Czy wydobycie asteroidów to realna przyszłość bogactw kosmosu? Nowe badanie rzuca światło na granice
Od lat krążyła wizja platform i statków kosmicznych, które będą rendezvous z asteroidami zbliżającymi się do Ziemi i prowadzić wydobycie surowców w kosmosie, a następnie wysyłać je do kosmicznych odlewń. W miarę rozwoju prywatnego sektora kosmicznego marzenie o komercjalizacji kosmosu wydawało się tuż za rogiem. Po fali spekulacji i upadkach wielu przedsięwzięć plany często trafiały na półkę, aż technologia dojrzeje. Jednak marzenie o wydobyciu asteroidów i „post-scarcity” przyszłości wciąż żyje. W ostatnich latach zespół z Instytutu Badań Przestrzeni ICE-CSIC analizował próbki C-typu asteroidy, które stanowią około 75% znanych asteroid. Ich praca sugeruje, że te asteroidy mogą być kluczowym źródłem surowców, otwierając drogę do przyszłej eksploatacji, ale wymaga to dalszych badań. Publikacja na ten temat ukaże się 2 stycznia w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
In This Article:
C-typu asteroidy stanowią 75% znanych i mogą być kluczowym źródłem surowców
Naukowcy z ICE-CSIC przeanalizowali próbki C-type, które stanowią 75% znanych asteroid. W badaniu określono precyzyjny skład chemiczny sześciu najczęściej spotykanych klas C-chondrytów dzięki masowej spektrometrii. ‚Naukowy interes w każdym z tych meteorytów polega na tym, że pobierają próbki małych, nieodróżnionych asteroid i dostarczają cennych informacji o chemicznym składzie i ewolucyjnej historii ciał, z których pochodzą.’ At ICE-CSIC i IEEC specjalizujemy się w opracowywaniu eksperymentów, które lepiej rozumieją właściwości tych asteroid i to, jak procesy fizyczne zachodzące w przestrzeni wpływają na ich naturę i minerałologię. Praca ta jest kulminacją wysiłków zespołu. Meteority C-type spadają na Ziemię regularnie, choć stanowią tylko około 5% meteorów i często ulegają fragmentacji. Grupa ICE-CSIC, kierowana przez Trigo-Rodríguez, jest międzynarodowym repozytorium dla zbioru meteorytów Antarktyki NASA. W badaniu wyselekcjonowano i scharakteryzowano próbki asteroid i przeprowadzono analizę za pomocą masowej spektrometrii przez profesora Jacinto Alonso-Azcárate’a z Uniwersytetu Castilla-La Mancha, co pozwoliło określić skład chemiczny sześciu najczęściej spotykanych klas C-chondrytów.
Kto stoi za badaniem i jak je przeprowadzono
Badanie prowadził dr Josep M. Trigo-Rodríguez (fizyk teoretyczny) z ICE-CSIC i IEEC w Barcelonie. Do zespołu dołączyli Pau Grèbol-Tomàs (doktorant z ICE i IEEC), dr Jordi Ibanez-Insa (Geosciences Barcelona), prof. Jacinto Alonso-Azcárate (Universidad de Castilla-La Mancha) oraz prof. Maria Gritsevich (University of Helsinki i Institute of Physics and Technology, Ural Federal University). Praca zostanie opublikowana 2 stycznia w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Zespół wyselekcjonował i scharakteryzował próbki, które następnie analizował profesor Jacinto Alonso-Azcárate na Uniwersytecie Castilla-La Mancha za pomocą masowej spektrometrii. „Naukowy interes w każdym z tych meteorytów polega na tym, że pochodzą z małych, nieodróżnionych asteroid i dostarczają cennych informacji o chemicznym składzie i ewolucyjnej historii ciał, z których pochodzą.” „W ICE-CSIC i IEEC specjalizujemy się w opracowywaniu eksperymentów, które pomagają lepiej zrozumieć właściwości tych asteroid i to, jak procesy fizyczne zachodzące w kosmosie wpływają na ich naturę i minerałologię. Praca, która jest teraz publikowana, jest kulminacją tej zespołowej pracy.”
Wyniki a przyszłość wydobycia
Badanie pokazuje, że wydobycie undifferentiated asteroids — uznawanych za protoplasty chondrytowych meteorytów — jest dalekie od realnego. Zidentyfikowano też typ asteroidy bogaty w oliwin i pasma spineli, który mógłby być celem wydobycia. Wskazane jest również wybranie asteroid bogatych w wodę i minerały wodne. „Dla niektórych wodonośnych karbońskich asteroidy, wydobycie wody do ponownego użycia wydaje się bardziej realne, czy to jako paliwo, czy jako główne źródło do eksplorowania innych światów” — powiedział Trigo-Rodríguez. „To mogłoby również dostarczyć nauce większą wiedzę o pewnych ciałach, które mogłyby pewnego dnia zagrozić naszej egzystencji. W długim okresie moglibyśmy nawet wydobywać i kurczyć potencjalnie niebezpieczne asteroidy, aby przestały być groźne.” „Studiowanie i dobór tych typów meteorytów w naszym clean room, używając innych technik analitycznych, jest fascynujące, zwłaszcza ze względu na różnorodność minerałów i elementów chemicznych, które zawierają. Jednak większość asteroid ma stosunkowo niewielkie zasoby cennych pierwiastków, i celem naszego badania było zrozumienie, w jakim stopniu ich wydobycie byłoby realne.” „It sounds like science fiction, but it also seemed like science fiction when the first sample return missions were being planned thirty years ago.”
Wyzwania i droga naprzód dla wydobycia asteroidów
Chociaż entuzjazm rośnie, realny przemysł wydobycia asteroidów będzie wymagał opracowania dużych systemów zbierania i metod wydobywania materiałów w warunkach mikro-grawitacji. W artykule podkreślono, że postęp może iść w parze z misjami zwrotu próbek, ale potrzebne są firmy gotowe podjąć decyzję o rozwoju technologii. „Wraz z postępem reprezentowanym przez misje zwrotu próbek, firmy zdolne do podjęcia decydujących kroków w rozwoju technologicznym niezbędnym do wydobycia i zbierania tych materiałów w warunkach niskiej grawitacji są naprawdę potrzebne. Przetworzenie tych materiałów i odpadów generowanych przez ten proces będzie miało znaczący wpływ, który powinien być zmierzony i właściwie zredukowany.” „Dla niektórych wodonośnych karbońskich asteroidy wydobycie wody do ponownego użycia wydaje się bardziej realne, czy to jako paliwo, czy jako główne źródło dla eksplorowania innych światów,” powiedział Trigo-Rodríguez. „To mogłoby również dostarczyć nauce większą wiedzę o pewnych ciałach, które mogłyby pewnego dnia zagrozić naszej egzystencji. W długim okresie moglibyśmy nawet wydobywać i kurczyć potencjalnie niebezpieczne asteroidy, aby przestały być groźne.” „Studiowanie i dobór tych typów meteorytów w naszym clean room, używając innych technik analitycznych, jest fascynujące, zwłaszcza ze względu na różnorodność minerałów i elementów chemicznych, które zawierają. Jednak większość asteroid ma stosunkowo niewielkie zasoby cennych pierwiastków, i celem naszego badania było zrozumienie, w jakim stopniu ich wydobycie byłoby realne.” „It sounds like science fiction, but it also seemed like science fiction when the first sample return missions were being planned thirty years ago.” „W związku z tym, że wiele asteroid zawiera lód wodny, wydobycie wody do ponownego użycia jest atrakcyjne także jako zasób do paliw i zaopatrzenia w wodę dla misji.” „W najbliższych latach misja Tianwen-2 Chin planuje rendezvous z NEA i kometą w głównym pasie asteroid.”
