Poput Zemlje, planetarna tijela kao što su Mjesec, Mars, asteroidi i kometi sadrže znatne naslage vrijednih resursa. To je privuklo pozornost i istraživača i industrije, s nadom da će ih jednog dana iskopati kako bi podržali svemirsko gospodarstvo. Ali, uspostavljanje bilo koje vrste rudarske industrije izvan Zemlje neće biti mali podvig. Pogledajmo s čime se suočavamo.
Korištenje resursa na licu mjesta
Kada razmišljate o rudarenju izvan Zemlje, mogli biste zamisliti vađenje materijala iz raznih tijela u svemiru i njihovo vraćanje na Zemlju. No, malo je vjerojatno da će ovo biti prvi komercijalno održiv primjer.
Ako želimo uspostaviti stalnu ljudsku prisutnost na Mjesecu, kao što je NASA predložila, morali bismo opskrbiti astronaute koji tamo žive. Resursi poput vode mogu se reciklirati samo u određenoj mjeri.
Istodobno, resursi su iznimno skupi za lansiranje sa Zemlje. Od 2018. g. koštalo je oko 3.645 A$ za lansiranje jednog kilograma materijala u nisku Zemljinu orbitu i više za lansiranje više ili na Mjesec. Vjerojatno će se materijali iskopani u svemiru koristiti u svemiru, kako bi se uštedilo na ovim troškovima.
Materijal potreban za iskopavanje na licu mjesta naziva se “in-situ korištenje resursa”. To može uključivati bilo što, od rudarenja leda, do prikupljanja tla za izgradnju struktura. NASA trenutno istražuje mogućnost izgradnje zgrada na Mjesecu uz 3D ispis.
Rudarstvo u svemiru također bi moglo promijeniti upravljanje satelitima. Trenutna praksa je deorbitiranje satelita nakon 10-20 godina kada im ponestane goriva. Jedan uzvišeni cilj svemirskih tvrtki kao što je Orbit Fab je dizajnirati vrstu satelita koji se može puniti gorivom prikupljenim u svemiru.
Čak i za satelite u niskoj orbiti, energija potrebna da se do njih stigne s Mjeseca manja je od one potrebne da se do njih stigne sa Zemlje.
Koji resursi postoje?
Kada su u pitanju mogućnosti rudarenja izvan Zemlje, postoji nekoliko resursa koji su u izobilju i vrijedni. Neki asteroidi sadrže ogromne količine željeza, nikla, zlata i metala platinske skupine, koji se mogu koristiti u građevinarstvu i elektronici.
Mjesečev regolit (stijena i tlo) sadrži helij-3 , koji bi mogao postati vrijedan resurs u budućnosti ako nuklearna fuzija postane održiva i raširena. Britanska tvrtka Metalysis razvila je proces kojim bi se mogao ekstrahirati kisik iz lunarnog regolita.
Očekuje se da će led postojati na površini Mjeseca, u stalno zasjenjenim kraterima u blizini njegovih polova. Također mislimo da ima leda ispod površine Marsa, asteroida i kometa. To bi se moglo koristiti za održavanje života ili se može razgraditi na kisik i vodik i koristiti kao pogonsko gorivo.
Kako bismo kopali u svemiru?
Moj (Michaelov) doktorski rad uključivao je testiranje kako bi istraživačke tehnike djelovale na Mjesecu i Marsu. Naš drugi rad uključivao je ekonomsko modeliranje za rudarenje leda na Marsu i računalno modeliranje stabilnosti tunela na Mjesecu.
Neki prijedlozi za rudarenje izvan Zemlje slični su rudarenju na Zemlji. Na primjer, mogli bismo rudariti lunarni regolit bagerom na kotače ili asteroid pomoću stroja za bušenje tunela.
Drugi prijedlozi su više nepoznati – kao što je korištenje stroja nalik vakuumu za povlačenje regolita u cijev (koja je imala ograničenu upotrebu u iskopavanju na Zemlji).
Istraživači sa Sveučilišta New South Wales Sydney i Australskog nacionalnog sveučilišta predlažu korištenje biomininga. Pri tome bi bakterije unesene u asteroid konzumirale određene minerale i proizvodile plin, koji bi se potom mogao prikupiti i prikupiti sondom.
Ogromni izazovi i dalje postoje
Naš rad u Australskom centru za istraživanje svemirskog inženjerstva UNSW-a uključuje pronalaženje načina za smanjenje rizika u industriji svemirskih resursa. Nepotrebno je reći da postoje brojni tehnički i ekonomski izazovi.
Isti troškovi lansiranja koji imaju toliko ljudi koji žele započeti rudarenje izvan Zemlje također znače da je dovođenje rudarske opreme u svemir skupo. Rudarske operacije morat će biti što je moguće lakše kako bi bile isplative (ili čak izvedive).
Štoviše, što je nešto dalje od Zemlje, to je duže potrebno da stigne. Prilikom slanja naredbe Marsovom roveru i utvrđivanja je li uspješna, postoji kašnjenje do 40 minuta.
Mjesec ima samo kašnjenje od 2,7 sekundi za komunikaciju, a možda ga je lakše rudariti na daljinu. Objekti blizu Zemlje također imaju orbite slične Zemlji, a povremeno prolaze pored Zemlje na udaljenostima usporedivim s Mjesecom. Oni su idealni kandidati za mene jer im je potrebno malo energije da se dosegnu i vrate.
Izvanzemaljsko rudarenje bi trebalo uglavnom biti automatizirano ili daljinski kontrolirano, s obzirom na dodatne izazove slanja ljudi u svemir – poput potrebe za održavanjem života, izbjegavanja radijacije i dodatnih troškova lansiranja.
Međutim, čak ni rudarski sustavi na Zemlji još nisu potpuno automatizirani. Robotika će se morati poboljšati prije nego što se asteroidi mogu minirati.
Dok su svemirske letjelice slijetale na asteroide nekoliko puta, pa čak i dohvatile uzorke – koji su vraćeni u Woomeru u Južnoj Australiji, tijekom misija Hayabusa 1 i 2 – naša ukupna stopa uspješnosti slijetanja na asteroide i komete je niska.
How the brain responds to surprising events
Godine 2014. g., sletište Philae poslano kometu 67P/Churyumov/Gerasimenko poznato je pao u jarak tijekom neuspjelog pokušaja slijetanja.
Tu su i ekološka razmatranja. Rudarstvo u svemiru može pomoći u smanjenju količine rudarenja potrebnog na Zemlji. Ali to je ako rudarenje izvan Zemlje rezultira manjim brojem lansiranja raketa, a ne više, ili ako se resursi vrate i koriste na Zemlji.
Iako bi prikupljanje resursa u svemiru moglo značiti da ih ne morate lansirati sa Zemlje, više lansiranja može se neizbježno dogoditi kako svemirska ekonomija raste.
Zatim se postavlja pitanje hoće li predložene tehnike rudarenja uopće raditi u svemirskim okruženjima. Različita planetarna tijela imaju različite atmosfere (ili ih nemaju), gravitaciju, geologiju i elektrostatičko okruženje (na primjer, mogu imati električno nabijeno tlo zbog čestica sa Sunca). Još uvijek je uglavnom nepoznato kako će ovi uvjeti utjecati na operacije izvan Zemlje.
Iako je projekt tek u povojima, brojne tvrtke trenutno razvijaju tehnologije za rudarenje izvan Zemlje, istraživanje svemirskih resursa i za druge namjene u svemiru.
Canadian Space Mining Corporation razvija infrastrukturu potrebnu za održavanje života u svemiru, uključujući generatore kisika i druge strojeve.
Američka tvrtka OffWorld razvija industrijske robote za operacije na Zemlji, Mjesecu, asteroidima i Marsu. Asteroid Mining Corporation također radi na uspostavljanju tržišta za svemirske resurse.
Izvor//Autori: FreeThink//Serkan Saydam i Michael Dello-Iacovo
