Добыча полезных ископаемых в космосе, перспективы и реальность

В понимании многих обывателей космос овеян романтикой, связан со смелыми поступками и научными открытиями. А какова реальная польза от полётов в космическое пространство? Ранее ответ на этот вопрос можно было найти разве что в художественно-литературных произведениях фантастической тематики, а не в серьёзной научной или деловой литературе. Вполне возможно, что в обозримом будущем ситуация изменится.

В курсе дела

Следует заметить, что по химсоставу астероиды мало чем отличаются от Земли, поскольку данные небесные тела созданы из одного вещества. Произошло это в момент образования Солнечной системы. Вот только некоторые космообъекты превратились в большие планеты, а остальные не смогли соединиться в одно большое тело, так и оставшись мелкими по космическим меркам осколками. Естественно, что процесс был не так прост: обломки сталкивались, соединялись и разваливались, а происходило это очень долго. В конечном итоге сформировалось то, что нам известно под названием Солнечная система.

Из сказанного выше можно сделать простой вывод, который заключается в том, что астероиды обладают теми же химическими элементами, что и Земля: минералами, металлами, водой (преимущественно в виде льда) и т.д.

Между нашей Землёй, как планетой, и астероидами, есть одно интересное отличие, заключающееся не только в размерах небесных тел. В процессе формирования и под воздействием гравитации в планетной структуре произошло некоторое перераспределение веществ: тяжёлые элементы переместились в ядро, а лёгкие остались в земной коре. Чем тяжелее металл, тем ближе он к центру Земли и тем меньше его у поверхности. На научном языке подобный процесс называется гравитационной дифференциацией.

У астероидов таких “вещественных перегруппировок”, как у планет, не было, поскольку масса даже самых больших из них едва ли сравнима с массой такой планеты, как, скажем, Земля. Это означает, что все химвещества, в том числе и полезные, “разбросаны” по телу такого небольшого космообъекта в равной пропорции.

Все астероиды, в зависимости от вещества, из которого они состоят, подразделяются на несколько классов. Самый интересный для косморудокопов – класс M. Представители науки предполагают, что данные объекты являются телами, из которых в прошлом могли получиться планеты, но по тем или иным причинам не получились. Самый большой астероид подобного типа получил название Психея. Согласно исследовательским данным, его тело сформировано из никеля и железа. Впрочем, там есть драгоценные и редкоземельные металлы. В отношении к общей массе этого космотела их всего полпроцента, но в переводе в привычные единицы это около 110 миллиардов тонн. Если бы на подобном небесном теле смогли провести промышленную разработку, переработать и доставить полученное на Землю, то драгоценные металлы (золото, платина и т.п.) стали бы менее драгоценными, а металлы, называемые редкоземельными (рутений, осмий, палладий и т.п.), перестали бы считаться редкими. Более того, поставка “редкозёмов” из космоса сыграла бы положительную экологическую роль для нашей планеты, поскольку при добыче и переработке данных веществ на Земле причиняется большой вред окружающей среде.

Первые космопромышленники

Интересно, что первые компании по добыче полезных ископаемых были созданы в Штатах в 2012-13 гг. Сначала появилась Planetary Resources. Заинтересовав инвесторов, данная бизнес-структура приобрела базу данных потенциально интересных астероидов и стала разрабатывать небольшие телескопы для наблюдений. Затем появилась компания Deep Space Industries. Её планы ещё более поражали размахом. Космобизнесмены собирались строить разнообразные аппараты, пригодные для добычи, транспортировки, складирования и других задач, которые возникнут перед промышленностью в космосе.

Любопытно, что данная компания планировала создать первый космический топливный склад для космотранспорта. Горючее предполагалось получать из астероидного льда, разделяя полученную воду на водород и кислород.

К сожалению, или счастью, но все долгоиграющие планы обеих бизнес-структур так и остались прожектами, поскольку реализовать их не удалось. Главная причина этого заключается в том, что инвесторы побоялись вкладываться в столь рискованное дело, поскольку стоимость космической транспортировки была очень дорогой. Впрочем, с течением времени космические полёты становятся дешевле. За последние десять лет их стоимость упала примерно на порядок. Ожидается, что тенденция удешевления перемещения пассажиров и грузов с помощью космического транспорта продолжится аналогичными темпами.

Новая попытка

Новую попытку организовать промышленную добычу космических полезных ископаемых собираются предпринять в калифорнийской компании AstroForge. На русский язык их название переводится как “Звёздная кузница”.

Начав со стартапа, за небольшой срок своего существования новым космопромышленникам удалось привлечь около тринадцати миллионов долларов, придумать технологию для добычи и переработки космических ископаемых, заказать в английской компании OrbAstro спутник и арендовать место в ракете SpaceX Falcon 9. Спутник космопредпринимателям потребовался для отработки технологии по добыче “полезностей” с астероидов в условиях межзвёздного пространства. Добравшись до околоземной орбиты, данный аппарат попробует извлечь из руды платину. Руда, правда, как и спутник, будет доставлена в ближний космос с нашего “шарика”.

О самой технологии по извлечению “промышленных вкусностей” известно очень мало. По словам соучредителей данной бизнес-структуры, новая технология подразумевает не буксировку небесного тела для последующей переработки к нашей планете, а осуществление всех необходимых работ прямо на месте добычи, чтобы отправить на Землю уже готовый металл. Для выполнения этого замысла, согласно разработанной технологии, необходимо соблюсти два физических параметра: невесомость и вакуум. А вот садиться на астероиды “космодобытчикам” не потребуется. Дело в том, что в качестве объектов для разработки планируется использовать совсем небольшие небесные тела, размер которых составляет от двух десятков метров до полутора километров, поскольку столь малые тела не будут иметь даже собственной гравитации. Отправка ракеты, на которой данной бизнес-структурой арендовано место, ожидается в январе 2023 года.