Den fremtidige rombaserte økonomien

Å vokse økonomien oppover

Med flere tester av SpaceXs Starship pågår, ser det ut til at den gamle science fiction-drømmen om romkolonisering blir mer realistisk for hver dag. Elon Musk ser selv for seg en første misjon til Mars ved slutten av dette tiåret, med fullstendige kolonier i løpet av de neste 20-30 årene.

Dette skjer også mot bakgrunn av at både Kina og NASA har store planer for en permanent månebase (Artemis-misjonene), samt diskusjoner om nye romstasjoner fra EU, India og Russland, i tillegg til den raskt voksende kinesiske.

For nå er romteknologi og utforskning hovedsakelig drevet av vitenskapelig forskning, nasjonal prestisje og ambisjonen til milliardærer som Elon Musk og Jeff Bezos.

Men på lengre sikt må en bærekraftig romkolonisering være økonomisk bærekraftig. Historisk sett har koloniale prosjekter som den europeiske ekspansjonen i Amerika blitt mulig takket være høy verdi av lokale produkter som kaffe, kakao eller sukker.

Tilsvarende vil bygging av rominfrastruktur og kolonier i stor skala kreve en solid avkastning på investeringer for nasjoner, selskaper og enkeltpersoner som støtter det. Dette vil også være nødvendig for å overbevise nok mennesker om å risikere farerne med en lufttom, strålingsfull og generelt svært fiendtlig miljø.

Økonomiske begrensninger

Tyngdekraft & lanseringskostnader

Den økonomiske kjerne i enhver rombasert økonomi er at å komme til orbit er dyrt… Veldig dyrt.

Å kjempe mot jordens gravitasjonsbrønn krever tonnevis av energi og svært avansert maskineri. Dette er særlig sant for å sende mennesker eller utstyr til geostasjonære baner (GEO) eller så langt som til månen eller dypt rom.

Slike maskiner finnes for øyeblikket bare i form av raketter, med gjenvinnbare raketter som nylig er blitt mulig takket være SpaceX. Andre lanseringssystemer enn raketter kan endre denne ligningen på lengre sikt (mer om det nedenfor), men dette vil være den sentrale begrensningen for de kommende tiårene.

Takket være SpaceXs gjenvinnbare raketter har denne begrensningen blitt litt lettere, og har tillatt USA å bli den dominerende kraften i orbitale lanseringer de siste årene.

Kilde: Our World In Data

Selv med denne nylige suksessen betyr dette at hver kilogram av alt i rom kommer med en ekstra pris på flere tusen dollar, og fortsatt en projektert minimum på +$100/kg med en hypotetisk full flåte av SpaceXs Starships.

Dette er ikke så påvirkende for å bringe avanserte datachip eller verdifulle materialer og teknologi til rom. Men det setter en svært høy pris på enkle og tunge materialer som for eksempel mat eller stål.

En annen konsekvens av denne kjernefakta er at når noe er i bane eller dypt rom, vil du foretrekke å holde det der.

Så årslange misjoner og alltid tilstedeværende resirkulering vil være en realitet i den rombaserte økonomien.

Teknologikostnader & miljø

En annen nøkelfaktor i romutstyr er at det må fungere i en svært fiendtlig miljø. Ekstreme kulde og hete temperaturer, full vakuum, mikrometeoritter, solvind, stråling, alle disse betingelsene setter ekstra krav og stress på materialer. Enhver liten feil kan raskt utvikle seg til en katastrofe i slike betingelser.

Så hver del av utstyr og maskineri må være sterkere enn normalt. Og nesten fullstendig feilfri. Og med mye redundans.

Allt dette vil koste penger.

Så, alt som gjøres i rom må ha en god grunn til å gjøres der i stedet for på jorden. Ellers er økonomien bare ikke bærekraftig.

Levende systemer

Til slutt, mens det sannsynligvis vil avhenge sterkt av automatisering, vil behovet for presisjon, intelligens og reaktivitet bety at mennesker må operere og vedlikeholde en stor del av romøkonomien.

Men husk, å bringe tunge ting som mat inn i bane kommer med en ekstremt høy pris. Et kilogram med mel blir plutselig +$1 000, det samme for en liter vann. Selv luft er nå verdifull.

Over en viss antall astronauter i bane, er den eneste måten å gjøre dette bærekraftig å produsere 99% av matforsyningen på stedet, med kanskje bare en forsyning av frø, vitaminer og mineraler fra jorden.

Profitable sektorer

Totalt sett er å produsere noe, vedlikeholde det og bare overleve i rom dyrt. Og vil være det i den nærmeste fremtid.

En bærekraftig rombasert økonomi må innbringe mye penger for å betale for kostnadene. For å betale mennesker en tilstrekkelig lønn, for å betale for lanseringskostnader og for å betale for hardnet utstyr, må den engasjere seg i svært lønnsomme aktiviteter.

Og fordi alt som gjøres i rom er mer dyrt, vil det ikke være konkurransedyktig med de fleste jordbaserte industrier.

Likevel kan en rekke aktiviteter i rom raskt bli usedvanlig lønnsomme.

Turisme

Å oppleve tyngdeløshet eller se jorden fra bane er unike opplevelser som bare noen få hundre mennesker har hatt. Dette gjør dem inneboende attraktive, både for vitenskapsentusiaster og de rike som søker etter nye opplevelser.

Enda mer unike opplevelser kan bli låst opp senere, fra et opphold på månen til å klatre en 21,9 km (13,6 mi eller 72 000 ft) høy vulkan på Mars med en 7 km høy klippe eller å se ringene til Saturn på nært hold.

Den globale turistindustrien er estimert til minst $7,7 billioner. Selv den smalere og mer relevante for romturisme-sektoren luksusturisme estimeres å representere $1,9 billioner.

Hvis bare 1% av markedet blir brukt på romturisme, representerer dette $19 milliarder. Med en lanseringskostnad på $90 millioner for Falcon Heavy (og lavere for den fremtidige Starship), kan turisme alene finansiere hundrevis av lanseringer per år.

Dette vil sannsynligvis være en svært aktiv sektor i de tidlige årene av den rombaserte økonomien.

Og det kan ta en baksete når andre sektorer utvikler seg, og nysgjerrigheten avtar. Å være den første til å klatre Mount Olympus er prisverdig. Å være den 3 489. er mindre interessant, selv om dette ikke ser ut til å stoppe de mange menneskene som betaler $30 000 til $200 000 for en farlig Mount Everest-ekspedisjon.

Som diskutert i vår forrige artikkel “Den fremtidige marsøkonomien“, kan turisme starte i jordens nærhet, men vise seg å være hovedeksportindustrien for de tidlige marskoloniene.

Suborbital rask flyging

Å reise gjennom atmosfæren er begrenset av friksjonen til luften som sakte og varmer opp fly. Dette er en nøkelfaktor til at kommersiell supersonisk passasjertransport aldri virkelig tok av.

Men å reise i Mach 10-20 er ikke et problem hvis du kan gå over atmosfæren. I denne sammenhengen kan reise fra London til Sydney ta mindre enn 1-2 timer.

Den samme hastigheten er av stor interesse for militæret, med SpaceX åpenbart oppnevnt av Pentagon til å utvikle en måte å flytte ultra-raskt militært utstyr eller personell.

“Tenk på å flytte ekvivalenten til et C-17-payload hvor som helst på jorden på mindre enn en time. Tenk på den hastigheten forbundet med bevegelsen av transport av gods og personell,”

General Stephen Lyons – tidligere kommandør for USTRANSCOM

Romtelematik

Knapt i området for spekulasjon, er dette allerede en realitet med SpaceXs Starlink-satellittbaserte Internett-nettverk med høy hastighet og lav forsinkelse.

Starlink har allerede 3 millioner abonnenter og estimeres å bringe inn $6,6 milliarder.

Andre selskaper og nasjoner ser på å bygge sine egne lav-jordbane Internett-konstellasjoner også, inkludert Russland, Kina, Amazon, OneWeb osv.

Dette er det første vellykkede prosjektet som krever stor skala rominfrastruktur, siden Starlink representerer 60% av alle satellitter i bane.

Kilde: Reddit

Regjeringprosjekter

Som nevnt tidligere, kan dette ikke danne grunnlaget for en selvholdende romøkonomi. Likevel, spørsmål om nasjonal prestisje, nasjonal sikkerhet, samt budsjetter for grunnleggende forskning, vil være en stor kilde til inntekt for tidlige romselskaper.

For eksempel en internasjonal innsats for å bygge en radioteleskop på månens bakside ville alene essensielt subsidiere måneøkonomien i årevis.

Kilde: NASA

En annen lignende sektor vil være forsvarsindustrien. For eksempel er SpaceX åpenbart bygging en militær versjon av Starlink, kalt Starshield.

Romenergi

Etter telematik og turisme, er en annen absolutt massiv sektor av den globale økonomien energiproduksjon.

Vår sivilisasjons energibehov kan dekkess på en karbonfri måte gjennom en blanding av fornybar energi og kjerneenergi, noe vi diskuterte i “Vår fremtidige energiblanding“.

Men en alternativ eller komplementær løsning kan være å høste sollys enten i bane eller på månen og sende det tilbake til jorden. Dette er usannsynlig å skje i stor skala før 2035 eller senere.

Men hvis det viser seg å være en konkurransedyktig løsning for energiproduksjon, vil det sannsynligvis danne ryggraden i den rombaserte økonomien, med penger fra bygging av kraftproduksjon, salg av kraft, samt vedlikehold og resirkuleringstjenester som den rombaserte koloniens kjerneindustri.

Kilde: Space Solar

Vi diskuterte nærmere hvordan dette fungerer og hva som kan gjøre eller ødelegge ideen i “Rombasert energiløsning for enda ren energi“.

Asteroid mining

Totalt sett er å gjøre ting i rom, spesielt med ingen eller lav tyngdekraft, ganske komplisert.

I en tyngdeløs miljø, forblir væsker ikke på plass, støv og pulver er spesielt problematiske, og ild er enda farligere enn vanlig. Produksjon i disse betingelsene kan være vanskelig.

Men det er en industriell aktivitet hvor ingen vekt ville være svært gunstig: å flytte tusenvis av tonn med stein for å utvinne verdifulle mineraler.

En stor del av kostnadene ved å utvinne mineraler på jorden er knyttet til hvor vanskelig det er å grave, flytte og knuse tonnvis av stein for noen kilo eller gram av nyttig metall. I tillegg har de fleste metaller på jorden sunket dypt inn i planeten, med bare en brøkdel som kommer tilbake til overflaten gjennom geologisk aktivitet, og danner årer av malm i steinen.

Dette er ikke tilfelle med asteroider. Mange av dem er svært metallrike; faktisk asteroid belt i vårt solsystem inneholder ~8% metallrike (M-type) asteroider. Med hele asteroid belt vekt på 2,4 kvintillioner tonn, er det mye metall.

Kilde: ESA

På jorden graver vi så dypt som 2-4 km for gull eller platina. Men bare en asteroide, 16 Psyche, kan være en 200 km stor metallekke som venter på å bli utvunnet for en verdi (ved nåværende priser) på $10-700 kvintillion.

Så det er lett å se hvordan denne aktiviteten kan overgå alle andre i den rombaserte økonomien kombinert.

Lokal utnyttelse

En annen kilde til fortjeneste for asteroideutvinning vil være å levere mer grunnleggende ressurser til romoperasjoner.

Å bringe vann, jern, silisium, litium eller nikkel til bane er like dyrt som de er svært tunge. I stedet kan utnyttelse av små kometer eller asteroider for å levere disse resursene til romfabrikker og kolonister være svært konkurransedyktig i forhold til import fra jorden.

Romproduksjon (Jeff Bezos’ visjon)

Mens Elon Musk er laserfokusert på marskolonier, er den andre milliardæren i romkappløpet, Jeff Bezos drømmer om en trillion mennesker som bor i gigantiske romstasjoner også kjent som O’Neil-sylindere.

I denne scenariet bygger en rombasert økonomi gradvis flere kunstige mini-planeter som kan huset milliarder av mennesker. Og flytter alle tungindustrier som forurenser til bane og vekk fra jordens biosfære.

Kilde: Blue Origin

Selv om det kan være sluttpunktet, er det usannsynlig å skje i vår levetid. Dette skyldes en rekke grunner.

Så lenge asteroideutvinning ikke er en massiv industri, er teknologien og råmaterialene for O’Neil-sylindere utenfor rekkevidde.

Og så lenge O’Neil-sylindere ikke er en realitet, er masseproduksjon i bane for alt annet enn romfartøy, satellitter og støtteinfrastruktur sannsynligvis ueffektiv.

Selvfølgelig kan dette endre seg hvis, for eksempel, strengere miljøreguleringer blir innført. Men når karbonbeskatning ikke håndteres å bli globalt gjennomført, er enda flere begrensninger på industriell aktivitet usannsynlig å skje snart.

Noen produksjon kan dra nytte av å bli gjort i rom; merket, produksjon av bedre optiske fibre, eller noen legemidler & kjemikalier kan dra nytte av mikrogravitasjonsbetingelser. Men tungindustri er sannsynligvis å forbli utenfor jorden for øyeblikket.

Beregning & kunnskapsøkonomi

Å sende fysiske produkter opp og ned tyngdekraftsbrønnen er en sikker måte å øke deres pris. Så, det er usannsynlig at vi noen gang vil se den type intense globalisering av leverandørkjeder som er tilfelle med sjøhandel skje med romreiser denne århundret.

Men slike begrensninger er ikke et problem for å overføre data, spesielt mellom nærliggende posisjoner som jordens bane eller månens overflate. Rom kan også tilby en ekstremt kald miljø, som gjør avkjøling enklere.

Dette kan gjøre det til en perfekt plass å utføre energikrevende beregningsoppgaver. Med AI, kvanteberegning og virtuell virkelighet som blir stadig mer dominerende i økonomien, kan vi lett forestille oss at rombasert beregning kan bli en ny inntektskilde for romkolonier.

Tilsvarende kan vitenskapsmenn, forfattere og andre data-drevne fagfolk eksportere sine tjenester uten begrensningene som fysiske produkter lider under.

Megaprojekter

Mye av den rombaserte industrien forventes å avhenge av rask inntekt fra salg av energi, edle metaller og kanskje høyteknologiske produkter og beregning til jorden.

Men det er også mulig at perspektivet om helt nye planeter verdt med eiendom blir et mål i seg selv. Spesielt hvis innsatsen blir emne for intens konkurranse mellom nasjoner eller kulturelle blokker. Vi kan se en gjentakelse av koloniseringen av Amerika eller “kappløpet om Afrika”, drevet mer av nasjonalisme enn ren økonomisk rasjonalitet.

Hvis dette er tilfelle, bør vi forvente noen megaprojekter som kan gjøre reaching orbit mye billigere og bli hovedfokus for den rombaserte økonomien.

En av disse kan være bygging av en romheis. Konseptet vil gjøre kostnaden ved å nå bane nesten trivial, og ville sannsynligvis være nødvendig for å skape “en trillion mennesker i rom”-visjonen til Jeff Bezos.

Kilde: JHU Engineering

Oversikt over en moden rombasert økonomi

Jordens bane

I lav jordbane, et ultra-tett nettverk av hundrevis av tusen satellitter tilbyr høyhastighets Internett overalt, samt øyeblikkelig satellittbilde.

Romturisme er nå en vanlig fritidsaktivitet for de som er rike nok til å betale for det. Og så er også interkontinental reise i mindre enn en time. Vi kan også se ultra-rike individer eller store selskaper begynne å kjøpe sine egne private raketter, da prislappen på mindre enn $100 millioner for en Starship er innenfor rekkevidde for superyachter og store private jet.

Lenger ute i geostasjonære baner, et nettverk av kraftsatellitter sender tilbake kraft ned til jorden. En rekke fasiliteter for vedlikehold og resirkulering av disse systemene opererer i nærheten.

Månen

De første eurasiske og vestlige månebasene har sprengt seg ut til en fullstendig industriell kompleks.

Produksjon av solkraftsatellitter gjøres nå hovedsakelig her, da lanseringskostnadene er mye lavere takket være 1/6 av jordens tyngdekraft og ingen atmosfære. Eller alternativt, blir det meste av rombasert kraftproduksjon gjort på månens overflate selv og bare sendt tilbake til jorden.

En rekke luksus ultra-privat resorter komplementerer de mye mindre fancy industrielle fasilitetene.

Kilde: ICON

Mars & asteroidebeltet

Mars

Den massive avstanden og tilhørende kostnadene tvinger mye røffere betingelser enn i jordens nærhet.

Likevel, dette avskrekker ikke ambisiøse kolonister fra å gjøre planeten til deres nye hjem. Den lokale økonomien avhenger fortsatt av import, og lokale produsenter forsøker konstant å etablere lokale forsyningskjeder.

Planetens er også et sentralt knutepunkt for å fylle opp, reparere og forsyne mat til asteroideutvinningsstasjonene og skip som arbeider i det nærliggende asteroidebeltet.

Lokale beboere drømmer om å terraformere planeten, med prosjektet “å grøne universet” som blir den sentrale verdien i den nyetablerte marskulturen. Dette gjør Mars til et knutepunkt for bioteknologi, med en voksende diskusjon om etiske aspekter ved å bruke genmodifisering på mennesker for å hjelpe å akselerere koloniseringen.

Kilde: Mind Matters

Belt

Asteroidbeltet har blitt til en gigantisk ressurs-utvinningssted lignende det australske outback, det russiske Arktis eller offshore oljebrønner.

Det fortsetter å forsyne den ubegrensede etterspørselen fra jorden etter råmaterialer, spesielt metaller i platina-gruppen, gull, sølv og koppar, som alle har kollapset i pris takket være deres nye overflod.

Å levere råmaterialer til de orbitale industrier er den andre hovedaktiviteten.

Dette har igjen tillatt for masse-elektrifisering av jordens økonomier, samt en fokus på avkarbonisering og erstatter plast med 3D-utskrevne metallstykker i stedet.

Kilde: Mining.com

Andre steder

Flere kolonier utvikles eller planlegges, men deres økonomiske bærekraftighet hindres av de enda harde betingelsene og større avstander.