮助国内商业利益。2015年,巴拉克·奥巴马(Barack Obama)首次通过立法,允许美国公司从事有利可图的地球外资源开采一—只要这些企业的多数股权为美国国民所有。目前,NASA在这个问题上正式保持中立立场,但潜在的现实正在迅速改变。

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这一点在2017年5月召开的美国参议院商业、科学和运输委员会小组委员会会议上得到了明确表达。其标题为“重新开放美国边境:探索外层空间条约将如何影响美国在太空的商业和定居”,其预期目的是测试外层空间条约的极限,并最大限度地为私营企业提供机会。最能说明这种想法的是美国国家空间委员会执行主任斯科特·佩斯在那年年底发表的一篇演讲:

值得重申的是:外层空间不是“全球公地”,不是“人类的共同遗产”,不是“共同体”,也不是公共产品……这些概念不是《外层空间条约》的一部分,美国一贯采取的立场是,这些概念并没有描述外层空间的法律地位。

这些都是正在为即将到来的世纪的主要经济争夺做准备的人和机构的话语:谁拥有外层空间的资源和财富?

在这方面,美国的做法远非独一无二。到2017年1月,卢森堡已经开始为小行星采矿公司在公国建立法律框架,行星资源公司(Planetary Resources)很快就接受了这一提议,这家公司希望成为该行业的关键参与者。

这一连串的言论、游说和法律活动是意料之中的。毕竟,我们正站在资源范式转变的边缘。有些人认为这是一条通往个人财富的道路。正如行星资源公司(Planetary Resources)联合创始人彼得·戴曼迪斯(Peter Diamandis)所说,我相信第一批亿万富翁将在太空中诞生,我们所谈论的资源是价值数万亿美元的资产。

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Beyond the Limits of Earth

小行星的存在是在19世纪初得到证实的,1801年,小行星谷神星首次被观测到。不久,科学家们就能区分小行星和陨石,前者直径大于一米,后者小于一米。对于彗星,区别是定性的:小行星主要由矿物和岩石组成,而它们则由尘埃和冰组成。

和行星一样,小行星也围绕太阳运行,尽管它们中很少是纯球形的。像谷神星这样的行星通常被称为“矮行星”,因为它们太大了,以至于它们自身的引力把它们压缩成一个球体。更大胆的估计认为,在外太阳系的柯伊伯带可能有200颗矮行星,以及100多万颗直径大于1公里的小行星。

然而,就中期勘探而言,有一组更有趣的天体位于离地球更近的地方。目前我们知道有16000多颗近地小行星(近地天体),大小从1米到32公里以上不等。据估计,直径超过1公里的近地天体数量约为1000颗,而直径超过140米的近地天体数量约为8000颗。据估计,有超过100万颗直径小于或等于40米的近地天体,其中约1%已被发现。

无论是月球快车公司(Moon Express)在出发前勘探地球唯一的月球,还是行星资源公司(PlanetaryResources)评估近地天体,地球外潜在的丰富矿产财富几乎让人无法理解。一项估计声称,

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