RW Space

Популярные СМИ любят говорить о добыче полезных ископаемых на астероидах, используя большие цифры.

Во многих статьях говорится о миссии на Психею, самом большом металлическом астероиде в поясе астероидов, как о посещении тела стоимостью 10 000 000 000 000 000 000 долларов США, предположительно потому, что их авторы очень любят нажимать клавишу «0» на клавиатуре.

Но насколько реалистична такая оценка? И что это на самом деле означает?

Документ, финансируемый Astroforge, стартапом по добыче полезных ископаемых на астероидах, базирующимся в Хантингтон-Бич, написанная профессором программы космических ресурсов Колорадской школы шахт, внимательно рассматривает, какие металлы доступны на астероидах и действительно ли они будут стоить столько, сколько говорят простые расчеты. be.

В статье металлы на астероидах разделены на два отдельных типа – те, которые стоило бы вернуть на Землю. и те, которые этого не сделали.

Действительно, единственными металлами, которые считаются достойными возвращения на Землю, являются металлы платиновой группы (PGM), которые известны своей чрезвычайно высокой стоимостью, относительно небольшим запасом и высокой полезностью в различных современных технологиях. Сюда входят и каталитические нейтрализаторы, поэтому они часто становятся целью воров.

Другая категория — это металлы, используемые для космического строительства, такие как железо, алюминий и магний. Хотя их отправка обратно на Землю может быть экономически невыгодной из-за их относительно низкой цены на нашей родной планете, они могут быть полезны в космосе для строительства крупных структур, таких как космические станции или солнечные батареи.

Однако, учитывая проблему курицы и яйца, связанную с отсутствием спроса на эти космические металлы из-за их высокой стоимости, это трудно оценить, сколько они стоят. Однако его конкуренция (то есть запуск материала с Земли) стоит дорого: 10 000 долларов США за кг плюс 100 долларов США за кг за обычный материал, такой как железо.

Эти цены даже близко не приближаются к 500 000 долларов США за кг. кг, который МПГ, такой как родий, когда-либо вернулся на Землю, но он все равно может сделать добычу железа на астероидах экономически выгодной, если этот материал будет использоваться в космосе.

Итак, что все эти расчеты означают для фактической стоимости астероидов, которые мы могли бы добывать?

Во-первых, и это наиболее важно, недавние исследования показывают, что астероиды, сделанные из «чистого металла», какими, как предполагается, является Психея, скорее всего, являются чистой выдумкой. Хотя это не может быть хорошей новостью для любого отдельного доброкачественного астероида, который стоит много, другая часть этого исследования заключается в том, что даже астероиды, которые первоначально считались относительно низкими в содержании металлов, на самом деле имеют разумные количества, которые можно было бы экономически извлечь.

Чтобы доказать это, в статье подробно рассматривается серия исследований метеоритов, которые являются эквивалентом лево- над астероидами и сравнил «сорта» 83 различных элементов с рудами, обнаруженными на поверхности Земли или вблизи нее.

Поскольку дистанционное зондирование трудности с различием между некоторыми из этих элементов, образцы метеоритов, которые можно подвергнуть передовым методам анализа, являются нашим лучшим выбором для точного расчета химического состава астероидов, за исключением нескольких образцов неповрежденных астероидов, которые были возвращены таким образом. далеко.

Эти данные показали, что концентрация МПГ, хотя и ниже, чем предполагалось изначально (из-за предположения в основополагающей статье о составе астероидов), все же находится в гораздо более высоких концентрациях, чем эквивалентные земные руды.

В частности, материал, известный как самородок тугоплавкого металла (RMN), может содержать концентрации порядков МПГ. магнитуды выше, чем что-либо найденное на Земле или в других типах астероидного материала.

RMN в основном встречаются в Структура кальциево-алюминиевых включений (CAI), главным образом на астероидах L-типа. L-типы — относительно редкие астероиды красноватого оттенка, но мы их еще не посещали. Они могут состоять более чем на 30 процентов из CAI, однако в этом случае они могут содержать значительное количество извлекаемых PGM без дополнительной обработки.

Однако сами RMN очень малы, их размер составляет от микрона до субмикрона, что в первую очередь делает их чрезвычайно трудными для обработки. Таким образом, объемная добыча из астероидного реголита может достигать сотен частей на миллион, что уже на несколько порядков превышает их концентрацию в земном реголите.

Если рассматривать металлы для использования в космосе, то они примерно так же много, как первоначально предполагалось, но они сталкиваются с проблемами при переработке их из окисленного состояния. Обычно для этого требуется какая-то высокоэнергетическая процедура, такая как электролиз расплавленного реголита, для отделения элементарного металла, необходимого для дальнейшей обработки.

Опять же, существует проблема курицы и яйца: наличие источника энергии, достаточно большого для выполнения этих процессов, но для его создания потребуется материал, который потребует источника энергии.

Со временем эта проблема исчезнет, ​​если такие компании, как AstroForge, добьются своего. Помните, что компания финансировала это исследование, а два ее соучредителя и Кевин Кэннон, профессор CSM, были соавторами. Компания планирует запустить свою следующую миссию — встречу с околоземными астероидами, чтобы попытаться определить, являются ли они «металлическими» в январе.

Возможно, эта миссия поможет нам лучше понять состав и ценность окружающих нас астероидов.

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.