Пол М. Саттер - астрофизик из САНИ Стоуни Брук и Института Флэтайрона, ведущий программ "Спроси космонавта" и "Космическое радио" и автор книги "Как умереть в космосе".
В этих астероидах есть золото! Буквально — на астероидах более чем достаточно золота плюс других металлов, чтобы обеспечить состояние на несколько жизней. Но есть множество других причин, по которым астероиды ценны.
Так как же мы получаем эти металлы с этих далеких астероидов? Возможно, лучший способ-доставить космические камни на Землю.
Большинство металлов, которые мы используем в нашей повседневной жизни, похоронены глубоко в Земле. И я имею в виду глубоко: когда наша планета еще была расплавленной, почти все тяжелые металлы утонули в ядре, до которого довольно трудно добраться. Вместо этого доступные жилы золота, цинка, платины и других ценных металлов появились в результате более поздних столкновений астероидов с поверхностью Земли.
Эти астероиды представляют собой фрагментированные остатки почти планет, но все они содержат те же смеси элементов, что и их более крупные планетарные собратья. И вам не нужно копаться в их ядрах, чтобы понять это: астероид 16 Психея, например, содержит примерно 22 миллиарда миллиардов фунтов (10 миллиардов миллиардов килограммов) никеля и железа, которые используются во всем, от железобетона до мобильных телефонов.
Если бы мы сохранили наше текущее потребление никеля и железа, только 16% могли бы обеспечивать наши промышленные потребности в течение нескольких миллионов лет.
Далеко, далеко отсюда
Но главная проблема с астероидами заключается в том, что они находятся далеко. Не только в космосе (десятки миллионов миль даже для "околоземных" астероидов), но и в скорости. Чтобы стартовать с поверхности Земли и выйти на орбиту, ракете необходимо изменить свою скорость с нуля до 5 миль в секунду (8 километров в секунду). Чтобы встретиться со средним астероидом, ракета должна изменить свою скорость еще на 3,4 мили в секунду (5,5 км/с).
Для этого требуется почти столько же топлива, сколько и для самого запуска, которое ракета просто должна была бы нести как мертвый груз, что в первую очередь увеличивает и без того непристойные затраты на попытку организовать удаленную добычу полезных ископаемых.
И как только астероид будет добыт, изыскатели астероидов столкнутся с трудным выбором: они могут попытаться переработать руду прямо там, на астероиде, что повлечет за собой создание целого очистного сооружения, или отправить сырую руду обратно на Землю со всеми связанными с этим отходами.
Принося домой бекон
Так что вместо того, чтобы пытаться добывать далекий астероид, как насчет того, чтобы вернуть его на Землю? Злополучная миссия НАСА по перенаправлению астероидов (ARM) была попыткой сделать именно это. Цель миссии состояла в том, чтобы захватить 13-футовый (4 метра) валун с близлежащего астероида и вернуть его в окололунное пространство (между орбитами Земли и Луны), где мы могли бы изучить его на досуге.
Чтобы переместить валун, ARM будет использовать солнечную электрическую тягу, а солнечные панели будут поглощать солнечный свет и преобразовывать его в электричество. Это электричество, в свою очередь, приводило бы в действие ионный двигатель. Это было бы не быстро, но эффективно — и в конечном итоге это позволило бы выполнить работу.
К сожалению, в 2017 году НАСА отменило ARM. Некоторые из важнейших технологий нашли применение в других проектах, таких как миссия OSIRIS-REx к астероиду Бенну, и НАСА продолжает исследовать и использовать ионные двигатели. При правильном масштабировании будущая версия ARM потенциально может отправлять большие куски астероидов — если не целые мелкие астероиды — в близлежащее космическое пространство.
Фактически, недавнее исследование показало дюжину потенциальных астероидов диаметром от 6,6 до 66 футов (от 2 до 20 метров), которые могут быть выведены на околоземную орбиту с изменением скорости менее 1640 футов в секунду (500 м/с). И схемы солнечных электрических двигателей, разработанные для ARM, были бы вполне способны на это, хотя это заняло бы некоторое время.
Как только астероид оказывается в околоземном пространстве, многие трудности, связанные с добычей астероидов, значительно уменьшаются. Просто сравните легкость выхода на низкую околоземную орбиту или даже на Луну с достижением Марса. Крайняя удаленность Красной планеты от Земли создает огромные логистические, инженерные и технические проблемы, которые мы все еще пытаемся решить, несмотря на то, что мы сохраняем постоянное присутствие человека на низкой околоземной орбите на протяжении более двух десятилетий.
Астероид cislunar было бы намного проще изучать и намного проще тестировать различные стратегии добычи полезных ископаемых. Кроме того, его ресурсы было бы гораздо легче вернуть на Землю.
В качестве бонуса любая миссия по перенаправлению астероидов, предназначенная для добычи полезных ископаемых, также автоматически станет миссией по перенаправлению астероидов для спасения Земли: если мы сможем успешно изменить скорость и орбиту безвредного астероида, мы потенциально можем сделать это для опасного пересечения Земли. Например, солнечный электрический привод может стать лучшим шансом человечества избежать катастрофы.
Очень жаль, что проект был отменен.
P/S Добыча редкоземельных металлов возможно в в ближайшие 20 или 30 лет станет экономически обоснованной, с учетом роста спроса на них и увеличением экологических требований к этой добыче на земле. И тот кто первый начнет её обогатиться безмерно.
Это перевод с Space с максимальным сохранением смысла публикации .
Подписывайтесь на канал, ставьте лайки
