Автор картинки - Armin Schieb
Если Вам нравится научная фантастика, то вам наверняка идея заселения Луны не кажется бредовой. А ведь эта идея вполне может стать реальностью уже в 21 веке. Кроме того, реальностью может стать и заселение Марса.
Однако сейчас одной из самых больших проблем в построении лунных поселений является проблема строительных материалов. На луне нет магазина строительных материалов, поэтому они должны быть доставлены туда откуда-то еще. Однако единственное место, где их можно взять - это Земля и космические аппараты (шаттлы, ракеты, …) в качестве “грузовиков”. Однако использование таких космических кораблей для доставки стройматериалов на луну сродни использованию таких служб, как DHL или FedEx для доставки всего необходимого для возведения дома на строительную площадку. Это ужасно дорогое и очень неэффективно.
Астероиды могут быть куда лучшим местом для добычи материалов. Данные, которым сейчас располагают ученые, свидетельствуют о том, что триллионы долларов “похоронены” в виде минералов и металлов на астероидах, что периодически приближаются к Земле. Они настолько “близки”, что многие ученые всерьез предполагают, что добыча на астероидах вполне осуществима. И как я уже однажды писал, есть даже компании, которые всерьез рассматривают такую возможность.
Астероид Ида (Ida), находящийся в главном поясе астероидов, богат металлами и является астероидом S-типа. Поэтому его можно рассматривать в качестве одного из “рудников”. Фото от NASA
Ценные ресурсы на астероидах
Ученые рассматривают астероиды либо как оставшийся еще с ранних времен формирования солнечной системы материал, либо как обломки после разрушения планет. Огромное количество астероидов сейчас вращаются вокруг Солнца. Часть из них собрана в главном астероидном кольце между Марсом и Юпитером, часть - в поясе Койпера. Некоторые астероиды отклоняются от своих орбит, и, бывает, пролетают мимо Земли. И, конечно, события соударения их с Землей часто обыгрываются в различных фильмах-катастрофах (тот же “Армагеддон”).
Большинство астероидов входят в одну из трех основных категорий:
- C-тип - больше 75 процентов астероидов входят в эту категорию. Состав таких астероидов напоминает состав Солнца, только без водорода, гелия и других летучих веществ.
- S-тип - существует около 17 процентов таких астероидов. Они содержат в себе никель, железо и магний.
- M-тип - таких астероидов существует лишь небольшое количество, они содержат в себе никель и железо.
Даже без пилотируемых миссий для полномасштабного изучения астероидов, ученым многое известно об их внутреннем строении. В основном астрономы используют телескопическую спектроскопию, в которой анализируется свет, отраженный от поверхности астероида, с целью получения информации о его внутреннем составе. В дополнении к железу, никелю и магнию, астрономы предполагают наличие воды, кислорода, золота и платины на некоторых астероидах.
Вода, однако, больше всего привлекает исследователей космоса, так как она способна поддерживать жизнь в космическом поселении. Без воды невозможно дальнейшее продвижение человечества в исследовании космоса. Кроме того, воду можно разделять на водород и кислород для получения ракетного топлива. Металлы, которые могут быть добы на астероиде, можно использовать для построения космических кораблей и других структур для поселений в космосе.
Те корпорации которые не очень заинтересованы в исследовании космоса для науки и развлечения, могут заинтересоваться сокровищами, которые космическая добыча может доставить на Землю. Согласно оценкам в отчетах NASA, запасы минералов на астероидах могут превысить 100 миллиардов долларов на каждого из 6 миллиардов людей на Земле. Джон Левис (John S. Lewis), автор книги Mining the Sky (Добыча Неба), сказал, что астероид диаметром в одни километр, может иметь массу около миллиарда тонн. В солнечной системе около миллиона подобных астероидов. Один такой астероид, по словам Левиса, может содержать около 30 миллионов тонн никеля, полтора миллиона тонн металлического кобальта и 7 500 тонн платины. Только платины на таком астероиде больше чем на 150 миллиардов долларов.
Астероиды могут иметь впечатляющий потенциал для промышленности. Но что необходимо сделать, чтобы приземлиться на астероид, найти полезные ископаемые, извлечь и обработать их? Давайте рассмотрим.
“Добыча” и “Переработка” астероида
Стремление к созданию горных разработок на астероидах является чисто экономическим вопросом. Хотя создание инфраструктуры для добычи на астероиде может стоить миллиарды долларов, это куда дешевле, чем доставка материалов с Земли на Луну или Марс.
Космическим кораблях будет необходимо доставлять еду и материалы для команды и инструмент для шахт. Новые космические корабли должны позволять приземляться на астероидах. Однако, на Луну человечество уже однажды высаживалось, а некоторые астероиды подлетают и ближе. Космический корабль, отправляющийся к астероиду будет требовать меньше топлива, чем для полета к Луне.
Однако остается одна проблем - как не дать астероиду вращаться в тот момент, когда на нем ведется добыча. Некоторые эксперты предлагают разместить на нем ракетные двигатели, чтобы с помощью них препятствовать вращению. И даже после приземления, остаются вопросы о том, как копать, обрабатывать добытое сырье и доставлять его в космическую колонию или на Землю?
Пока никто не знает, что будет представлять из себя добыча на первом астероиде, но есть несколько хороших предположений:
- Аппаратура будет запитываться с помощью солнечной энергии. Это позволить снизить необходимость в топливе, которое придется доставлять с Земли.
- Оборудование должно быть легким, чтобы его можно было доставить на астероид космическим кораблем.
- Некоторые эксперты, включая Левиса, считают, что следует использовать роботов для ограничения необходимости в живых людях, а следовательно и уменьшения объема еды и материалов, необходимых для пилотируемых миссий.
- Добыча на астероидах может использовать те же технологии, что и на Земле. Наиболее подходящий метод состоит в выкапывании необходимых материалов из астероида, и проведении их через цепочки различных субстанций. Карьерная добыча может привести к тому, что ценный материал будет просто “улетать” с астероида.
- Ввиду того, что часть руды все равно будет улетать, можно использовать навес для предотвращения этого.
- Астероиды практически не имеют собственной гравитации, поэтому оборудование и космонавты, которые им управляют, должны закреплять и себя и оборудование на поверхности астероида. Однако, отсутствие гравитации это все же плюс, так как для перемещения материала почти не потребуется много энергии.
- После того, как добытый материал будет готов к отправке в космическую колонию или на Землю, ракетное топливо для космического корабля может быть получено гидролизом добытой воды на водород и кислород.
- После того, как полезные материалы на астероиде будут выработаны, оборудование может быть легко перемещено на другой астероид.
Благодаря наличию гравитации, доставка добытых материалов на луну будет простой. А после того, как они будут опущены на поверхности, они могут быть переработаны в постройки!