RW Space

Несколько лет назад добыча полезных ископаемых на астероидах была в моде. В условиях быстрого роста коммерческого космического сектора мечта о коммерциализации космоса казалась почти неизбежной.

По сути, идея создания платформ и космических кораблей, которые могли бы сближаться и добывать околоземные астероиды (NEA), а затем возвращать их на космические литейные заводы, была в одном ряду с отправкой коммерческих экипажей на Марс.

После множества спекуляций и неудач эти планы были отложены до тех пор, пока технология не созреет и другие в первую очередь можно достичь определенных этапов.

По теме: Действительно ли астероиды стоят огромных денег? Вот что мы знаем.

Тем не менее, мечта о добыче полезных ископаемых на астероидах и о будущем «после дефицита», которое она принесет, остается. Помимо необходимости расширения инфраструктуры и технического развития, необходимы дальнейшие исследования для определения химического состава небольших астероидов.

В недавнем исследовании группа под руководством исследователей из Института космических наук (ICE-CSIC) проанализировала образцы астероидов C-типа (богатых углеродом), на долю которых приходится 75% известных астероидов. Их результаты показывают, что эти астероиды могут быть важнейшим источником сырья, открывая возможности для будущей эксплуатации ресурсов.

Команду возглавил доктор Хосеп М. Триго-Родригес, физик-теоретик из Института космических наук (ICE) и Каталонского института космических исследований (IEEC) в Барселоне.

К нему присоединился аспирант Пау Греболь-Томас (также из ICE и IEEC), д-р Хорди Ибанес-Инса (Геонауки Барселоны), профессор Хасинто Алонсо-Аскарате (Университет Кастильи-Ла-Манча) и профессор Мария Грицевич (Университет Хельсинки и Физико-технический институт Уральского федерального университета).

Их работа подробно описана в статье, которая появится 2 января в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества (MNRAS).

Углеродистые хондриты (C-хондриты) регулярно падают на Землю, хотя ученые редко извлекают их для изучения. Помимо того, что они составляют лишь 5% всех метеоритов, их хрупкая природа часто приводит к их фрагментации и потере. На сегодняшний день большинство из них были найдены в пустынных регионах, включая пустыни. Сахара и Антарктида.

Исследовательская группа по астероидам, кометам и метеоритам в ICE-CSIC, которую возглавляет Триго-Родригес, исследует физико-химические свойства астероидов и комет и является международным хранилищем коллекции антарктических метеоритов НАСА.

В этом последнем исследовании исследовательская группа отобрала и охарактеризовала образцы астероидов, которые затем были проанализированы профессором Хасинто Алонсо-Аскарате из Университета Кастилья-Ла-Манча с использованием масс-спектрометрии.

Это позволило им определить точный химический состав шести наиболее распространенных классов хондритов C, предоставив ценную информацию о том, будет ли добыча ресурсов возможна в будущем. ценная информация о химическом составе и истории эволюции тел, из которых они произошли.

«В ICE-CSIC и IEEC мы специализируемся на разработке экспериментов, чтобы лучше понять свойства этих астероидов и то, как физические процессы, происходящие в космосе, влияют на их природу и минералогию. Публикуемая сейчас работа является кульминацией этих коллективных усилий».

Знание обилия материала в астероидах жизненно важно, поскольку они, как правило, очень неоднородны. сгруппированные в три категории: астероиды C-типа (углеродистые), M-типа (металлические) или S-типа (кремниевые).

Кроме того, астероиды по существу представляют собой материал, оставшийся от формирования Солнечной системы, и на них сильно влияет их долгая эволюционная история (около 4,5 миллиардов лет). Таким образом, знание точного состава астероидов важно для определения того, где могут находиться различные ресурсы (вода, руды и т. д.).

Согласно результатам команды, добыча недифференцированных астероидов (считающихся прародителями хондритических метеоритов) далека от жизнеспособности. Исследование также выявило тип астероида, богатого оливином и астероидами. полосы шпинели в качестве потенциальной цели для добычи полезных ископаемых.

Команда также отметила, что следует выбирать богатые водой астероиды с высокими концентрациями водосодержащих минералов. В то же время они подчеркивают необходимость дополнительных миссий по возврату образцов для проверки личности тел-прародителей перед началом добычи. Сбор этих материалов в условиях низкой гравитации действительно необходим. Переработка этих материалов и образующихся отходов также будет иметь значительное влияние, которое необходимо количественно оценить и должным образом смягчить».

Это, по их мнению, потребует разработки крупномасштабных систем сбора и методов добычи ресурсов в условиях микрогравитации.

«Для некоторых богатых водой углеродистых астероидов извлечение воды для повторного использования кажется более жизнеспособным, либо в качестве топлива, либо в качестве основного ресурса для исследования других миров», – сказал он. Триго-Родригес.

«Это также может дать науке больше знаний об определенных телах, которые однажды могут угрожать самому нашему существованию. В долгосрочной перспективе мы могли бы даже добывать и уменьшать потенциально опасные астероиды, чтобы они перестали быть опасными». Греболь-Томас добавил:

«Изучение и отбор этих типов метеоритов в нашей чистой комнате с использованием других аналитических методов увлекательны, особенно из-за разнообразие минералов и химических элементов, которые они содержат. Однако большинство астероидов содержат относительно небольшое количество драгоценных элементов, и поэтому целью нашего исследования было понять, в какой степени их добыча будет жизнеспособной.

«Это звучит как научная фантастика, но это также казалось научной фантастикой, когда тридцать лет назад планировались первые миссии по возвращению образцов».

По теме: На Луне могут быть спрятаны огромные запасы драгоценной платины

В любом случае, Преимущества добычи полезных ископаемых на астероидах огромны, поэтому за последнее десятилетие эта тема приобрела такую популярность. Помимо драгоценных металлов, многие астероиды являются источником водяного льда, который можно использовать для производства топлива для полетов в дальний космос и воды для питья и орошения сельскохозяйственных культур.

Это будет означать снижение зависимости от миссий по снабжению с Земли, что позволит роботизированным миссиям и пилотируемым миссиям достичь большей самодостаточности за счет переноса добычи и производства на Землю. В окололунном пространстве и Главном поясе астероидов человечество также уменьшит воздействие этих отраслей на окружающую среду на Земле.

Хотя общественный энтузиазм по поводу добычи полезных ископаемых на астероидах за последнее десятилетие остыл, сегодня многие предприятия исследуют и разрабатывают необходимые технологии. Аналогичным образом, космические агентства, такие как НАСА и JAXA, провели миссии по возврату образцов, которые раскрыли многое о научных и материальных богатствах, которые могут содержать астероиды.

В ближайшем будущем Китайская миссия Tianwen-2 встретится с кометой NEA и главным поясом астероидов. Хотя может пройти много десятилетий (или дольше), прежде чем появится индустрия космических ресурсов, многие готовы попасть на первый этаж.

Дополнительная литература: CSIC,. MNRAS

Эта статья была первоначально опубликована журналом Universe Today. Прочтите оригинал статьи.