Редактор Geektimes
793,7
рейтинг
13 августа 2013 в 13:15

NASA собирается исследовать возможность добычи полезных ископаемых на астероидах



О добыче полезных ископаемых на астероидах на Хабре уже писали, и не раз. И действительно, тема интересная — ведь на Земле полезные ископаемые истощаются, притом очень быстро, и, к сожалению, большинство ресурсов является исчерпаемыми. Поэтому уже давно некоторые специалисты говорят о необходимости разворачивания проектов добычи ископаемых в космосе, в частности, на астероидах. Для проверки возможности добычи полезных ископаемых в космических условиях NASA собирается запустить космический аппарат, цель которого — анализ состава наиболее обычного астероида. «Астероидная миссия» должна начаться в 2016 году — именно тогда планируется запуск аппарата.

Сейчас ученых больше всего интересует две разновидности астероидов: «водные» и «металлические», или, на худой конец, каменно-металлические.

«Водные»: такие астероиды содержат большое количество воды. Они, в общем-то, бесполезны для землян, но могут быть чрезвычайно ценным ресурсом для будущих космических колонистов. Ведь одного «водного» астероида может хватить на долгие-долгие годы снабжения космической колонии. Такой тип астероидов является наиболее распространенным, «водных» астероидов около 75% в нашей Солнечной Системе.

Каменно-металлические (есть и просто каменные, и просто металлические). В таких астероидах много железа, никеля и кобальта. Кроме того, есть и золото, платина, родий, редкоземельные металлы и прочее. Само собой, ученых и представителей бизнеса больше всего интересуют металлические астероиды с максимальным содержанием металлов.

Миссия NASA

Так вот, для подробного изучения состава одного из астероидов (Bennu) NASA запускает аппарат OSIRIS-REx. Запуск запланирован на 2016 год. Этот апарат будет оснащен тремя спектрометрами и прочим оборудованием, которое очень пригодится устройству в 2018 году, именно тогда планируется посадка на астероид.

Первый спектрометр, инфракрасный (OVIRS) поможет обнаружить органические вещества, если таковые будут. Кроме того, будет подробно изучен видимый и инфракрасный спектр астероида.

Второй спектрометр, Thermal Emission Spectrometer (OTES), попробует определить состав астероида, плюс определит его температуру.

И наконец, Regolith X-ray Imaging Spectrometer подробно изучит ту сторону космического тела, которая обращена к Солнцу. Это позволит ученым понять, какие вещества содержатся в приповерхностных слоях астероида.

Камеры, установленные на устройство, сфотографируют поверхность космического тела, после чего снимки отправятся на Землю. Из этих снимков ученые составят 3D модель астероида.

Кроме всего прочего, OSIRIS-REx соберет образцы материалов астероида, и доставит их на Землю. Ученые верят, что все это поможет определить состав типичного астероида, после чего можно будет уже обоснованно рассуждать, можно ли открывать сезон «космических старателей», или это — просто неосуществимая мечта.

Кроме изучения состава этого космического объекта, аппарат изучит движение астероида, что позволит получить больше данных о том, как астероиды перемещаются в Солнечной Системе.

Кстати, совсем недавно были названы 12 наиболее доступных для человечества астероидов. Более-менее подробная информация есть вот тут.



Via NASA
marks @marks
карма
170,7
рейтинг 793,7
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (62)

  • +2
    image
  • +1
    Читал давно еще, в детстве в одной книге, что 1 кубического километра астероидного вещества хватит что бы обеспечить землю цинком и другими металлами на 15 лет при том уровне потребления (80-е) Так что идея то сама по себе полезная — землю так эксплуатировать не получится вечно. Другой вопрос — как именно это будут делать. Здесь нужно консолидация ресурсов многих стран. Частная лавочка может и не осилить, а если такая найдется — будет там доминировать и никого не пускать.
    • +1
      Учитывая что транспортный грузовой носитель отправила как раз частная лавочка… я бы так твердо не утверждал. В данный момент некоторые компании имеют больше финансов чем большинство стран мира.
    • +2
      >будет там доминировать и никого не пускать

      где там? Боюсь как раз тот случай, когда хлеба хватит всем.

      Скорее тогда уже выгоднее не пускать «оттуда». но это отдельная тема для разговора, ибо для начала нужно рынок создать. Да и не пущать и воевать — это как раз свойство государств.
      • 0
        Там — в космосе
        Я имел ввиду то, что, учитывая дикие затраты на такие предприятия сам извоз туда смогут позволить только крупные игроки, как, например добычу нефти. Но, посмотрим. В любом случае если удасться получать там металл за разумные деньги это сильно разгрузит Землю и даст стимул к развитию новых технологий
        • –2
          Не разгрузит, появится проблемы с отходами металла. Не в курсе есть ли там радиация к тому же, или еще что.
        • +1
          >Там — в космосе

          Я как раз на это и намекаю. Космос он большой, пояс астероидов не покроешь польностью сторожевыми «вышками». Так что скорее тогда уже выгодно мешать на подступах к Земле, а это значит что может начаться война большая. И в конце концов выработаются какие-то взаимоудобоваримые условия. Скорее всего не без конфликтов, но и без войны всех со всеми, коей любят пугать людей этатисты и прочие социалисты, когда идёт речь о частной инициативе и свободном рынке.
        • +2
          Если вы про металл типа железа, то за разумные — не при нашей жизни как минимум. Слишком дешевая добыча на Земле. Имеет какой-то смысл думать о добыче в космосе разве что чего-то редкоземельного. И то под большим вопросом.
          • +2
            Ну вообще в первую очередь добыча в космосе нужна для космического строительства. Явно дешевле переработать железо в космосе и там что-то построить, чем поднимать аналогичные тонны металла с земли.
            • –1
              В теории да. А вот на практике… Для этого нужен космический производственный комплекс, который надо а)разработать под условия космоса, б)построить, в)отладить. Причем этот ПК ведь должен выпускать не просто железо, а очень сложную космическую технику, которая много из чего состоит. Плюс еще и персонал туда возить придется вахтовым методом. Очень дорогой персонал, учитывая сколько сейчас возни с подготовкой космонавтов. Вобщем себестоимость всех этих работ скорее всего будет такова, что дешевле будет на Земле продолжать делать все. Я бы, как минимум, в ближайшие лет 100 на космические заводы не рассчитывал, слишком неразвитые технологии сейчас для такого дела.
  • 0
    Судя логике статьи полет Курьезити на Марс нужно было анонсировать как «NASA собирается искать на Марсе нефть»
  • +1
    Полезно будет перед колонизацией Марса обрушить на него эдак сотню астероидов — и запасы воды будут, и шахт копать не надо — все полезные ископаемые уже на поверхности.
    • –1
      Вода испариться так или иначе. А к Марсу летать далековато и дорого.
      • 0
        Астероидный пояс и так дальше от нас чем Марс
        • 0
          до астероида надо один раз долететь и дать ему небольшое ускорение, чтобы когда-то долетел до земной орбиты.
          а потом уже недалеко добывать.
          • 0
            Небольшого ускорения один раз не хватит — он выйдет на чуть более вытянутую орбиту, но до Земли не долетит. Его придётся постоянно подталкивать (притормаживать, причём сам он будет стремиться разогнаться).
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                Получается, что когда он достигнет орбиты Земли, его скорость придётся уменьшить где-то на 8 км/сек — всё равно, что запустить эквивалентную массу в космос с поверхности Земли. Наверное, понадобится очень большое ускорение…
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +1
    Мне вот интересен способ доставки этих ресурсов на Землю. На спускаемых аппаратах — слишком дорого. Скидывать на Землю — слишком опасно (особенно те, что побольше, а в маленьких смысла нет). Мне представляется наиболее вероятным вариант сбор астероидных ресурсов и доставка их на Луну, а там переработка и производство. Но в таком случае есть смысл только производить космические аппараты. Как орбитальные, так и для дальнего космоса (тех же сборщиков).
    • 0
      На спускаемых аппаратах — слишком дорого. Скидывать на Землю — слишком опасно (особенно те, что побольше, а в маленьких смысла нет).

      А почему на спускаемых аппаратах дорого? Зависит же от того что он из себя представляет. Фактически нужен тепловой щит, тормозные двигатели или парашюты. Тепловой щит и парашюты с тормозными двигателями могут быть многоразовыми. Сбрасывать чистый астероид безумие. А вот сбрасывать готовый металл вполне можно.
      • 0
        Тепловой щит можно сделать из добытого на астероидах, зачем многоразовый.
        • +2
          (слегка иронично) Внутрь камня запихать металл, камень сгорит — металл останется, только в кратере поковыряться.
      • 0
        Если добывать металл в промышленных масштабах — то это будут тонны и более. Спускаемый аппарат, способный доставить в целости груз такой массы весить тоже должен прилично. А их ведь надо на орбиту постоянно как-то доставлять. Будет ли полученный металл окупать запуск грузовой платформы для доставки и сам процесс добычи?
        • 0
          А зачем вам герметичный спускаемый аппарат для металлической болванки?
          • 0
            А я разве говорил про герметичность?
            • 0
              Вы говорите вообще про спускаемый аппарат. А фактически сама болванка сама себе аппарат. Прикручиваем тепловой щит, тормозные двигатели и парашюты. Вот вам и спускаемый аппарат. Как уже сказали тепловой щит можно сделать из отработанной породы. А уж двигатели и парашюты весят довольно мало.
              • 0
                Если топливо добывать из тех же астероидов, тепловой щит делать, как вы и сказали, из пустой породы, а двигатели с парашютами и прочей мелочью поднимать на орбиту целыми пачками, то может и окупится. Но у меня вызывает сомнение щит из породы, т.к. далеко не любой материал достаточно прочен и тугоплавок.
                • 0
                  Топливо из астероидов? Это какое же?
                  • +1
                    Вода есть, солнца завались. Электролиз наш друг.
                    • 0
                      А можно просто воду как рабочее тело использовать, без разложения на составляющие.
                • 0
                  Ну тут больше вопрос как будет тепло распределяться. Можно рассчитать таким образом конфигурацию корабля чтобы тепло отводилось на саму металлическую болванку.
      • 0
        это ж какой парашют должен быть, если необходимо сбросить 100-200 тонн железа?

        И не вижу смысла использовать добытые материалы на земле, проще построить производственные базы на спутниках, лишённые атмосферы, например на фобосе, деймосе, или любом из спутников юпитера. Эти базы полностью роботизировать и управлять всем с земли.

        На выходе можно получать любой продукт от айфонов до космических кораблей и всё транспортировать на луну или её орбиту, ну а дальше по необходимости на землю, либо использовать в колониях.
        • 0
          Для железа парашют, вероятно, и не нужен.
          • 0
            Т.е. вы предлагаете сбрасывать огромную железку прямо как есть, на выходе получая огромный кратер, подъём пыли и осадок частиц железа после сгорания в атмосфере? И это в промышленных масштабах, сегодня потребуется 100-200 тонн, завтра 100-200 миллионов тонн. Думаю мало кому понравиться если над его головой постоянно будут летать горящие болиды и лить красные дожди.
            • 0
              Не те скорости для кратера. Метеориты влетают со скоростями значительно больше второй космической, а здесь мы будем заходить с первой, да еще и по пологой траектории. Печальная аналогия, но показательная: гибель Союза-1. Нормальный вход в атмосферу, отказ парашютной системы — капсула разрушена (потому что полая, в отличие от обсуждаемого куска железа), но никаких кратеров нет. Терминальная скорость там оценивается в 50м/с.
              • 0
                Предполагается, что исходный кусок железа, как вы и сказали, находится на орбите земли как раз с первой космической скоростью. Также предполагается, что никаких тормозных двигателей и парашютов на объекте нет. Поэтому спускать его целесообразно при помощи «Баллистического спуска» (т.к. управление и корректировка траектории по мере спуска не возможно), но это подразумевает более крутую траекторию спуска, повышенные нагрузки и как следствие сильный аэродинамический нагрев объекта, до нескольких тысяч градусов.

                По мере спуска объект будет гореть, возможно даже разрушаться, оставляя след из частиц сгоревшего железа, которые затем будут спускаться в стратосферу и ниже, оседая на облаках и будут выпадать в виде осадков (это актуально при постоянном спуске подобных объектов). Приземление на скорости 7,91 км\сек (первая космическая, скорей всего будет меньше, из за аэроторможения), объект оставит кратер размер, которого будет напрямую зависеть от размера и веса объекта.

                как то так…
                • 0
                  Приземление на скорости 7,91 км\сек

                  Ошибка здесь. Даже у обладающей достаточно паршивым аэродинамическим качеством «фары» Союза терминальная скорость не так уж высока: с вытяжным парашютом ~50м/с, как показал Союз-1, без парашюта пусть будет 100м/с. Чугунной болванке даже без парашютов вряд ли что-то серьезное сделается, не говоря уж о кратерах.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • 0
                      Известно, что радиус поражения чугуниевой бомбы равен радиусу бомбы ;)
                      • +1
                        Зависит от скорости падения. Если разогнать её до (1-10^(-30)) скорости света, то и Солнечная Система может не уцелеть.
        • 0
          это ж какой парашют должен быть, если необходимо сбросить 100-200 тонн железа?

          А зачем скидывать 100-200 тонн железа? Можно сделать много дешевых мелких парашютов и скидывать по 1-5 тонн.
          • 0
            согласен, но здоровую глыбу нужно ещё распилить на куски 1-5 тонн, как это будет реализовываться? взрывать на орбите земли? слишком опасно…
            • 0
              Лазер наше все.
    • +1
      Даже для производства космических аппаратов это может быть нецелесообразно. Во-первых, земные способы добычи и производства из сырья тупо работать не будут ни в космосе ни на Луне, ибо рассчитаны прежде всего на земную силу тяжести(ну и другие нюансы могут быть). Во-вторых, даже если придумают способы производства заточенные под Луну, они могут быть очень дорогими сами по себе даже для производства под местные космические нужды. Кроме того, для производства металлов используется не только сам металл а и дофига чего еще, например всякой химии. Все это надо находить и налаживать его производство, а если нету то возить с Земли, со всеми вытекающими.
      Ну и понятно, цена всего этого дела. Железа того же на Земле дофига, и оно дешево в производстве. До исчерпания местного ресурса космическое железо действительно может быть рентабельно только для использования в космосе же. Вот только через сколько лет оно станет рентабельным? Ибо даже просто стоимость строительства космического металлургического комбината я боюсь себе даже представить.

      Может ради чего-то редкоземельного и имеет смысл начинать всю эту бодягу, но не ради достаточно распространенных на Земле металлов точно.
      • 0
        Понятное дело, что добыча полезных ископаемых в космосе в первую очередь интересна для дальнейшей экспансии человека в космос так-как даже с разработкой методов переработки в космосе добывать на земле будет выгоднее. Но вот для строительства в самом космосе это может быть не так.
      • 0
        > ибо рассчитаны прежде всего на земную силу тяжести
        Центрифугу отменили? )
        • 0
          Удачи вам в натягивании центрифуги на, скажем, конвертерный способ получения металла.
          Нужна искуственная гравитация на предприятии, аналогичная земной. Да и то скорее всего под нее затачивать производственный процесс придется, потому как всякие эффекты типа эффекта Кориолиса при размерах Земли и небольшого относительно нее космического объекта разное влияние на техпроцесс оказывать будут.
          • 0
            Хм. Не думаю, что для начала будут нужны такие уж большие фабрики. А потом и что-нибудь большое на центрифугу запихнём :)
            Вообще говоря, у меня больше опасений вызывает охлаждение — атмосферы-то нет. В принципе можно держать расплавленный металл в магнитном поле, тогда теплообмен будет меньше… Скорее всего для фабрик в космосе придётся придумывать что-то новое.
            • +1
              Технологии для выплавки в вакууме/невесомости давно уже придуманы. Вот например тут пишут.
              И, судя по всему, таким образом можно получать намного более чистые металлы, чем в земных условиях. Причем без особых танцев с бубном и сложных техпроцессов. Все упирается в энергию.
              • 0
                Интересно, но это еще не технология, а только идея. Технологией она станет только если будет проверена(и отработана) на практике, что совсем не факт. Да и насчет того что все там без танцев с бубном и сложных техпроцессов я бы не стал утверждать, это лишь общее описание. В процессе реализации, как обычно, повылазит куча тараканов.
                Кроме того, насколько я понял, первый вариант описывает способ получения обычной углеродистой стали, а второй — добыча чистого металла. Насколько подходит все это в таком виде для космического строительства, это пока вопрос.
                Скажем на Земле, производятся сотни марок стали(а сколько производится сплавов других металлов я даже не представляю), потому что для разных сфер применения нужна сталь с определенными характеристиками. В космосе явно будет нечто аналогичное. Впрочем, для начала, для много чего может и в чистом виде сойдет, хз.
                Но направление конечно верное, пытаться копировать земные способы производства нерационально.
  • +1
    Предсказываю появление новой науки если выгорит дело с астероидами. Даже нескольких! Кроме геологии малых тел, появится космическая экология. Потому что Земля, если рассматривать её вещество — замкнутая система. Если мы добавили в оборот свинец из её недр, так он там всё равно раньше был. А вот металлы и другие материалы с небесных тел — хватит ли ресурсов земной экосистемы чтобы включить их в оборот? Это как горючее с Титана — земная нефть была образована, в конечном счёте из углерода содержавшегося в углекислом газе атмосферы Земли, а вот если чтобы сжечь титанийский этан и бутан может нехватить кислорода всей планеты.

    Также добыча полезных ископаемых незаметно будет менять орбиты астероидов внутри солнечной системы. Тоже интересный вопрос — если небесные тела находятся в системе согласованных обращений, что будет если из неё изъять один элемент? )
    • +1
      Не особо-то они и согласованные. Тот же юпитер постепенно приближается к солнцу, выкидывая астероиды из астероидного пояса за пределы своей орбиты.
  • +4
    *минутка юмора* Начнут таскать астероиды пачками, Земля станет тяжелая и упадет на Солнце!
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Похоже, наше потребление уже превышает ресурсные возможности родной Земли. Эх, мозгов бы людям добыть в астероидах, а не драг.металлов.
    • +1
      Я бы наоборот радовался, что люди ищут другие возможности до того, как на Земле кончится что-нибудь важное для жизни.
  • +1
    Утопично и фантастично.
    С другой стороны если строить обитаемые станции внутри астероидов, то мы будем иметь приемлемый щит от радиации, воду добывать там же, гравитацию давать вращением, металлы кое-как добывать в космосе, с небольшой химической и высокотехнологической подпиткой с Земли (первые десятилетия)… Ядерно-солнечная энергетика, рабочее тело для двигателей в виде отработанной породы…
    Транспортная связь с Землей в виде петли или фонтана (ну или лифт к тому времени будет реален, но сомневаюсь)…
    Всё это теоретически относительно реально, и реальнее чем терраформирование. Да требует множества наработок, технологий, огромных вложений и т.п. Да оно не взлетит без необходимой инфраструктуры… но с чего-то же надо начинать. Вот они и начинают.
    Первый спутник вообще был тупой металлической болванкой по современным меркам…
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    На данном уровне техники это выглядит как то амбициозно. Я понимаю, если ещё многоразовые корабли гонять с астеройда и обратно, но одноразовые-это очень накладно. А второй вопрос-это защита людей. Можно конечно и роботов использовать, но опять же в космических условиях нужны специальные микросхемы, которые стоят как новый жигуль.
    • 0
      Если я ничего не путаю, то булыжник в диаметре «всего» в километр раскрученный вокруг центра масс для создания хоть какой-то гравитации и туннели на глубине «всего» в сотню метров дадут и защиту и более-менее стабильные/комфортные условия.
      Понятно что для всего этого нужны технологии, и бурение, и доставка всего необходимого, и энергия для раскручивания всего этого и т.п., но в принципе это должно быть даже реалистичнее чем космический лифт.
      Места в недрах такого объекта хватит на всех… ну по крайней мере город-завод тысяч на пятнадцать поселенцев создать будет можно.
      ПЫСЫ: да, это фантастика :)
      • 0
        для таких вещей нужно
        1-роботы, выпускаемые в промышленных маштбах для КОСМИЧЕСКИХ нужд.
        2-не «хилая» система доставки на данные остеройды/планеты/спутники материалов для начального этапа.
        3-боольшие деньги при рыночной системе экономики. При командной-боольшие ресурсы.
        А полезного от такого-только сохранение экологии земли и то сомнительно в виду отсутствия каких-либо двигателей, за исключением РЖД.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.