Что такое космический майнинг и зачем он нужен?

Космическим майнингом называют добычу полезных ископаемых вне Земли. Например: добыча полезных ископаемых с других планет, астероидов, иных планет и даже из соседних солнечных систем. В данной статье мы рассмотрим способ добычи именно с астероидов.

Насколько выгоден космический майнинг, и существует ли в нём сейчас потребность?

Фактически, всё золото, кобальт, железо, марганец, молибден, никель, осмий, палладий, платина, рений, родий и рутений, которые сейчас добываются из верхних слоёв Земли, являются остатками астероидов, упавших на Землю во время ранней метеоритной бомбардировки, когда после остывания коры на планету обрушилось огромное количество астероидного материала.

Для начала, давайте разберемся, какие классы астероидов существуют: (Вообще, существует всего 3 основных класса, однако мы рассматриваем ещё и более мелкие)

S-класс: (Каменистый) Состоит в основном из силикатов, таких как полевой шпат и пироксен.

C-класс: (Углеродистые) В основном состоят из глинистых минералов, гидратированных силикатов и водоносных минералов, а также содержат органические соединения, такие как углерод и водород.

P-класс: (Примитивные) Предполагается, что они имеют состав из богатых органикой силикатов, углерода и безводных силикатов, возможно, с водяным льдом в их недрах.

M-класс: третий по многочисленности класс астероидов, состав данного класса изучен довольно плохо. Известно только, что они обладают умеренно большим альбедо (0,1 — 0,2) и содержат в своём составе металлы: никель и железо, и всё это с небольшой примесью камней.

E-класс: схож с M-классом. Отличается лишь высоким альбедо.

D-класс: D-астероиды являются наиболее древними, малоизменёнными телами пояса астероидов. Спутники Марса Фобос и Деймос тоже можно отнести к этому классу астероидов. Имеют силикаты, богатые углеродом или органическими веществами, возможно, вперемешку с водяным льдом

R-класс: довольно редкий класс астероидов. Химический состав астероидов этого класса говорит о том, что они подверглись наиболее интенсивной тепловой и ударной переработке и, вероятно, являются осколками промежуточных силикатных оболочек

F-класс: очередной довольно редкий класс астероидов, которые входят в состав группы углеродных астероидов. По критериям классификации SMASS, астероиды классов B и F (в классификации Толена) почти неразличимы между собой и соответствуют классу B.

B-класс: редкие астероиды. Среди астероидной популяции объекты класса B преобладают главным образом во внешней части главного пояса астероидов. Спектроскопические исследования позволили предположить, что основными составляющими поверхности являются безводные силикаты, гидратированные глинистые минералы, органические полимеры, магнититы и сульфиды.

Немного цифр:
В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. 

Знакомьтесь, это Психея 16

Между Марсом и Юпитером, на расстоянии ~400 млн километров от Земли, находится один крайне интересный нам астероид -- Психея 16. Астероид Психея 16 относят к классу металлических (M-класс), ибо, как нетрудно догадаться, состоит он из металлов.

90% - это стандартные для астероидов и метеоритов подобного типа это никель и железо. На деле же, это достаточно редкое явление, ведь, как правило, доминируют астероиды из углеродных (C-класс) или силикатных соединений (S-класс). Ввиду данного явления многие ученые высказывают предположение, что Психея некогда могла быть ядром карликовой планеты, верхнюю часть которой "сдуло" в космос столкновение с чем-то большим, а ядро осталось болтаться в одиночестве. Психея - самый большой астероид из металлических астероидов, он похож на "картофелину" со средним диаметром в 200 км. Эта "картофелина" внутри содержит столько золота и прочих драгоценных металлов, что, по подсчетам Forbes, если продать всё это, каждому жителю досталось бы по 94 млрд долларов! С текущим курсом астероид стоит около 10 квинтиллионов долларов! Это 18 нулей. Правда, цифры эти абстрактны.

Богатство не приносит ресурсы, богатство приносит продажа чего-то, что удовлетворяет потребность. Газ и нефть это делают, но если их будет слишком много - цены неумолимо упадут.

Это важно понимать, что добыча ресурсов на астероидах -- не панацея. Однако лишней она тоже не будет.
Так что там в планах?

Если так представить, можно просто взять какой-то космический камушек, зацепить буксиром и пригнать на Землю и покончить с мировым дефицитом платины, ведь так?

"Психея" - планируемая миссия NASA по изучению металлического астероида Психея 16, с помощью которого можно изучать происхождение планетных ядер.

Ожидается, что эта миссия расширит понимание формирования планет и их внутренних структур.

Научные цели миссии:

- Понять ранее неисследованную часть формирования планеты: железные ядра.

- Заглянуть внутрь планет земной группы, включая Землю, непосредственно исследуя внутреннюю часть дифференцированного тела, которое иначе не было бы видно.

- Исследовать новый тип мира, "сделанный" из металла.

- Определить, является ли Психея 16 ядром, или это расплавленное вещество.

- Определить относительный возраст областей поверхности Психеи 16.

- Определить, содержат ли небольшие металлические тела те же лёгкие элементы, которые ожидаются в ядре высокого давления Земли.

- Определить, образовалась ли Психея 16 в условиях, более окислительных или более восстановительных, чем ядро Земли.

- Охарактеризовать топографию Психеи 16.

Научные вопросы миссии:

- Является ли Психея 16 обнажённым ядром дифференцированной планетезимали, или она была сформирована как богатое железом тело? Каковы были части планет до слипания? Были ли у планетезималей, которые образовались вблизи Солнца и далеко очень разные составы?

- Если Психея 16 была лишена своей мантии, когда и как это произошло?

- Если Психея 16 когда-то была расплавлена, она затвердела изнутри или снаружи?

- Каковы основные элементы, которые сосуществуют в металлическом железе сердечника?

- Каковы основные характеристики геологической поверхности и глобальной топографии? Психея 16 радикально отличается от известных каменистых и ледяных тел?

- Чем отличаются кратеры на металлическом теле от скал или льда?

План полёта

"Психея" прибудет к (16) Психея и выйдет на орбиту в 2029 году. Космический корабль будет вращаться на уменьшающихся высотах или режимах. Его первый режим, «Орбита A», позволит космическому кораблю выйти на орбиту длиной 700 км для определения магнитного поля и предварительного картографирования в течение 56 дней. Затем он опустится на орбиту B, установленную на высоте 290 км, на 76 дней для тех же целей. Далее он опустится на орбиту C на высоте 170 км, на 100 дней для исследования гравитации и магнитного поля. Наконец, орбитальный аппарат выйдет на орбиту D на высоте 85 км, чтобы определить химический состав поверхности с помощью гамма-излучения и нейтронных спектрометров. Планируется, что аппарат пробудет на орбите астероида в течение не менее 21 месяца.

2022-ый год наглядно продемонстрировал, что человечеству нужна общая цель. Не простое реагирование на кризисы и внутренние конфликты, а стремление к чему-то большему, чем мы сами.

Заключение

Несомненно, добыча полезных ископаемых на астероидах -- многообещающая перспектива. Как говорил Циолковский:

"Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство"

Источник: Berezhnev Vladimir / habr