Почему Меркурий?
Альтернативы
Критики предлагают Марс или Луну как альтернативу Меркурию. Разберём оба варианта.
Марс: «лететь ближе»
Ресурсы: Марс богаче
| Элемент | Меркурий | Марс |
|---|---|---|
| Железо (поверхность) | ~2% | ~17% |
| Вода | Полярные кратеры | Подповерхностный лёд |
На первый взгляд, Марс выигрывает. Но ресурсы — не главное.
Доставка: Марс дешевле!
Доставляем одинаковый завод (62 т), дальше саморепликация из местных ресурсов:
| Локация | Delta-v | $/кг | Стоимость доставки |
|---|---|---|---|
| Меркурий | 8.5 км/с | $2,500 | $155 млн |
| Марс | 5.6 км/с | $1,600 | $99 млн |
Масс-драйвер: главная проблема
На Марсе уже есть атмосфера (0.6% Земли) — она создаёт сопротивление при 5 км/с. Масс-драйвер невозможен.
Но главное — проект планирует терраформировать Марс:
- Одна из целей проекта — создать на Марсе плотную атмосферу
- После терраформирования атмосфера станет ещё плотнее
- МД станет полностью невозможен навсегда
Альтернатива — ракеты для каждого зеркала:
- Топливо из местных ресурсов: CO₂ + H₂O → метан
- Дополнительная инфраструктура
- Каждый запуск требует энергии и ресурсов
Орбита Роя: далеко от Солнца
Рой должен находиться близко к Солнцу для максимальной эффективности.
- С Меркурия: зеркала уже на нужной орбите
- С Марса: нужен дополнительный delta-v для перелёта к Солнцу
Утилизация: куда девать мусор?
При сроке службы 10 лет ежегодно выходят из строя ~110 млн зеркал.
- Меркурий: зеркала падают на Солнце автоматически
- Марс: куда? На орбиту Марса — мусор. К Солнцу — дополнительная энергия.
Итог по Марсу
| Фактор | Меркурий | Марс |
|---|---|---|
| Доставка 1 завода | $155 млн | $99 млн (дешевле!) |
| Масс-драйвер | ✓ | ✗ (нужны ракеты, терраформирование) |
| Орбита Роя | Уже там | Нужен перелёт к Солнцу |
| Утилизация | ✓ Солнце | ? Проблема |
| Время проекта | ~10 лет | ~12-15 лет |
Вывод: Марс дешевле для доставки, но дороже для эксплуатации — нет масс-драйвера, нужны ракеты для каждого зеркала.
Луна: серьёзная альтернатива
Доставка: самая дешёвая
| Локация | Delta-v | $/кг | Стоимость доставки |
|---|---|---|---|
| Меркурий | 8.5 км/с | $2,500 | $155 млн |
| Луна | 5.5 км/с | $1,500 | $93 млн |
Ресурсы: алюминий
| Элемент | Меркурий | Луна (хайленды) | Луна (мары) |
|---|---|---|---|
| Al | ~7% | ~14% (анортозит) | ~6% (базальт) |
| Si | ~24.6% | ~21% | ~21% |
| Fe | 1.5-2% | ~5% | ~14% |
Алюминия на Луне достаточно. Процесс MRE (Molten Regolith Electrolysis) TRL 5-6 работает с лунным реголитом.
Масс-драйвер: проще чем на Меркурии
| Параметр | Меркурий | Луна | Преимущество Луны |
|---|---|---|---|
| Скорость | 4.3 км/с | 2.4 км/с | 1.8× ниже |
| Ускорение | 1275g | ~640g | ~2× ниже |
| Энергия на запуск | 3.6 ГДж | 0.35 ГДж | 10× меньше |
| Износ | Высокий | Умеренный | Дольше служит |
Лунный МД проще, надёжнее и экономичнее.
Энергия: зеркала решают проблему
Солнечный поток на Луне в 7× меньше. Это проблема?
Нет. Зеркала Роя направляют свет на лунные заводы:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Потребление завода | ~124 МВт |
| 100 зеркал → Луна | 9 300 МВт солнечной |
| С КПД 18% | 1 674 МВт |
| Запас | 13× |
После запуска первых ~100 зеркал энергия перестаёт быть ограничением.
Связь и итерации: критическое преимущество
| Параметр | Луна | Меркурий | Преимущество Луны |
|---|---|---|---|
| Задержка связи | 1.3 сек | 8-20 мин | Реальное время |
| Время доставки | 3 дня | 3-4 месяца | Быстрые итерации |
| Стоимость ошибки | ~$100-200М | ~$500М-1Б | 5× дешевле |
При ошибке на Луне: исправить за месяц. На Меркурии: ждать квартал.
Инфраструктура приёма: проще
В лунном сценарии рой находится на орбите Луны/Земли, а не Меркурия. Это радикально меняет геометрию передачи энергии:
| Сценарий | Расстояние до приёмников | Расширение луча | Площадь LSP |
|---|---|---|---|
| Меркурий | ~100 млн км | ~1 км | 5-10 км |
| Луна | ~100-400 тыс. км | ~10 м | ~100 м |
Меньшее расширение луча → компактные приёмники → дешевле инфраструктура. Подробнее: Хаб приёма энергии
Утилизация: требует решения
| Вариант | ΔV | Реализуемость |
|---|---|---|
| Сброс на поверхность Луны | 0.6 км/с | Возможно |
| Оставить на орбите Луны | 0 | Работает (плотность низкая) |
| К Солнцу | 3 км/с | Нереалистично |
На Меркурии зеркала падают на Солнце автоматически — утилизация бесплатна.
Политический риск
- Луна: Договор о космосе 1967 — “достояние человечества”. Масштабная добыча может вызвать споры.
- Меркурий: Нет такого внимания, добыча не вызовет протестов.
Итог по Луне
| Фактор | Меркурий | Луна |
|---|---|---|
| Доставка | $155 млн | $93 млн ✓ |
| Масс-драйвер | Сложнее (1275g) | Проще (~640g) ✓ |
| Энергия | Достаточно | Достаточно (зеркала) ✓ |
| Связь | 8-20 мин | 1.3 сек ✓ |
| Итерации | Месяцы | Дни ✓ |
| Приёмники LSP | 5-10 км (расширение ~1 км) | ~100 м ✓ |
| Утилизация | ✓ Солнце | Требует решения |
| Время до цели | ~10 лет ✓ | ~14 лет |
| Политика | Нет проблем | Возможны споры |
Луна — серьёзная альтернатива. Проще технически, дешевле в итерациях, но медленнее масштабируется и требует решения утилизации.
| Стратегия | Срок | Риск | Когда выбирать |
|---|---|---|---|
| Меркурий | ~10 лет | Высокий (ошибки $500М-1Б) | Максимальная скорость, готовы рисковать |
| Луна | ~14 лет | Низкий (ошибки $100-200М) | Гарантированный результат важнее скорости |
Оптимальная стратегия: Луна как полигон + резерв (годы 4-6), Меркурий для масштабирования (годы 6+). При критическом сбое на Меркурии производство переносится на Луну — проект завершится позже, но гарантированно.
Общее сравнение
| Параметр | Меркурий | Марс | Луна |
|---|---|---|---|
| Солнечный поток | 10,000 Вт/м² | 590 Вт/м² | 1,361 Вт/м² |
| Delta-v от Земли | 8.5 км/с | 5.6 км/с | 5.5 км/с |
| Доставка 1 завода | $155 млн | $99 млн | $93 млн |
| Масс-драйвер | ✓ (1275g) | ✗ (атмосфера) | ✓ (~640g) |
| Энергия для заводов | ✓ | ✓ | ✓ (зеркала) |
| Связь | 8-20 мин | 4-24 мин | 1.3 сек |
| Утилизация мусора | ✓ Солнце | ? Проблема | Требует решения |
| Время до цели | ~10 лет | ~15 лет | ~14 лет |
Вывод:
- Меркурий — оптимален для масштабирования (энергия, утилизация, скорость)
- Луна — оптимальна для полигона (связь, итерации, МД проще)
- Марс — не подходит (нет МД после терраформирования)
Почему Меркурий для масштабирования?
1. Скорость достижения цели
| Локация | Время до 1.1 млрд зеркал |
|---|---|
| Меркурий | ~10 лет |
| Луна | ~14 лет |
Разница в 4 года — это 4 года дополнительного глобального потепления.
2. Утилизация бесплатна
При 1.1 млрд зеркал и 10-летнем сроке службы ежегодно выходят из строя ~110 млн единиц.
- Меркурий: падают на Солнце автоматически
- Луна: требует решения (сброс на поверхность или специальные орбиты)
3. Энергия для масштабирования
Солнечный поток 7× больше = саморепликация заводов быстрее. На начальных этапах (до ~100 зеркал) это критично.
См. также
- Технологии и источники — TRL масс-драйвера, тёмных заводов, автономной добычи
- Риски — технологические, бюджетные, политические риски проекта
- Бюджет — оценка стоимости проекта по сценариям