Добыча полезных ископаемых в космосе

Группа американских ученых из Смитсоновской астрофизической обсерватории в Кембридже выступила с призывом разработки серьезных ограничительных мер по добыче полезных ископаемых на мирах Солнечной системы. Эксперты отмечают, что человечество может истощить Солнечную систему так же, как природу Земли, если начнет бесконтрольно использовать ее ресурсы.

В новом исследовании, которое в ближайшее время будет опубликовано в журнале Acta Astronautica, говорится о том, что промышленная революция, начавшаяся около двухсот лет назад, за столь короткий по геологическим меркам срок неузнаваемо изменила нашу планету.

Территории дикой природы сокращаются, атмосфера и Мировой океан загрязнены, около миллиона видов находятся под угрозой вымирания. Поскольку технологии развиваются стерильными темпами, и человечество вскоре сможет начать добывать полезные ископаемые на других планетах и их спутниках, аналогичный негативный сценарий может повториться, но уже в более крупных масштабах, говорят ученые. Если освоение космоса будет идти также стремительно, как и развитие мировых экономик, то человечество полностью истощит водные, железные, минеральные и другие ресурсы Солнечной системы всего за 400 лет.

«Если мы не подумаем об этом сейчас и просто будем двигаться дальше, как мы это делаем всегда на протяжении всей человеческой истории, то уже через несколько сотен лет столкнемся с кризисом катастрофических масштабов, намного более худшим, чем сейчас наблюдается на Земле», — отмечает старший астрофизик Смитсоновской астрофизической обсерватории и ведущий автор последнего исследования Мартин Элвис.

Превращение Солнечной системы, вплоть до отдаленных уголков, в высохшую пустыню может лишить нас дома. И нам больше некуда будет идти, отмечают авторы исследования. Поэтому ученые призывают сохранить 85% системы нетронутыми, превратив их в подобие национальных парков Земли.

Ограничение галактического потребления до одной восьмой из доступных ресурсов может показаться плохим соглашением, но космическое пространство — это большое место, и даже небольшая часть щедрости нашей Солнечной системы могла бы дать человечеству очень многое.

«Восьмая часть железа в поясе астероидов более чем в миллион раз превышает все запасы железной руды на Земле, и этого вполне может хватить на столетия», – приводят пример авторы исследования.

При проработке этого «принципа одной восьмой», исследователи рассмотрели примерное использование железа на Земле с начала промышленной революции.

По данным Геологической службы США (USGS), они удваиваются каждые двадцать лет. Если в 1800 году объем производства составлял около 450 тысяч тонн, то в 1994 году – уже 900 миллионов тонн. А к 2016 году, то есть всего за 22 года, мировое производство возросло до 2 – 2,2 миллиардов тонн.

Если человечество начнет также рьяно добывать ресурсы на других планетах Солнечной системы, то их хватит примерно на 460 лет, подсчитали ученые. После этого нам придется резко перейти на совершенно другие источники, что, по мнению автором доклада, выглядит очень нереалистичной перспективой.

Ученые отмечают, что из планов по освоению космоса можно смело исключить массивные миры с мощной гравитацией, такие как Юпитер. Добывать там ресурсы человечество вряд ли сможет. Гораздо более перспективными мирами ученые называют более близкие к Земле объекты: Луна и Марс, а также богатые железом тела, проходящие через пояс астероидов.

В то же время авторы отмечают, что в настоящее время темпы запуска межпланетных миссий не слишком интенсивны – около 15 проектов в десятилетие. Если эта тенденция сохранится, людям потребуется 130 лет, чтобы хотя бы по одному разу посетить потенциально пригодные для исследований объекты. Однако, как только появятся нужные технологии, позволяющие быстро, безопасно и эффективно добывать ресурсы на других планетах, запустится цепная реакция.

«Как только кто-то начнет получать нереальные объемы выручки от добычи полезных ресурсов в космосе, это станет эквивалентом золотой лихорадки. Мы должны отнестись к этому очень серьезно», — подытоживает Элвис.

А что вы думаете по этому поводу? Поделитесь своими мыслями в нашем Telegram-чате.

источник

Запас полезных ископаемых, извлекаемых из земной коры, истощается. Для растущего населения планеты это серьезная угроза, предотвратить которую поможет освоение космических недр. Насколько оно реально и как скоро начнется, рассказывает Юлия Мильшина, ведущий эксперт Форсайт-центра ИСИЭЗ НИУ ВШЭ, одна из авторов нового трендлеттера «Будущее добычи металлов».

1

Что можно добыть?

Освоение космических недр — это добыча полезных ископаемых на астероидах, планетах, кометах и других небесных телах Солнечной системы. Согласно исследованию астрофизиков из Гарварда, сегодня для добычи ископаемых пригодны 10 астероидов, сближающихся с Землей.

Космические объекты содержат железо, никель, магний, кобальт, титан, драгоценные и редкоземельные металлы (рений, иридий, платина и др.), минералы, из которых можно получать воду, кислород, водород.

2

Это выгодно?

Потенциальные масштабы горного дела в космосе исчисляются триллионами долларов. Например, стоимость:

ресурсов в поясе астероидов — $700 квинтиллионов или $100 млрд на каждого жителя Земли;
среднего платинового (богатого платиной) астероида — около $3 трлн;
небесного тела с замороженной водой – около $5 триллионов;
железной руды на астероиде (16) Психея, космический аппарат для изучения которого отправится в 2022 году, — $10 трлн;
полезных ископаемых астероида UW-158, содержащего около 100 млн тонн платины, – до $5,4 трлн.

3

Как работать в невесомости?

Предлагаются несколько технологий:

разработка месторождений открытым способом (к примеру, материал соскребается с поверхности с помощью ковша или шнека);
добыча в шахтах (при невозможности открытого способа необходимо строительство шахт и транспортных систем для доставки руды на поверхность и в центр обработки);
сбор металлов с поверхности с помощью магнитов (космические объекты с высоким содержанием металлов покрыты рыхлыми породами, которые могут быть собраны с помощью специальных магнитов);
добыча с помощью теплового воздействия (воды и различных летучих соединений газов, таких как водород, на ядрах выродившихся комет);
биодобыча (использование микроорганизмов для извлечения металлов из горных пород или рудников).

4

И что с этим делать?

Природный материал можно доставлять для переработки на Землю, либо перерабатывать на месте. Если удастся реализовать идею по выводу объектов на околоземную орбиту с оптимальными условиями гравитации, реальностью станет организация постоянной добычи.

Для освоения внеземных недр потребуются роботизированные станции и космическая инфраструктура. Уже появляются проекты орбитальных фабрик, т.е. производства продуктов в космосе. Первым устройством для такой работы стал 3D-принтер, созданный компанией Made In Space (США).

5

Кто имеет право на добычу в космосе?

Основа космического международного права — Договор о космосе (подписан в 1967 году СССР, США и Великобританией, сегодня участников уже более 100). Согласно документу, небесные тела не могут быть частной или национальной собственностью. Условия добычи на них не оговариваются.

Первый закон, регулирующий такую деятельность, принят в Соединенных Штатах Америки в 2015 году (US Commercial Space Launch Competitiveness Act). Одна из его статей гласит: «Гражданин США, занимающийся коммерческой добычей ресурсов на астероиде или других космических ресурсов, имеет право на любой полученный астероидный или другой космический ресурс, в том числе право владеть, перевозить, использовать и продавать его в соответствии с действующим законодательством, включая международные обязательства США».

В Европе юридическим центром зарождающейся индустрии стал Люксембург. В 2017-м здесь вступил в силу закон, легализующий собственность компаний на извлеченные ими космические ресурсы. Чтобы действовать в правовом поле, шахтеры небесных тел должны иметь офис в этой стране и получить письменное разрешение правительства.

6

Кто-то уже освоил горное дело на околоземных объектах?

Пока нет. Первые компании, разрабатывающие подобные технологии, появились совсем недавно:
2009 год — ARKYD Astronautics (в 2012-м переименована в Planetary Resources);
2010 год — Moon Express;
2013 год — Deep Space Industries (DSI).

Большинство космических миссий, нацеленных на разработку полезных ископаемых в космосе сегодня, — американские, европейские, японские, китайские, индийские.

Россия в 2025 году планирует запуск автоматической межпланетной станции «Фобос-Грунт 2», предназначенной для доставки на Землю образцов грунта с Фобоса — естественного спутника Марса.

Пока развитие отечественных технологий находится на уровне «заделов»: речь идет о наличии базовых знаний, компетенций, инфраструктуры, необходимых для форсированного развития соответствующих направлений исследований.

7

Когда появятся внеземные шахты

Драйверами индустрии называют снижение стоимости коммерческих космических запусков за счет использования многоразовых ракет, развитие фотоники и робототехники.

Количество международных патентных заявок растет (в 2008–2017 годах – с 124 до 339), новые технологии делают возможной добычу полезных ископаемых в космосе уже в ближайшие десятилетия.

Сразу несколько важных событий планируется на 2020 год:

запуск космических аппаратов Arkyd-301 (Planetary Resources, США) для подробной оценки рудоносности целевых астероидов и сбора информации о будущей разработке шахт;
создание роботизированной станции на Южном полюсе Луны для гелия-3 (Moon Express, США);
возвращение на Землю аппарата Hayabusa2 (JAXA, Япония) с образцами грунта астероида (162173) Рюгу.
В 2023 году ожидается доставка для исследования образца грунта с астероида (101955) Бенну (миссия NASA OSIRIS-REx, стартовавшая в 2016-м).
В 2026-м — плановое прибытие на астероид (16) Психея аппарата миссии Psyche (NASA, США).
2030-е — прогнозируется начало коммерческой добычи полезных ископаемых на Луне и астероидах.
2040-е — появление космических орбитальных фабрик.

источник

В нынешнем апреле группа инвесторов совместно с несколькими ветеранами аэрокосмической области учредила новую компанию, Planetary Resources, чья задача состоит в разработке полезных ископаемых, содержащихся в астероидах. «Ставка на прорыв в научно-технической сфере подразумевает исключительный коммерческий риск», — говорит сопредседатель в правлении этого стартапа Питер Диамандис. Компания поддерживается такими первопроходцами в технической сфере, как гендиректор компании Google Ларри Пейдж, кинорежиссер и изобретатель Джеймс Кэмерон, гуру программирования из компании Microsoft Чарльз Симоний. Конечно, все эти люди не рассчитывают на быстрый возврат инвестиций. «Полеты к астероидам начнутся уже через несколько лет, — говорит другой сопредседатель Эрик Андерсон, — но мы планируем нашу деятельность в расчете на столетнюю перспективу развития этой отрасли».

Прежде чем начать добычу полезных ископаемых в космосе, компании Planetary Resources нужно подобрать астероид, который пообещал бы при разработке хорошую экономическую отдачу. Однако астероиды — это не звезды, а небольшие темные небесные тела, которые очень трудно разглядеть через толщу земной атмосферы. Лучше всего было бы охотиться на них с помощью телескопа, подвешенного в космическом пространстве. Вот почему в штаб-квартире компании Planetary Resources, расположенной в Бельвю, штат Вашингтон, президент компании, а по совместительству и ее главный инженер Крис Левицки уже приступил к сборке телескопа серии Arkyd 100. Это будет первый космический телескоп во владении частной компании.

Воду. Хондритовый астероид (С-типа) диаметром всего 7 м может содержать в себе 100 тонн воды. Она может потребоваться для синтеза ракетного топлива или для жизнеобеспечения астронавтов.
Металлы. Металлический астероид размером 24 м может содержать 33000 тонн пригодного к использованию металла. Одной только платины в нем содержится количество, эквивалентное 50 миллионам долларов. Вот только смогут ли космические згорнодобытчики воспользоваться этими богатствами?

Космический аппарат весом всего 20 кг будет поменьше и попроще, чем любой из космических телескопов, построенных на государственные средства. Hubble, например, обошедшийся казне в полтора миллиарда долларов, имеет первичное зеркало диаметром 235 см, а зеркало телескопа Arkyd составит в диаметре всего-то 22,5 см. Hubble обладает широким полем зрения и набором инструментов, позволяющих сканировать глубины космического пространства. Arkyd нацелен на гораздо более простую задачу — поиск объектов пределах Солнечной системы. Малые размеры — большая экономия. Стоимость вывода таких аппаратов на орбиту можно радикально снизить, запуская их в качестве дополнительного груза вместе с крупными спутниками на чужих ракетах-носителях.

Planetary Resources собирается построить целый флот таких малоразмерных космических телескопов, снизив стоимость каждого как минимум до $10 млн. Такая стратегия позволяет и подстраховаться на случай отказа одного из аппаратов. «Необходимо поставить эту работу на конвейер, — говорит Левицки (ранее он в Лаборатории реактивного движения занимался темой полетов на Марс). — Неправильно было бы вложить все средства в один драгоценный аппарат, чтобы потом носиться с ним как с писаной торбой».

10 вопросов, на которые наука до сих пор не нашла ответа

НАСА сфотографировало рентгеновское небо вращающейся камерой

На этом этапе компания уже совершит первую попытку окупить свои капиталовложения, сдавая в аренду аппараты Arkyd 100. Телескопы космического базирования могут заинтересовать и астрономов, и тех ученых, которым было бы интересно исследовать земную поверхность с разрешением около 2 м на пиксель. Первый свой аппарат Planetary Resources планирует запустить уже к концу 2013 года, а какова будет стоимость аренды, руководство компании пока не решило.

При разработке космических полезных ископаемых вода будет цениться намного дороже золота. Ее ценность становится наглядной, если вспомнить, из каких элементов она состоит. Водород — то самое, что нужно для перезарядки топливных элементов, при повторном соединении водорода с кислородом мы получим весьма энергоемкое топливо. Воду намного дешевле будет находить в космосе, чем доставлять с Земли. Ведь запуск в космос каждого килограмма обойдется в десятки тысяч долларов. Компания Planetary Resources может извлекать прибыль, продавая добытую в космосе воду каким-либо государственным космическим агентствам или частным космоперевозчикам. Цена такой воды может быть ниже, чем стоимость ее доставки с Земли, и при этом такая торговля может оказаться весьма прибыльной.

Лучшими источниками H2O могут считаться астероиды из углеродистого хондрита. Как говорит Джон Льюис, заслуженный профессор Университета Аризоны и автор книги «Полезные ископаемые в небесах», упомянутые выше астероиды (их еще называют астероидами С-класса) имеют рыхлую, хрупкую структуру. «Кубик такого минерала можно раздавить, просто сжав между большим и указательным пальцами». На таком астероиде бурение не потребуется — чтобы извлечь воду, достаточно будет просто скоблить его поверхность.

Сотрудник NASA стоит перед шестью сегментами главного зеркала из космического телескопа Джеймса Уэбба. Пионеры внеземной геологоразведки станут первыми частными владельцами космических телескопов. Возможно, они даже будут сдавать их в аренду.

Космические телескопы засекли какой-то перспективный в плане разработки космический объект. Теперь у нас есть только один способ выяснить, чего стоят содержащиеся в нем ресурсы — подобраться к нему поближе.

Дальнейший сценарий в компании Planetary Resources представляют себе так. Целая стая роботов-разведчиков направляется в сторону обнаруженного астероида (он относится к классу «околоземных астероидов» или NEA) и облетает его со всех сторон. «Наши межпланетные зонды будут стоить во много раз меньше, чем нынешние модели, а для этого необходимо радикально изменить подход к задаче», — говорит Диамандис. Новый вид реактивного движителя, который при этом имеется в виду, агентство NASA уже дважды использовало в исследованиях глубокого космоса. Речь идет ионном двигателе, в котором поток ионизированного газа (ксенона), разгоняются в электростатическом поле. В результате формируется тяга, которая неспешно, в течение нескольких лет способна разогнать космический аппарат до приличных скоростей. Процесс довольно медленный, но к финишу скорость может превышать 300 000 км/час.

Интересующие нас астероиды будут, скорее всего, иметь в диаметре километр-полтора. Небесные тела таких размеров слишком малы, чтобы породить заметную силу притяжения. Посадка космического аппарата на такой «камень» просто невозможна. Здесь, скорее, следует говорить о «стыковке». Зонд медленно приблизится к поверхности астероида, мягко коснется цели, после чего нужно будет задействовать что-то вроде якоря. Если для этой цели использовать кошки или крючья, есть вероятность, что якорная лапа выворотит из поверхности кусок породы, а сам аппарат, ударившись, отлетит от астероида. Разумнее было бы использовать какие-то буровые устройства, которые могли бы ввинчиваться в посадочную площадку, надежно удерживая аппарат на поверхности планеты.

После этого робот может провести химический анализ породы, определить, есть ли там вода и какие-либо металлы. Результаты анализа будут переданы на Землю. Идеальным для такого экспресс-анализа можно было бы считать спектроскоп на базе лазерно-индуцированного пробоя среды (LIBS). При этой методике под воздействием лазерного луча поверхность образца испаряется, после чего соответствующие датчики могут анализировать свет, излученный плазмой, возникшей в результате испарения, и фиксировать наличие в образце тех или иных элементов. Первые аппараты, построенные на принципе LIBS, ChemCam, будут задействованы при исследовании чужих миров, когда ровер Curiosity достигнет Марса на борту отправленного NASA космического аппарата.

Астероид пойман и готов к доставке. Для дальнейшего обследования и переработки астероиды можно подтащить поближе к Земле. В своем апрельском отчете Институт космических исследований Кека, действующий при Калифорнийском технологическом институте, расписал, как можно было бы перевести один из астероидов на лунную орбиту. Такое космическое тело могло бы стать для астронавтов весьма привлекательной тренировочной площадкой. «Выполнение этой программы будет очередным шагом на пути в солнечную систему», — говорит один из руководителей проекта Луис Фридман. На иллюстрации: 1.Обмеры. Комплекс лазеров и радаров выдает информацию о размерах астероида. После этого космический аппарат развертывает свой высокопрочный сачок до нужного размера. Конструкция из надувных лап, соединенных между собой тросами, должна плотно охватить пойманный астероид. 2.Отлов жертвы. Итак, астероид пойман в сачок. Датчики, закрепленные на конструкции снаружи, позволяют убедиться, что астероид не греется и не теряет свой водный запас. 3.Доставка домой. Аппарат отправляется в долгий обратный путь к лунной орбите. Эта дорога может занять шесть лет, и только по прибытии будет начата разработка астероида.

Зонд-разведчик может также пометить выбранный астероид, закрепив на его поверхности радиомаячок. Как утверждают в руководстве компании, такой маячок нужен не только для того, чтобы облегчить в дальнейшем поиск выбранного астероида. «Установка радиомаяка может служить неким юридическим жестом, подтверждающим право владения», — говорит Диамандис.

Вопрос о претензиях частной компании на какой-либо астероид пока слабо отражен в международном законодательстве. В 1967 году был заключен Договор по космосу, а сейчас его ратифицировало более сотни государств. Уже в будущем десятилетии перед юристами встанет задача как-то зафиксировать в этом договоре права предпринимателей из частного сектора. Но, скорее всего, подтвердится известное изречение о том, что владение — 9/10 права, и простой радиопередатчик, укрепленный на астероиде, вполне сможет гарантировать права собственности той компании, что установила маячок.

Робот-прототип, разработанный в Лаборатории реактивного движения NASA, вместо опор имеет 750 стальных крючков. Они цепляются к шершавым поверхностям, не позволяя роботу в условиях слабого притяжения отцепиться от поверхности астероида и улететь в космическое пространство.

Итак, представим себе, как рой горнодобывающих роботов, цепляясь за поверхность астероида своими когтистыми лапками, с хрустом грызет насыщенный водой слой грунта, используя для этого нечто вроде хоботков. Тем временем другие аппараты пылесосят поверхность планеты, следуя по стопам добытчиков и утрамбовывая остатки их деятельности. После этого умелые машины будут упаковывать грунт, то есть реголит, в специальные герметичные контейнеры. Эти роботы будут ползать, ходить или летать, регулярно навещая «горнообогатительную фабрику», «висящую» над поверхностью астероида или просто пришвартованную к нему намертво. Там реголит разогреют, выпарят из него воду и соберут ее в баки хранилища.

Инфраструктура добычи полезных ископаемых в космосе. С 2009 по 2011 год агентство NASA с помощью своего космического телескопа WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) создавало сводный каталог астероидов, имеющихся в Солнечной системе. В поясе между Марсом и Юпитером было обнаружено 100 000 ранее неизвестных астероидов. 19500 астероидов среднего размера обнаружилось неподалеку от Земли. Зафиксировано 4700 крупных астероидов, попадающих в пределы относительной космической близости к Земле (критерием считался радиус 8 миллионов километров, и такие астероиды объявлялись потенциально опасными). В NASA считают, что в данный каталог попало только 30% из числа таких потенциально опасных астероидов.

Более сложные задачи встанут перед космическими горнодобытчиками, если они решатся на добычу металлов. Астероиды М-типа, представляющие собой просто здоровенные глыбы металла, окажутся крепким орешком для космического горнорудного предприятия. Таково мнение Гарри Максуина, геолога из Университета штата Теннесси и председателя группы исследования поверхности астероида в экспедиции Dawn, которую NASA организовало для исследования астероидов. Сама попытка закрепиться на поверхности такого небесного тела уже будет представлять собой достаточно сложную задачу. О бурении металлического массива можно забыть — как и о попытке отпилить от него кусок, чтобы забрать его на переработку. «Только подумайте, сколько на это уйдет энергии, и вы поймете, что задача не слишком-то реалистична», — говорит Максуин.

Магнитные грабли. В некоторых случаях для добычи драгоценных металлов не потребуется рыть никаких шахт. Достаточно будет граблей или гребешка с магнитами на каждом зубце. Стоит пройтись такой бороной по поверхности реголита, и в условиях малой гравитации зерна драгметаллов сами прилипнут к зубьям.
Сито, действующее при слабых гравитационных силах. Вот вам повод для реверансов перед золотоискателями старой закалки. В 2009 году ученые попробовали использовать вибростол для просеивания грунта через решето, чтобы отделить частицы того размера, который является оптимальным для дальнейшей переработки. Эта система продемонстрировала работоспособность при нулевой гравитации, которую создавали полетом самолета по параболической траектории.
Якоря для швартовки к астероиду. В условиях практически нулевой гравитации приземлиться на астероид — непростая задача. Ничуть не проще в такой обстановке вести добычу ископаемых. В лаборатории реактивного движения при NASA разрабатываются сейчас механизмы для забивки в грунт астероида клиньев, ориентированных под разными углами — так они должны держаться существенно надежнее. С другой стороны, компания Honeybee Robotics занимается сейчас разработкой ввинчивающихся буров, которые должны еще надежнее крепить космические аппараты к поверхности астероида.

Правда, по расчетам Льюиса, некоторые из астероидов могут состоять из металла всего на 30%, где металлы представляют собой железо-никель-кобальтовый сплав или сплав платиновой группы. Как он говорит, «велик соблазн просто взять магнит и с его помощью извлечь крупинки металла из раздробленного реголита».

С продавцом все ясно, но кто будет покупателем? Кому потребуется товар, который космические горняки добыли с таким трудом?
Металлы платиновой группы — вот надежда на быстрое обогащение. Это один из редких видов продукции, добытой в космосе, которую рентабельно доставлять на Землю. «Эти металлы широко используются сейчас во многих распространенных современных технологических процессах», — говорит Левицки. Металлы платиновой группы просто незаменимы в автомобильных катализаторах, в производстве силикона и стекла. Они присутствуют в компьютерных жестких дисках, в автомобильных свечах, где, подавляя коррозию, они продлевают жизнь свечи до пробега в 160000 км. В медицине эти металлы незаменимы благодаря их совместимости с биологическими тканями.
Допустим, у нас есть 500-тонный астероид, в котором содержится 0,0015 процента металлов платиновой группы. Это ведь не так плохо и втрое превышает концентрацию в самых богатых месторождениях платины, известных сейчас на Земле. Как говорит Левицки, «если радикально увеличить количество доступной на Земле платины, мы станем свидетелями зарождения новых отраслей производства, которые нам трудно сейчас даже представить».
Однако большая часть веществ, добытых на астероидах, найдет своего покупателя только в весьма отдаленном будущем, когда дальние космические путешествия станут обычным занятием для обитателей Земли. Вот тогда станут необходимы внеземные перевалочные базы, где астронавты, направляясь в дальние края, смогут пополнить запасы воды и топлива. А сейчас — раз нет таких покупателей, значит, не нужны и такие предложения на рынке космических услуг.
Под таким же углом можно рассматривать и проекты, связанные с добычей обычных конструкционных металлов. Они обретут реальность только тогда, когда космические корабли и станции станут производить не на Земле, а на орбите. Разумеется, производство каких-то конструкций в условиях открытого космоса выглядит весьма привлекательно, если сознавать, что мы таким образом экономим на доставке с Земли готовых блоков, однако это направление, если понимать его как вид коммерческой деятельности, всегда будет под угрозой со стороны космических перевозчиков, которые стремятся придумать новые, более дешевые способы вывода земных товаров на орбиту.
Если наступит эпоха, когда обитатели орбитальных станций будут питаться со своих огородов, среди товаров, предлагаемых на космическом рынке появятся не только железо и сталь. Возникнет спрос на азот и аммиак, которые необходимы в космическом земледелии как удобрения. Если человечество начнет всерьез обживаться в космосе, такие отрасли производства и сегменты рынка станут вполне актуальны. Как выразился Льюис, «мы говорим о тех отраслях промышленности, которые помогут обрезать пуповину, связывающую нас с родной планетой».
Проекты компании Planetary Resources — это не просто бизнес-план. Это написанная в самых радужных красках картина, призывающая нас поддерживать дальнейшие космические исследования. Это слово в защиту самых дерзких мечтаний, которые человечество когда-нибудь сделает реальностью.

Вполне возможно, некоторые металлические астероиды имело бы смысл целиком подтянуть поближе к Земле — хотя бы до лунной орбиты. «В них может содержаться такое количество металла, что стоит задуматься, как бы прихватить всю такую штуковину целиком», — говорит Льюис.

источник

Менее века назад человек впервые полетел в космос. Сегодня планируются колонии на Марсе, поселения на Луне и бурение астероидов с целью добычи ресурсов. Насколько это целесообразно и что это даст планете — в нашем материале.

Тридцатого июня 1908 года произошло одно из самых значимых столкновений Земли с астероидом. Космический валун размером от 60 до 190 метров взорвался в атмосфере над рекой Подкаменная Тунгуска в Сибири, уничтожив более двух тысяч квадратных километров леса. К счастью, упал он достаточно далеко от человеческих поселений. Если бы астероид прилетел на 6,5 часа позже, он бы упал на Берлин и изменил бы ход истории. Теперь 30 июня ежегодно отмечают Международный день астероида.

И хотя сегодня мы можем размышлять о том, какие разрушения могут принести камни из космоса, последние технологические разработки дали человечеству возможность взглянуть на астероиды как на ценный источник для добычи минералов — и не только.

Так, уже две компании намереваются стать лучшими в индустрии бурения астероидов — Planetary Resources в штате Вашингтон и Deep Space Industries в Калифорнии.

Кроме того, недавно о себе заявил и Люксембург, который некоторые называют кремниевой долиной для бурения астероидов. Местные власти обязались потратить по крайней мере 230 миллионов долларов на поддержку компаний по бурению астероидов, если они откроют свои офисы в стране.

Все дело в том, что при помощи таких предприятий можно заработать гораздо больше денег. Например, NASA намеревается зондировать астероид (16) Психея, расположенный в поясе астероидов, между Марсом и Юпитером. Только железо, которое можно добыть на этом нем, оценивается в 10 тысяч квадриллионов долларов. Для сравнения: по данным ЦРУ, на планете в принципе циркулирует всего около 80 триллионов долларов.

Ценность минералов, содержащихся в астероидах, настолько велика, что эксперты высказали беспокойство по поводу того, что их добыча может обвалить цены на товары и привести мировую экономику к коллапсу.

Возможно, вы задаетесь вопросом, насколько целесообразно добывать минералы с астероидов, учитывая невероятные объемы топлива, необходимого для космических миссий, и объемы минералов, которые космические аппараты могут привезти обратно на Землю?

Сейчас на эти вопросы нет ответов, но мы надеемся, что они появятся при развитии необходимых для космической индустрии технологий. Тем не менее минеральная ценность астероидов неоспорима.

Соучредитель компании Planetary Resources прокомментировал ситуацию так:

Будущая индустрия добычи полезных ископаемых в космосе также получила финансовую и информационную поддержку от многих выдающихся людей. Среди них — Ларри Пейдж и Эрик Шмидт из Google, Чарльз Симони из Microsoft, режиссер Джеймс Кэмерон, а также инвесторы Рам Шрирам и Росс Перо — младший.

Согласно The Guardian, в апреле 2017 года Goldman Sachs разослал клиентам письмо о том, что бурение астероидов может быть реалистичнее, чем кажется, с понижающимися ценами на запуски и большим количеством минералов в космических камнях.

Пожалуй, самая большая сложность, с которой столкнулась эта индустрия — создание правовых ограничений на владение ресурсами за пределами нашей планеты. Принадлежат ли эти продукты частным компаниям или инвесторам? Может, вообще стоит следовать Договору о космосе и классифицировать астероиды как собственность всего человечества, подобно трансграничным водам океана?

И хотя такие страны, как США и Люксембург, приняли законопроекты о предоставлении компаниям прав на ресурсы, добываемые ими на астероидах или других небесных телах, никакой международной договоренности по этому вопросу пока нет. Эксперты из разных стран выступают против того, чтобы право на добычу ископаемых в космосе частным организациям предоставляли отдельные страны.

Чтобы решить этот вопрос, необходимо вновь обратиться к Договору о космосе 1967 года. Это соглашение, ратифицированное почти 100 странами, запрещает любой нации заявлять права на небесные тела или использовать их в военных целях.

И хотя в договоре нет ни слова о бурении астероидов, некоторые государства — например, Бельгия, Бразилия и Россия — выступают против этой идеи, так как процесс требует «национального присвоения» астероидов, что, в свою очередь, запрещено договором. В итоге получается, что для старта этой индустрии необходимо разработать некий регулирующий орган, который будет следить за глобальным распределением выгоды от добычи минералов и металлов с астероидов, прежде чем присоединятся частные лица.

В декабре 2014 года Международный институт воздушного и космического права создал Гаагскую рабочую группу по управлению космическими ресурсами, чтобы разрешить противоречия между обязательствами по Договору о космосе и отдельными странами. Цель рабочей группы — рекомендовать ООН строгий космический закон, который примет во внимание космическую добычу ресурсов.

В сентябре 2017 года рабочая группа распространила «Проект основных положений для разработки правового режима деятельности по добыче полезных ископаемых в космосе».

Он призывает к распределению выгоды, исходящей от использования космических ресурсов, а также к установлению международного фонда для добычи ресурсов в космосе. Кроме того, в нем упоминается, что распределение финансовой выгоды необязательно, а операторам следует делиться ею, но это, опять же, это необязательно.

Учитывая то, что у частных компаний буквально чешутся руки, только бы поскорее начать добычу ископаемых на астероидах, можно сказать, что настал момент, когда следует обновить международные законы, поддерживающие справедливое использование ресурсов на астероидах.

С уверенностью можно сказать одно: как только все законы будут утверждены и приняты на глобальном уровне, добыча ископаемых на астероидах откроет новые возможности не только компаниям, которые будут отправлять к небесным телам свои миссии, но и всему человечеству. Безусловно, это явится серьезной встряской для многолетних устоев: рынки обвалятся, что-то обесценится, драгоценное станет заурядным, но для человечества это станет новым и удивительным рубежом.

источник

Развитие космических технологий частными компаниями и снижение стоимости запусков ракет делает добычу полезных ископаемых в космосе реальностью уже в обозримом будущем. Эксперты и участники рынка рассказали “Ъ”, сколько может стоить астероид, когда именно можно ждать первой добычи ископаемых в космосе и к каким проблемам на Земле это может привести.

Большой секрет для маленькой компании

«Психологический барьер для добычи ископаемых на астероидах все еще высок, фактические финансовые и технологические барьеры заметно ниже. Геологоразведочные работы могут обойтись всего в несколько десятков миллионов долларов, а специалисты Калифорнийского технологического института посчитали, что космический корабль, способный добывать минералы на астероиде, обойдется в $2,6 млрд»,— сообщают в нашумевшем не так давно докладе аналитики инвестбанка Goldman Sachs. Западные наблюдатели отмечают, что эта цифра лишь кажется большой: для сравнения, только в компанию Uber в 2013–2015 годах инвесторы вложили несколько миллиардов долларов, при этом в 2016 году ее чистый убыток составил $2,8 млрд, а в 2017-м — $4,5 млрд.

Говоря о добыче полезных ископаемых в космосе, многие наблюдатели подразумевают в первую очередь Луну.

«Если иметь в виду, что в настоящее время тонна платины стоит около £25 млн, а астероид радиусом 25 м может содержать до 29 тонн платины на основании известных науке метеоритных образцов,— уточнил господин Хантер-Скаллион.— Если учесть другие металлы платиновой группы (родий, палладий, иридий и т. д.— “Ъ” ), то всего один небольшой астероид может стоить до $3 млрд. Современные ракетные технологии уже позволяют доставлять на подходящую орбиту околоземные астероиды такого класса».

Первой компанией, изучающей возможности добычи ископаемых в космосе, стала Planetary Resources, основанная в 2009 году в городе Редмонд (штат Вашингтон). Она уже провела несколько удачных запусков космических аппаратов с выходом на околоземную орбиту и последующим возвращением. Среди инвесторов в Planetary Resources есть не только частные фонды, но и правительство Люксембурга. В ноябре 2016 года оно вложило в Planetary Resources €25 млн и подписало соглашение о совместной исследовательской работе, целью которой является запуск геолого-разведочного аппарата на астероид уже в 2020 году. Еще одна такая компания — калифорнийская Deep Space Industries, которая с 2013 года уже успела получить от венчурных инвесторов несколько десятков миллионов долларов, а от NASA — контракты на создание космических аппаратов, способных проводить геологоразведку на астероидах.

Люксембург, известный в основном благодаря своим небольшим размерам и сосредоточению финансовых компаний, является одним из первопроходцев в области инвестиций в добычу полезных ископаемых в космосе. В 2016 году правительство этой страны опубликовало программу Space Resources Initiative, подразумевающую проведение научно-исследовательских работ и инвестиции в добычу полезных ископаемых в космосе. Именно в Люксембурге находится второй по величине в мире спутниковый оператор — компания SES S. A. Ее выручка в 2017 году составила €2 млрд, а чистая прибыль — €600 млн. Компания имеет группировку из 55 геостационарных спутников, которые могут обслуживать 99% населения Земли.

Эксперты и участники рынка отмечают, что по мере роста населения планеты, истощения ее запасов и развития космических технологий, экспансия в космос будет становиться все более активной и уже сейчас перешла из раздела научной фантастики в область обозримого будущего с реальными сроками. При этом стоимость запусков ракет легких классов в последние десять лет значительно сократилась (см. диаграмму). Господин Хантер-Скаллион сообщил, что его компания планирует запуск своего первого спутника в 2020 году, а первую добычу на астероиде — в середине—конце 2020-х годов.

Профессор бизнес-школы Audencia (Нант, Франция) Иорданис Калаитзоглу отметил в беседе с “Ъ”, что добыча полезных ископаемых в космосе как проект включает четыре этапа: разведку, наладку оборудования, извлечение, доставку. «Современные технологии делают все эти этапы вполне осуществимыми, но не всегда экономически выгодными. Однако учитывая быстрые темпы технологического развития и все возрастающий спрос на истощающиеся ресурсы, добыча ископаемых в космосе может стать настоящей золотой жилой, особенно для тех, кто первым вступит в эту гонку».

Астероид замедленного действия

Эксперты и участники рынка считают, что международному сообществу уже сейчас необходимо разрабатывать правовую базу для добычи ископаемых в космосе. В настоящее время основным положением международного права по космосу является договор ООН, подписанный в 1967 году, который в основном направлен на нераспространение и неразмещение в космосе и на космических телах оружия массового уничтожения, а также запрещает распространение суверенитета государств на космические объекты или их части. При этом в договоре говорится, что Луна и другие небесные тела могут использоваться исключительно в мирных целях. Условия добычи полезных ископаемых в договоре не обговаривается.

«Мы решаем этот вопрос не только в Великобритании, лоббируя разработку британского закона о добыче полезных ископаемых в космосе, но и на международной арене. Как гендиректор Asteroid Mining Corporation, я являюсь членом Гаагской международной рабочей группы по вопросам разработки ресурсов в космическом пространстве. Главным вопросом сейчас является работа по правам собственности, кем и как будут рассматриваться требования на разработку астероидов — в рамках отдельных государств или в рамках ООН»,— сообщил “Ъ” британский предприниматель.

Господин Калаитзоглу подчеркивает, что прибыльным этот бизнес станет не только для тех, кто сможет участвовать в нем с технологической точки зрения, но и с юридической. «На Земле можно провести аналогии с правами на проведение таких работ, как разведка и добыча нефти,— эта сфера регулируется и все равно иногда вызывает споры. Для космоса же подобного регулирования нет, поэтому в реальности ситуация может развиваться по принципу живой очереди — «кто первый, тот и успел». Растущий дефицит металлов на Земле, высокий потенциал прибыли и нехватка регулирования создают целый комплекс проблем: от «золотой лихорадки» до «колонизации» космоса. Во избежание будущих конфликтов необходимо уже сейчас начать работу над созданием соответствующей правовой базы»,— считает профессор французской бизнес-школы Audencia.

источник

Мечты о колонизации космоса и добыче там природных ресурсов появились давно, но именно сегодня они становятся реальностью. В начале года компании Planetary Resources и Deep Space Industries заявили о намерениях начать промышленное освоение космоса. Т&P разбираются, какие полезные ископаемые они собираются добывать, насколько эти проекты осуществимы и сможет ли космос стать новой Аляской для золотоискателей XXI века.

Если о промышленном освоении планет пока только мечтают, то с астероидами дела обстоят куда более оптимистично. В первую очередь речь идет только о самых ближайших к Земле объектах, да и то тех чья скорость не превышает порога первой космической. Что касается самих астероидов, то наиболее перспективными для добычи считаются, так называемые, астероиды M-класса, большая часть из которых почти целиком состоит из никеля и железа, а также астероиды S-класса, имеющие в своей породе силикаты железа и магния. Также исследователи предполагают, что на этих астероидах могут быть обнаружены залежи золота и металлов платиновой группы, последние же ввиду своей редкости на Земле представляет особый интерес. Для того чтобы представлять о каких цифрах идет речь: астероид средних размеров (диаметром порядка 1,5 километров) содержит металлов на 20 триллионов долларов.

Наконец, еще одна важнейшая цель космических золотоискателей — астероиды С-класса (примерно 75 процентов от всех астероидов Солнечной системы), на которых планируется добывать воду. По подсчетам, даже самые маленькие астероиды этой группы, диаметром в 7 метров, могут содержать в себе до 100 тонн воды. Недооценивать воду нельзя, не стоит забывать, что из нее можно получить водород, который затем использовать в качестве топлива. К тому же добыча воды непосредственно на астероидах позволит сэкономить деньги на ее доставку с Земли.

Платина — лакомый кусок для всех инвесторов. Именно за счет платины энтузиасты космической добычи ресурсов смогут окупить свои затраты.

От запасов воды будет зависеть работа всей добывающей станции. К тому же «водных» астероидов вблизи Земли больше всего: порядка 75 процентов.

Железо — важнейший металл современной промышленности, поэтому вполне очевидно, что на нем в первую очередь будет сконцентрированы усилия добытчиков.

Добывать на астероиде, после чего доставлять на Землю для переработки.

Фабрика по добыче полезных ископаемых строится непосредственно на поверхности астероида. Для этого необходимо разработать технологию удерживающую оборудование на поверхности астероида, так как небольшой силы тяжести даже слабое физическое воздействие может легко оторвать конструкцию и унести ее в космос. Другая проблема этого способа — доставка сырья для последующей обработки, которая может обойтись очень дорого.

Система самовоспроизводящихся машин. Чтобы обеспечить работу производства без участия человека, предлагается вариант создания системы самовоспроизводящихся машин, каждая из которых за определенный срок собирает свою точную копию. В 80-е годы такой проект даже разрабатывался НАСА, правде речь тогда шла о поверхности Луны. Если за месяц такая машина будет способна собирать аналогичную себе, меньше чем через года таких машин будет больше тысячи, а через три более миллиарда. В качестве источника питания машин предлагается использовать энергию солнечных батарей.

Добывать и перерабатывать прямо на астероиде. Строить станции, обрабатывающие сырье на поверхности астероида. Достоинство этого способа в том, что он позволит значительно сэкономить средства на доставку ископаемых к месту добычи. Минусы — дополнительное оборудования, и соответственно, более высокая степень автоматизации.

Переместить астероид к Земле для последующей добычи. Притянуть астероид к Земле можно с помощью космического буксира, по принципу действия аналогичного тем, что доставляют сейчас спутники на орбиту Земли. Второй вариант — создание гравитационного буксира, технологии с помощью которой планируется защищать Землю от потенциально опасных астероидов. Буксир представляет собой небольшое тело, которое подходит вплотную к астероиду (на расстояние до 50 метров) и создает гравитационное возмущение, меняющее его траекторию. Третий вариант, самый смелый и неординарный — изменение альбедо (отражающей способности) астероида. Часть астероида накрывается пленкой или покрывается краской, после чего, согласно теоретическим выкладкам, из-за неравномерного нагрева поверхности Солнцем, скорость вращения астероида должна измениться.

За создание Planetary Resources отвечает американский бизнесмен Питер Диамантис, создатель фонда X-Prize. Ученый коллектив возглавляют бывшие сотрудники НАСА, а финансовую поддержку проекту оказывают Ларри Пейдж и Джеймс Кэмерон. Первичная задача компании — постройка телескопа Arkyd-100, производство которого она оплачивает сама, а все пожертвования пойдут на обслуживание телескопа и непосредственно, запуск, намеченный на 2014 год. Планы у Arkyd-100 вполне скромны — компания рассчитывает испытать телескоп, а заодно сделать качественные снимки галактик, Луны, туманностей и прочих космических красот. Но уже последующие Arkyd-200 и Arkyd-300 будут заниматься конкретным поиском астероидов и подготовке к добыче сырья.

У руля Deep Space Industries стоит Рик Тамлинсон, приложивший руку к же фонду X-Prize, бывший сотрудник НАСА Джон Мэнкинс и австралийский ученый Марк Сонтер. Уже сейчас компания располагает двумя космическими аппаратами. Первый из них, FireFly, планируется к запуску в космос в 2015 году. Аппарат весит всего 25 килограмм и будет нацелен на поиск подходящих для будущего освоения астероидов, изучение их структуры, скорости вращения и других параметров. Второй, DragonFly, должен будет доставить куски астероидов массой 25-75 килограмм на Землю. Его запуск, согласно программе, осуществится в 2016 году. Главный секретное оружие Deep Space Industries — технология MicroGravity Foundry, микрогравитационный 3D-принтер, способный создавать высокоточные детали большой плотности в условиях малой гравитации. Уже к 2023 году компания рассчитывает на активную добычу на астероидах платины, железа, воды и газов.

НАСА тоже не стоит в стороне. К сентябрю 2016 года агентство планирует запустить аппарат OSIRIS-REX, который должен начать исследование астероида Бенну. Ориентировочно к концу 2018 году аппарат достигнет цели, возьмет пробу грунта и еще через года вернется на Землю. В планах исследователей — проверить догадки о происхождении Солнечной системы, проследить за отклонением траектории астероида (существует, хоть и чрезвычайно малая, вероятность, что Бенну когда-нибудь может столкнуться с Землей), и, наконец, самое интересное: изучить грунт астероида на предмет полезных ископаемых.

Для анализа грунта на будут работать 3 спектрометра: инфракрасный, тепловой и рентгеновский. Первый будет измерять инфракрасное излучение и искать углеродосодержащие материалы, второй — измерять температуру в поисках воды и глины. Третий — улавливать источники рентгеновского излучения для обнаружения металлов: прежде всего железа, магния и кремния.

Если глобальные планы компаний станут реальностью, встает еще один насущный вопрос: как будут разделяться права на добычу полезных ископаемых в космосе? Впервые этой проблемы коснулись еще в 1967 году, когда ООН приняла закон, запрещающий добычу ресурсов в космосе, пока компания-добытчик не представит де-факто захвата территории. О правах на сами ресурсы ничего сказано не было. Немного прояснил ситуацию документ ООН 1984 года, касающийся Луны. В нем заявлено, что «Луна и ее природные ресурсы являются общим наследием человечества», а использование ее ресурсов «должно осуществляться на благо и в интересах всех стран». При этом главные космические державы, СССР и США, этот документ проигнорировали и вопрос остался открытым до сегодняшнего дня.

Для решения вопроса некоторые специалисты предлагают взять за аналог систему, применяемую сейчас в Конвенции о международном морском праве, регулирующей добычу ископаемых с морского дна. Принципы ее более чем идеалистические — согласно конвенции, ни одно государство, так же как и частное лицо не может претендовать на право присвоения территории и ее ресурсов, эти права принадлежат всему человечеству, а сами ресурсы должны использоваться только в мирных целях. Но вряд ли это остановит агрессивную экспансию частных компаний. О характере будущей индустрии лучше всего высказался глава правления Deep Space Industries Рик Тамлинсон: «Существует миф, что впереди нас не ждет ничего хорошего и нам не на что надеяться. Этот миф существует только в умах верящих в него людей. Мы же убеждены, что это только начало».

источник

Астероиды – это начальный материал, оставшийся после образования Солнечной Системы. Они распространены везде: некоторые пролетают совсем близко к Солнцу, другие обнаружены неподалеку от орбиты Нептуна. Огромное количество астероидов собрано между Юпитером и Марсом – они формируют так называемый Пояс астероидов. На сегодняшний день было обнаружено около 9000 объектов, проходящих рядом с орбитой Земли.

Многие из таких астероидов находятся в зоне доступа и многие же содержат огромные запасы ресурсов: начиная от воды, заканчивая платиной. Их использование даст практически бесконечный источник, который установит стабильность на Земле, увеличит благосостояние человечества, а также создаст основу для присутствия и исследования космоса.

Невероятные ресурсы

Существует более 1500 астероидов, до которых также легко добраться, как и до Луны. Их орбиты пересекаются с орбитой Земли. Такие астероиды обладают небольшой силой тяжести, что облегчает задачи посадки и взлета.

Ресурсы астероидов обладают рядом уникальных особенностей, что делает их еще более привлекательными. В отличие от Земли, где тяжелые металлы расположены ближе к ядру, металлы на астероидах распределены по всему объекту. Таким образом, извлекать их намного легче.

Астероиды содержат драгоценные и полезные минералы, например, железо, никель, воду, МПГ, золото. Зачастую их концентрации могут сравниться с концентрациями на богатейших месторождениях Земли.

Человечество только начинает понимать невероятный потенциал астероидов. Первый контакт космического аппарата с одним из них произошел в 1991 году, когда аппарат «Галилео» пролетел рядом с астероидом Гаспра на его пути к Юпитеру. Наше знание таких небесных соседей было революционизировано немногочисленными международными и американскими миссиями, предпринятыми с тех пор. Во время каждой из них наука об астероидах заново переписывалась.

Об открытии и количестве астероидов

Миллионы астероидов пролетают мимо орбит Марса и Юпитера, чьи гравитационные пертурбации выталкивают некоторые объекты ближе к Солнцу. Таким образом и появился класс околоземных астероидов.

Когда говорят об астероидах, большинство людей представляют именно их Пояс. Миллионы объектов составляющих его, образуют похожий на кольцо район меду орбитами Марса и Юпитера. Несмотря на то, что эти астероиды очень важны с точки зрения понимания истории возникновения и развития Солнечной Системы, по сравнению с околоземными, добраться до них не так легко.

Околоземные астероиды определяются как астероиды, чья орбита или ее часть находится в промежутке от 0,983 до 1,3 астрономических единиц от Солнца (1 астрономическая единица – расстояние от Земли до Солнца).

На 1960 год было известно лишь о 20 околоземных астроидах. К 1990 году число выросло до 134, а на сегодняшний день их количество оценивается в 9000 и растет все время. Ученые уверены, что на самом деле их более миллиона. Среди наблюдаемых сегодня астероидов 981 из них больше 1 км в диаметре, остальные – от 100 м до 1 км. 2800 – меньше 100 м в диаметре.

Околоземные астероиды классифицируются на 3 группы в зависимости от их расстояния от Солнца: Атоны, Аполлоны и Амуры.

Два околоземных астероида посещались космическими аппаратами-роботами: миссия НАСА посетила астероид 433 Эрос, а японская «Hayabusa» астроид 25143 Итокава. В настоящее время НАСА работает над миссией «OSIRIS-Rex», цель которой – полет к углеродному астероиду 1999 RQ36 в 2019 году.

Состав астероидов

Околоземные астроиды широко варьируются по своему составу. Каждый их низ в различных количествах содержит воду, металлы и углеродистые материалы.

Вода с астероидов – это ключевой ресурс в космосе. Воду можно превратить в ракетное топливо или снабжать ей людские нужды. Кроме того, она может кардинальным образом изменить способ исследования космоса. Один богатый водой астероид шириной 500 м содержит в 80 раз больше воды, чем может поместиться в самый крупный танкер, а если ее превратить в топливо для космических аппаратов, то получится в 200 раз больше, чем требовалось для запуска всех ракет в истории человечества.

Однажды получив доступ, научившись добывать, извлекать и использовать водные ресурсы астероидов, добыча на них металлов станет намного реальнее. Некоторые околоземные объекты содержат МПГ в таких высоких концентрациях, какими могут похвастаться лишь богатейшие земные рудники. Один богатый платиной астероид шириной 500 м содержит почти в 174 раза больше этого металла, чем добывается на Земле в год и в 1,5 раза больше всех известных мировых запасов МПГ. Такого количества достаточно для того, чтобы заполнить баскетбольную площадку на 4 раза выше кольца.

Астроиды также содержат более распространенные металлы, например, железо, никель, кобальт. Иногда в невероятных количествах. Кроме того, на них можно встретить летучие вещества, например, азот, CO, CO2 и метан.

Использование астероидов

Вода – важнейший элемент Солнечной Системы. Для космоса вода, помимо своей критической гидратационной роли, предоставляет и другие важные преимущества. Она может защитить от солнечной радиации, использоваться в качестве топлива, давать кислород и т.д. На сегодняшний день, вся вода и связанные с ней ресурсы, необходимые для космических полетов, транспортируются с поверхности Земли по безмерно высоким ценам. Среди всех ограничений на человеческую экспансию в космос, это самое важное.

Вода – ключ к Солнечной Системе

Воду с астероидов можно как конвертировать в ракетное топливо, так и поставлять в специальные хранилища, расположенные в стратегических местах на орбите для заправки космических кораблей. Такой вид топлива, поставляемый и продаваемый, даст огромный толчок к развитию космических полетов.

Вода с астероидов может значительно сократить затраты на космические миссии, поскольку все они зависят, в первую очередь, от топлива. Например, намного более выгодно транспортировать литр воды с одного из астероидов на орбиту Земли, чем доставить этот же литр с поверхности планеты.

На орбите воду можно использовать для заправки спутников, увеличения грузоподъемности ракет, обслуживания орбитальных станций, предоставлять защиту от радиации и т.д.

Богатый водой астероид шириной 500 м обладает водой стоимостью $50 миллиардов. Ее можно доставить на специальную космическую станцию, где будут заправлять аппараты для полетов в дальний космос. Это весьма эффективно даже при скептических предположениях, что: 1. Извлекаться будет всего 1% воды, 2. Половина добытой воды будет использовать при доставке, 3. Успешность коммерческих космических полетов приведет к 100-кратном снижению стоимости запуска ракет с Земли. Конечно, при не столь консервативном подходе, ценность астероидов вырастет на многие триллионы или даже десятки триллионов долларов.

Экономика операций по разработке астероидов может также быть улучшена при использовании «местного» топлива. То есть горнодобывающий аппарат может летать между планетами с помощью воды от того астероида, на котором она добыта, что приведет к высокой окупаемости.

При условии успешности добычи воды, разработка других элементов и металлов станет намного более реальной. Другими словами, добыча воды позволит добывать металлы.

МПГ на Земле встречаются очень редко. Они (как и похожие на них металлы) обладают специфическими химическими свойствами, которые делают их невероятно ценными для промышленности и экономики 21 века. Кроме того, их изобилие может дать начало к новому, еще не изведанному, их применению.

Использование металлов с астероидов в космосе

Кроме доставки на Землю, металлы, добытые на астероидах, могут использоваться прямо в космосе. Такие элементы, как, например, железо и алюминий, можно будет применять при строительстве космических объектов, защиты аппаратов и т.д.

Целевые астероиды

Более 1500 астероидов можно достигнуть также легко, как и Луны. Если брать в расчет обратный пути, то цифра увеличивается до 4000. Вода, извлекаемая на них, может быть использована для обратного полета на Землю. Это еще больше увеличивает доступность астероидов.

В определенных случаях, особенно во время первых миссий, следует нацеливаться на астероиды, которые проходят в районе Земля-Луна. Большая их часть не пролетает так близко, но есть и исключения.

Благодаря стремительному уровню обнаружения новых околоземных астероидов и увеличению возможностей их исследования, весьма вероятно, что большинство доступных объектов еще предстоит открыть.

Planetary Resources

Все выше перечисленное интересует многие организации и отдельных людей. Многие видят в этом будущее добычи в целом и Земли в частности.

Именно такими людьми была основана компания Planetary Resources, официально объявленная цель которой заключается применении коммерческих, инновационных технологий для исследования космоса. Planetary Resources собирается развивать недорогие роботизированные космические аппараты, которые позволят открывать тысячи богатых ресурсами астероидов. Компания планирует использовать природные богатства космоса для развития экономики, строя, таким образом, будущее всего человечества.

Ближайшая цель Planetary Resources – значительным образом сократить стоимость разработки астероидов. При этом будут объединяться все самые лучшие коммерческие аэрокосмические технологии. Как заявляют в компании, их философия позволит быстро развивать частное, коммерческое изучение космоса.

Большая часть технологий Planetary Resources – их собственные. Технологический подход компании обусловлен несколькими простыми принципами. Planetary Resources объединяет современные инновации в области микроэлектроники, медицины, информационных технологий, роботостроения.

Исследование космоса ставит специфичные преграды в деле строительства космических аппаратов. Критически важными аспектами в этом вопросе являются оптические коммуникации, микродвигатели и т.д. Planetary Resources активно работает над ними в сотрудничестве с НАСА. Сегодня уже создан космический телеском Arkyd series 100 LEO (рис.слева).Leo – это первый частный космический телескоп и средство достижения околоземных астероидов. Он будет находиться на низкой земной орбите.

Arkyd series 200 — Interceptor

Будущие усовершенствования телескопа Leo откроют дорогу для следующего этапа – запуска миссии аппарата Arkyd series 200 — Interceptor (рис.слева). В стыковке со специальным геостационарным спутником, Interceptor пройдет позиционирование и отправится к целевому астероиду для сбора всех необходимых данных о нем. Два или более аппарата Interceptor могут работать вместе. Они позволят определять, отслеживать и сопровождать объекты, пролетающие между Землей и Луной. Миссии Interceptor позволят Planetary Resources быстро получить данные о нескольких околоземных астероидах.

Arkyd series 300 Rendezvous Prospector

Дополнив Interceptor возможностью лазерной коммуникации в глубоком космосе, Planetary Resources сможет приступить к миссии аппарата под названиемArkyd series 300 Rendezvous Prospector (рис.слева), целью которой являются более дальние астероиды. Встав на орбиту одного из них, Rendezvous Prospector будет собирать данные о форме астероида, вращении, плотности, составе поверхности и недр. Применение Rendezvous Prospector продемонстрирует относительно небольшую стоимость возможности межпланетных полетов, что соответствует интересам НАСА, различных научных организаций, частных компаний и т.д.

Добыча и извлечение металлов и других ресурсов в условиях микрогравитации – дело, которое будет зависеть от значительных исследований и вложений. Planetary Resources будет работать над критически важными технологиями, которые позволят получать на астероидах как воду, так и металлы. Вкупе с недорогими аппаратами для исследования космоса, это дает возможность устойчивого развития этой области.

Команда Planetary Resources

В состав Planetary Resources входят выдающиеся в своем деле люди: ученые инженеры, специалисты в самых разных сферах. Основателями компании считаются бизнесмена и пионера коммерческой космической индустрии Эрик Андерсон и Питер Диамандис. Среди других членов команды Planetary Resources есть бывшие специалисты НАСА Крис Левицки и Крис Вурхиз, знаменитый кинорежиссер Джеймс Кэмерон, бывший астронавт НАСА Томас Джонс, бывший технический директор Microsoft Дэвид Васкевич и другие.

источник