18.06.2023, Джон Джосси, spacesettlementprogress.com
Когда человечество переселится в Солнечную систему, нам понадобятся различные элементы периодической таблицы для строительства поселений и инфраструктуры, необходимой для их поддержания, например, спутников на солнечных батареях. Но прежде чем это будущее станет реальностью, на Земле в ближайшем будущем может возникнуть рынок для драгоценных металлов, получаемых в космосе, по мере снижения транспортных расходов. Есть также дополнительная выгода от перемещения горнодобывающей промышленности за пределы планеты для сохранения окружающей среды.
Может ли пояс астероидов обеспечить нас такими материалами? Кевин Кэннон, доцент программы космических ресурсов в Колорадской школе горного дела, в своей недавней статье в журнале Planetary and Space Science описывает перспективы добычи драгоценных металлов и строительных материалов для космической инфраструктуры на астероидах. Соавторы статьи Мэтт Гиалич и Хосе Акаин, соответственно, являются генеральным директором и техническим директором компании AstroForge, планирующей заниматься добычей полезных ископаемых на астероидах и которая только в прошлом году вышла из режима секретности.
Астероиды имеют доступный объем добычи, превышающий объем добычи на Луне или Марсе. Это связано с тем, что только тонкая внешняя кора этих тел доступна для разработки, в то время как астероиды достаточно малы, чтобы быть полностью использованными, что приводит к увеличению объема доступной добычи.
Авторы по-новому взглянули на имеющиеся данные о метеоритных осколках астероидов. Их анализ показал, что для металлов платиновой группы (МПГ) доступные концентрации в астероидах выше, чем в рудах на Земле, что делает их потенциально выгодными для транспортировки обратно для использования на товарных рынках.
«Астероиды являются перспективным источником металлов в космосе, и эти перспективы будут раскрыты в основном в главном поясе, где объем доступных для добычи тел значительно превышает таковой для планет земного типа и Луны».
МПГ незаменимы в широком спектре промышленных, медицинских и электронных применений. Некоторые примеры конечного применения включают катализаторы для нефтяной и автомобильной промышленности (палладий и платина), в кардиостимуляторах и других медицинских имплантатах (иридий и платина), в качестве красителя для отпечатков пальцев и ДНК (осмий), в производстве азотной кислоты (родий) и в химикатах, таких как чистящие жидкости, клеи и краски (рутений).
Некоторые аналитики отмечают, что наводнение рынков на Земле богатыми поставками МПГ из космоса приведет к резкому падению цен, но преимущества снижения выбросов углерода и ущерба окружающей среде, связанного с добычей полезных ископаемых, могут оправдать себя. Авторы также отмечают, что, вероятно, существуют различные области применения, где МПГ имеют преимущества в свойствах материалов по сравнению с другими металлами, но не используются из-за их высокой стоимости.
Астероиды богаты другими материалами, такими как кремний и алюминий, которые были бы экономически более полезны для применения в космосе. Как отмечают авторы, некоторые компании уже планируют использовать металлы в производстве в космосе, например, Redwire Corporation со своим проектом On-Orbit Servicing, Assembly and Manufacturing (OSAM) и Archinaut One, которая попытается построить структурные балки на НОО. Еще один пример, упомянутый в статье, был освещен в SSP: программа DARPA NOM4D с намерениями разработать технологии для производства солнечных батарей мегаваттного класса и радиочастотных антенн из космических материалов. Наконец, еще один потенциальный рынок для алюминия, добываемого в космосе, – топливо для двигателей Неймана (хотя отработанные орбитальные обломки разгонных блоков могут обеспечить поставки в ближайшей перспективе). И, конечно, кремний понадобится для изготовления фотоэлектрических элементов для космической солнечной энергетики.
В этом году AstroForge испытает свою технологию добычи полезных ископаемых на астероидах в двух миссиях в этом году. Brokkr-1 (6U cubesat), запущенный в апреле этого года в рамках миссии SpaceX Transporter 7, проверит технологию компании по добыче металлов путем испарения имитируемых астероидных материалов и отделения составляющих компонентов. Brokkr-2 будет запущен в рамках миссии по предоставлению услуг аренды, зафрахтованной компанией Intuitive Machines, которая попытается осуществить свою вторую высадку на Луну в конце этого года. Brokkr-2 сядет на попутный корабль, а далее полетит к целевому астероиду, расположенному на расстоянии более 35 миллионов километров от Земли. Ожидается, что путешествие займет около 11 месяцев, в течение двух лет он будет пролетать мимо астероида и продолжать испытания для имитации полета в оба конца.
Перевод: Александр Тарлаковский (блог τ Ceti)
Оригинал: The prospects for mining precious metals and structural materials from asteroids