space

Что мы можем сделать с захваченным астероидом?

Пол М. Саттер — астрофизик из SUNY Stony Brook и Института Флэтайрон, ведущий программ «Спроси космонавта» и «Космическое радио» и автор книги «Как умереть в космосе».

У астероидов более чем достаточно золота и других металлов, чтобы обеспечить состояние на несколько жизней. Но есть много других причин, по которым астероиды ценны.

Так как же получить эти металлы с этих далеких астероидов? Возможно, лучший способ — доставить космические камни на Землю.

Большинство металлов, которые мы используем в повседневной жизни, похоронены глубоко под землей. Когда наша планета была еще расплавленной, почти все тяжелые металлы опускались до ядра, что было довольно трудно добраться. Доступные жилы золота, цинка, платины и других ценных металлов появились в результате более поздних ударов астероидов о поверхность Земли.

Эти астероиды представляют собой фрагментированные остатки почти планет, но они содержат все те же смеси элементов, что и их более крупные планетарные собратья. И вам не нужно копаться в их ядрах, чтобы получить это: астероид 16 Психея, например, содержит примерно 22 миллиарда миллиардов фунтов (10 миллиардов миллиардов килограммов) никеля и железа, которые используются во всем, от железобетона до мобильные телефоны.

Если бы мы сохранили наше текущее потребление никеля и железа, одна только Психея могла бы обеспечивать наши промышленные потребности в течение нескольких миллионов лет.

Далеко-далеко

Но главная проблема с астероидами в том, что они находятся далеко. Не только в космосе (десятки миллионов миль даже для астероидов «близких» к Земле), но и по скорости. Чтобы запустить с поверхности Земли и выйти на орбиту, ракете необходимо изменить свою скорость с нуля до 5 миль в секунду (8 километров в секунду).

Чтобы сблизиться со средним астероидом, ракета должна изменить свою скорость еще на 3,4 мили в секунду (5,5 км / с). Для этого требуется почти столько же топлива, сколько и для самого запуска, которое ракета должна нести мертвым грузом, что увеличивает и без того непристойные затраты на попытки организовать удаленную добычу полезных ископаемых.

И как только астероид будет заминирован, исследователи астероидов столкнутся с трудным выбором: они могут попытаться очистить руду прямо здесь, на астероиде, что повлечет за собой создание всего перерабатывающего предприятия, или отправить сырую руду обратно на Землю с помощью все отходы, которые могут возникнуть.

Принося домой бекон

Итак, вместо того, чтобы пытаться заминировать далекий астероид, как насчет того, чтобы вернуть астероид на Землю? Злополучная миссия НАСА по перенаправлению астероидов (ARM) была попыткой сделать именно это. Цель миссии заключалась в том, чтобы захватить 13-футовый (4-метровый) валун с ближайшего астероида и вернуть его в окололунное пространство (между орбитами Земли и Луны), где мы могли бы затем изучить его на досуге.

Чтобы переместить валун, ARM будет использовать солнечную электрическую тягу с солнечными панелями, поглощающими солнечный свет и преобразующими его в электричество. Это электричество, в свою очередь, будет приводить в действие ионный двигатель. Это будет не быстро, но эффективно — и в конечном итоге работа будет выполнена.

К сожалению, в 2017 году НАСА отменило ARM. Некоторые из критически важных технологий были задействованы в других проектах, таких как миссия OSIRIS-REx на астероид Бенну, а НАСА продолжает исследования и использование ионных двигателей. При правильном масштабировании будущая версия ARM потенциально может отправлять большие куски астероидов — если не целые маленькие астероиды — в близлежащее космическое пространство.

Фактически, недавнее исследование обнаружило дюжину потенциальных астероидов диаметром от 6,6 до 66 футов (от 2 до 20 метров), которые могут быть выведены на околоземную орбиту с изменением скорости менее 1,640 футов в секунду (500 м). / с). И схемы солнечной электрической силовой установки, разработанные для ARM, были бы вполне способны на это, хотя на это потребуется время.

Как только астероид оказывается в околоземном космическом пространстве, многие трудности добычи астероидов значительно уменьшаются. Просто сравните легкость выхода на низкую околоземную орбиту или даже на Луну с достижением Марса. Чрезвычайная удаленность Красной планеты от Земли представляет собой огромные логистические, инженерные и технические проблемы, которые мы все еще пытаемся решить, в то время как мы поддерживаем постоянное присутствие человека на низкой околоземной орбите на протяжении более двух десятилетий.

Цислунный астероид будет намного проще изучать и намного проще проверять различные стратегии добычи полезных ископаемых. Кроме того, его ресурсы было бы намного легче вернуть на Землю.

В качестве бонуса любая миссия по перенаправлению астероидов, предназначенная для добычи полезных ископаемых, также автоматически станет миссией по перенаправлению астероидов для спасения Земли: если мы сможем успешно изменить скорость и орбиту безобидного астероида, мы потенциально сможем сделать это для опасного пересекающего Землю.

Например, солнечная электрическая силовая установка может быть лучшим шансом человечества избежать катастрофы. Жаль, что проект закрыли.

Поделиться с друзьями: