שינויים

בדומה לאווירונאוטיקה, התנאים השוררים בחלל ומגבלות של מסה, טמפרטורה, ותנאים חיצוניים גורמים לכך שיישומים בחלל צריכים לעמוד במגבלות קיצוניות הדורשות מחקר מדעי ועמידה במגבלות הנדסיות וביולוגיות מסובכות: הגנה מפני תנאי וואקום חיצוני, הגנה מפני קרינה מהשמש וקרינה קוסמית, התמודדות עם השדה המגנטי של כדור הארץ, התמודדות עם תת-כבידה, מחסור בחומרים כמו מים ומזון, חשש למחסור בחמצן ועליה בפחמן דו-חמצני, חשש מפני פגיעת שביטים בחללית, הצורך לדאוג להספקת [[אנרגיה]] מספקת והצורך לשמור על בריאות תקינה ו[[מערכת אקולוגית|סביבה אקולוגית]] מתאימה למחיה של בני האדם הם אתגרים עצומים. רכבי שיגור חייבים לעמוד בפני כוחות האצה וטמפרטורות גבוהות, ולוויינים יכולים לחוות שינויים גדולים בטמפרטורה בתוך זמן קצר, חלליות ומושבות בחלל או בכוכבים אחרים יצטרכו לספק סביבה מוגנת ובריאה מספיק כדי לחקות את ה[[ביוספרה]].  

בדומה לאווירונאוטיקה, התנאים השוררים בחלל ומגבלות של מסה, טמפרטורה, ותנאים חיצוניים גורמים לכך שיישומים בחלל צריכים לעמוד במגבלות קיצוניות הדורשות מחקר מדעי ועמידה במגבלות הנדסיות וביולוגיות מסובכות: הגנה מפני תנאי וואקום חיצוני, הגנה מפני קרינה מהשמש וקרינה קוסמית, התמודדות עם השדה המגנטי של כדור הארץ, התמודדות עם תת-כבידה, מחסור בחומרים כמו מים ומזון, חשש למחסור בחמצן ועליה בפחמן דו-חמצני, חשש מפני פגיעת שביטים בחללית, הצורך לדאוג להספקת [[אנרגיה]] מספקת והצורך לשמור על בריאות תקינה ו[[מערכת אקולוגית|סביבה אקולוגית]] מתאימה למחיה של בני האדם הם אתגרים עצומים. רכבי שיגור חייבים לעמוד בפני כוחות האצה וטמפרטורות גבוהות, ולוויינים יכולים לחוות שינויים גדולים בטמפרטורה בתוך זמן קצר, חלליות ומושבות בחלל או בכוכבים אחרים יצטרכו לספק סביבה מוגנת ובריאה מספיק כדי לחקות את ה[[ביוספרה]].  

כדי לשגר כמות גדולה של מסה מחוץ ל"באר הכבידה" של כדור הארץ, יש צורך בכמות גדולה של [[אנרגיה]]. עובדה זו מציבה את אחת המגבלות החשובות בתחום ומאטה מאד את יכולת להוציא בני אדם או ציוד רובוטי אל מחוץ לכדור הארץ. מגבלה זו מאלצת מהנדסים בתחום האסטרונאוטיקה לחסוך ככל הניתן במסה כדי למקסם את כמות המטען שמגיע למסלול היקפי. מסיבה זו התחום קשור באופן הדוק לנושאים של מיזעור טכנולוגי כגון המעבר מנורות ליבון לטרנזיסטורים, מזעור מערכות לטיהור חמצן מים וכדומה.  

כדי לשגר כמות גדולה של מסה מחוץ ל"באר הכבידה" של כדור הארץ, יש צורך בכמות גדולה של [[אנרגיה]]. עובדה זו מציבה את אחת המגבלות החשובות בתחום ומאטה מאוד את יכולת להוציא בני אדם או ציוד רובוטי אל מחוץ לכדור הארץ. מגבלה זו מאלצת מהנדסים בתחום האסטרונאוטיקה לחסוך ככל הניתן במסה כדי למקסם את כמות המטען שמגיע למסלול היקפי. מסיבה זו התחום קשור באופן הדוק לנושאים של מיזעור טכנולוגי כגון המעבר מנורות ליבון לטרנזיסטורים, מזעור מערכות לטיהור חמצן מים וכדומה.  

== תתי תחומים ==

== תתי תחומים ==

הבעיה במחשבה הראשונה היא שסוג אחד חשוב של [[משאבים מתכלים|המשאבים המתכלים]] החשובים בכדור הארץ הם [[דלק מחצבי]] - [[נפט]], [[פחם]] ו[[גז טבעי]] שנוצרו עקב תהליכים ביולוגיים ולכן אינם נמצאים בכמות גדולה מחוץ לכדור הארץ. אפשר לחשוב על כרייה יסודות כמו [[אורניום]] או [[תוריום]] לשם [[אנרגיה גרעינית]] אבל לכך יש מגבלות אחרות כגון בעיות בטיחות גרעינית ובעיות הנדסיות. בעיה אחרת היא על מגבלות הנוגעות לשינוי ב[[מחזורים אקולוגיים]] - לדוגמה [[שיא תפוקת הזרחן]] הוא מגבלת משאב מתכלה מצד אחד, אבל בצד השני יש בעיה של כמות הזרחן שניתן להכניס לתוך המערכת האקולוגית בגלל שינויים של [[מחזור הזרחן]] (ראו [[גבולות פלנטריים]]).  

הבעיה במחשבה הראשונה היא שסוג אחד חשוב של [[משאבים מתכלים|המשאבים המתכלים]] החשובים בכדור הארץ הם [[דלק מחצבי]] - [[נפט]], [[פחם]] ו[[גז טבעי]] שנוצרו עקב תהליכים ביולוגיים ולכן אינם נמצאים בכמות גדולה מחוץ לכדור הארץ. אפשר לחשוב על כרייה יסודות כמו [[אורניום]] או [[תוריום]] לשם [[אנרגיה גרעינית]] אבל לכך יש מגבלות אחרות כגון בעיות בטיחות גרעינית ובעיות הנדסיות. בעיה אחרת היא על מגבלות הנוגעות לשינוי ב[[מחזורים אקולוגיים]] - לדוגמה [[שיא תפוקת הזרחן]] הוא מגבלת משאב מתכלה מצד אחד, אבל בצד השני יש בעיה של כמות הזרחן שניתן להכניס לתוך המערכת האקולוגית בגלל שינויים של [[מחזור הזרחן]] (ראו [[גבולות פלנטריים]]).  

בטווח של מאות השנים הבאות, לא נראה שניתן יהיה להוציא בני אדם בקלות מכדור הארץ, וגם אם כן (לדוגמא על ידי [[מעלית חלל]]) יש בעיה של [[התיישבות בחלל|התיישבות בכוכבים אחרים]]. הסביבה מחוץ לכדור הארץ היא עויינת מאד ביעדים סבירים (תחנות חלל, ירח, אסטרואידים, מאדים) וכוללת התמודדות עם מחסור בחמצן, קור וחום קיצוניים, איומים מצד אסטרואידים, הגנה מפני קרינה קוסמית ועוד. בנוסף כדי לקיים התיישבות שתחזיק מעמד במשך שנים, יש צורך ב[[מערכת אקולוגית]] מתפקדת שתוכל לספק [[מזון]], וכן [[מים]] ומחזורים שלמים של כל היסודות הדרושים לבני האדם ולצמחים - [[מחזור הזרחן]], [[מחזור החנקן]] וכו'. נכון לשנת 2018, נעשה רק ניסיון אחד רציני בתחום של חיקוי המערכת האקולוגית - [[ביוספרה 2]] והוא נכשל בגלל קריסה אקולוגית.  

בטווח של מאות השנים הבאות, לא נראה שניתן יהיה להוציא בני אדם בקלות מכדור הארץ, וגם אם כן (לדוגמא על ידי [[מעלית חלל]]) יש בעיה של [[התיישבות בחלל|התיישבות בכוכבים אחרים]]. הסביבה מחוץ לכדור הארץ היא עויינת מאוד ביעדים סבירים (תחנות חלל, ירח, אסטרואידים, מאדים) וכוללת התמודדות עם מחסור בחמצן, קור וחום קיצוניים, איומים מצד אסטרואידים, הגנה מפני קרינה קוסמית ועוד. בנוסף כדי לקיים התיישבות שתחזיק מעמד במשך שנים, יש צורך ב[[מערכת אקולוגית]] מתפקדת שתוכל לספק [[מזון]], וכן [[מים]] ומחזורים שלמים של כל היסודות הדרושים לבני האדם ולצמחים - [[מחזור הזרחן]], [[מחזור החנקן]] וכו'. נכון לשנת 2018, נעשה רק ניסיון אחד רציני בתחום של חיקוי המערכת האקולוגית - [[ביוספרה 2]] והוא נכשל בגלל קריסה אקולוגית.  

תנאי מקדים לכך שניתן יהיה לייצב מערכות אקולוגיות בהתיישבויות כאלה הוא הבנה טובה יותר כיצד ניתן לקיים [[קיימות|קיימות ביולוגית]] ו[[קיימות חברתית]] ארוכת טווח, בתנאים קלים בהרבה שיש בכדור הארץ. לדוגמה קשה להניח שבתנאים קיצוניים של התיישבות חלל ניתן יהיה לקיים [[גידול אוכלוסין]] וגידול ב[[צריכת האנרגיה לנפש]] וגידול בצריכת משאבים שאופיינית כיום למערכת ה[[קפיטליזם|קפיטליסטית]] המחייב [[צמיחה כלכלית]]. הרעיון של [[נשק קל]] לכל אדם, כחלק מאמונה ב[[ליברטריזם]], פרושה שכל אדם או אפילו כל תאונת נשק תגרור קריסה של ערים שלמות. יתר על כן מודלים של [[גידול מעריכי]] מראים שגם אם בדרך כלשהי, ניישב את מאדים לדוגמה בתוך תקופה קצרה, אבל ימשך גידול אוכלוסין מהיר בקצב מעריכי, אזי בתוך תקופה קצרה של מספר עשרות שנים, יש צורך שוב בעוד כדורי ארץ או כוכבי לכת דומים, שאינם נמצאים בטווח סביר של הגעה בטכנולוגיות מסע שיש בידנו.  

תנאי מקדים לכך שניתן יהיה לייצב מערכות אקולוגיות בהתיישבויות כאלה הוא הבנה טובה יותר כיצד ניתן לקיים [[קיימות|קיימות ביולוגית]] ו[[קיימות חברתית]] ארוכת טווח, בתנאים קלים בהרבה שיש בכדור הארץ. לדוגמה קשה להניח שבתנאים קיצוניים של התיישבות חלל ניתן יהיה לקיים [[גידול אוכלוסין]] וגידול ב[[צריכת האנרגיה לנפש]] וגידול בצריכת משאבים שאופיינית כיום למערכת ה[[קפיטליזם|קפיטליסטית]] המחייב [[צמיחה כלכלית]]. הרעיון של [[נשק קל]] לכל אדם, כחלק מאמונה ב[[ליברטריזם]], פרושה שכל אדם או אפילו כל תאונת נשק תגרור קריסה של ערים שלמות. יתר על כן מודלים של [[גידול מעריכי]] מראים שגם אם בדרך כלשהי, ניישב את מאדים לדוגמה בתוך תקופה קצרה, אבל ימשך גידול אוכלוסין מהיר בקצב מעריכי, אזי בתוך תקופה קצרה של מספר עשרות שנים, יש צורך שוב בעוד כדורי ארץ או כוכבי לכת דומים, שאינם נמצאים בטווח סביר של הגעה בטכנולוגיות מסע שיש בידנו.