Астероиды - это новый «космический Клондайк». Если организовать туда экспедицию, наладить добычу полезных ископаемых, то можно заработать огромные деньги. Многие думают, что это безумная затея, которая никогда не будет экономически оправдана.
Но если глубже разобраться в этом вопросе, то, оказывается, идея вполне жизнеспособная, если привлечь к этому бактерии. Как тут могут помочь бактерии? Да и будет ли законной разработка ресурсов на астероидах? И станем ли мы свидетелями этого при нашей жизни? Об этом и пойдет речь в данной статье.
Ведущие мировые космические агентства обнаружили около 25 тысяч астероидов. Только в прошлом году было обнаружено 3 тысячи новых околоземных астероидов. И примерно 900 из них имеют размеры около 1 км и более.
Но почему астероиды так интересны для добычи полезных ископаемых. Все дело в их химическом составе, который похож на то, что содержится в ядре нашей планеты. Там есть металлы платиновой группы, которые стоят очень дорого. Они находят широкое применение в разных отраслях, но в земной коре они встречаются редко. К тому же на астероиде к ним гораздо легче добраться.
И это хороший способ для отдельных стран и частных компаний обогатиться.
Например, астероид Психея, в диаметре около двухсот километров, по оценкам астрофизиков, на девяносто процентов состоит из металла, в основном, железа и никеля. Ведущий научный сотрудник НАСА по миссии «Психея» Линди Элкинс-Тантон оценила запасы ресурсов на астероиде примерно в 10 квинтиллионов долларов США. Это цифра с 19 нулями. А теперь представьте, если астероид полностью состоит из платины.
Кстати, НАСА планирует организовать экспедицию к Психее в 2022 году с целью изучения ее состава, а также для того, чтобы больше узнать о том, как формируются планетные системы.
Но как найти астероид, пригодный для добычи полезных ископаемых? Ну, во-первых, для этого подходят те астероиды, которые время от времени подходят достаточно близко к Земле. Желательно, чтобы его скорость вращения не была слишком большой, иначе будет очень сложно приземлиться и работать на нем.
Сколько существует астероидов, отвечающих этим требованиям? Астрофизик Мартин Элвис из Гарварда для оценки этого написал уравнение, которое теперь называется уравнением Элвиса. Оно похоже на уравнение Дрейка, которое используют для оценки количества внеземных цивилизаций путем умножения множества факторов. Как и уравнение Дрейка, уравнение Элвиса во многом зависит от сделанных ранее предположений.
В любом случае, по оценкам Элвиса, есть только около 10 известных астероидов, на которых имеет смысл добывать полезные ископаемые. Другие либо слишком малы или труднодоступны, либо не имеют достаточного количества полезных ископаемых.
Итак, первые две основные проблемы с добычей ресурсов в космосе – это надо найти подходящий астероид и добраться туда.
Следующая проблема – это его разработка. Гравитационное притяжение на этих астероидов настолько мало, что там очень сложно проводить какие-либо работы. Нельзя просто взять и просверлить дырку в его поверхности - это просто оттолкнет космический корабль от астероида.
Возможно, наиболее логичный способ решения этой проблемы – прочно закрепить каким-то образом землеройную машину к поверхности небесного тела. Другое решение, которое разрабатывают специалисты НАСА – это использование вместо одной большой машины роя маленьких роботов, которые могут координировать свои задачи.
Еще одна интересная идея – оптическая добыча. Она предполагает использование системы зеркал и линз, способных сконцентрировать солнечный свет и прожигать поверхность слой за слоем, пока не доберемся до ценного ресурса.
А еще можно осуществлять добычу с помощью бактерий. Эта идея не нова. Это так называемая «биодобыча». По мнению некоторых историков, римляне занимались этим еще 2000 лет назад - хотя вряд ли понимали, как это работает, поскольку ничего не знали о бактериях.
Но сегодня мы знаем, что некоторые бактерии способны поедать и разлагать минералы. В процессе пищеварения они отделяют металл, который надо извлечь. По сути, идея состоит в том, чтобы отправить полезные бактерии на астероид, где они вволю будут есть пыль. Придется только подождать, пока все не переварится.
Кстати, на Земле на биодобычу приходится примерно двадцать процентов мирового производства меди и пять процентов мирового производства золота. Но как бактерии смогут выжить на астероидах? На них не наденешь скафандры!
Во-первых, нет необходимости напрямую сбрасывать бактерии на поверхность астероида; их можно поместить в специальный гель. Тем не менее, на астероиде довольно суровые условия, и нужно найти подходящие бактерии для этой задачи.
Но эта задача решаемая. Микробиологи знают, что некоторые виды бактерий легко адаптируются к температурам, при которых человек не может выжить.
Например, некоторые бактерии могут жить при температуре до ста тринадцати градусов по Цельсию, а некоторые - до минус двадцати восьми градусов по Цельсию. Было установлено, что при низком уровне метаболизма они выживают даже при минус сорока градусах.
А некоторые виды бактерий выживают в вакууме от 10 до минус 5 Паскалей, что говорит о том, что они смогут выжить в непосредственной близости от космического корабля.
Но есть еще и радиация? Опять же, есть бактерии чрезвычайно устойчивые к радиационному излучению. Бактерия Deinococcus radiodurans, например, может переносить воздействие дозы ионизирующего излучения до двадцати тысяч грей. Для сравнения, у людей острая лучевая болезнь развивается примерно при 0.7 грея. А бактерии легко переносят излучение в двадцать тысяч раз большее!
И хотя идеальная бактерия для добычи полезных ископаемых в космосе еще не найдена, в этом направлении ведутся много исследований.
Но можно задаться вопросом, законно ли вообще добывать минералы на астероидах? Такого рода вопрос прописывается в Договоре по космосу от 1967 года, который подписали сто одиннадцать стран, включая США и Россию.
Согласно этому договору, небесные тела не могут быть достоянием отдельной нации. Однако договор не касается непосредственно добычи «космических ресурсов», которые можно найти на этих небесных телах. Некоторые страны истолковали это как возможность осуществлять коммерческую добычу в космосе.
С 2015 года американские граждане имеют право владеть космическими ресурсами и продавать их. Люксембург создал аналогичную правовую базу в 2017 году. И Россия тоже собирается принять такой закон.
Желающие могут получить высшее образование в области космических ресурсов, например, в Горной школе Колорадо, Университете Центральной Флориды и Университете Люксембурга.
Мировые космических агентства планируют посетить ряд астероидов. НАСА хочет отправить экспедицию не только к Психее, но и к Бенну, который, как ожидается, приблизится к Земле в сентябре 2023 года.
Китайское национальное космическое управление собирается отправить аналогичную экспедицию для получения образцов с астероида Камо-оалева.
А еще есть отраслевой интерес. Примерно десять лет назад появился ряд стартапов, разрабатывающих технологии добычи ресурсов на астероидах. В частности, компании Planetary Resources и Deep Space Industries нашли инвесторов, и с тех пор изо всех сил пытались привлечь как можно больше денег, но потом они куда-то исчезли - их купили другие компании, которые больше заинтересованы в сохранении своих активах, чем в приключениях по разработке астероидов.
Проблема в том, что разработка астероидов - это серьезный бизнес, и ради этого бизнеса предстоит провести массу исследований: определить, какой астероид является хорошей целью, как добраться до него и как начать разработки. И давайте не будем забывать, если это удастся, необходимо будет все добытое вернуть на Землю.
Даже в лучшем случае для потребуются многомиллиардные вложения и десятилетия времени, чтобы окупить затраты. Так что, хотя это звучит многообещающе, но пока маловероятно, что частные инвесторы будут стимулировать технологическое развитие в этой области. Скорее всего, этим будут заниматься космические агентства, получающие финансирование из госбюджетов.