Maapallon tavoin planeettakappaleet, kuten Kuu, Mars, asteroidit ja komeetat, sisältävät valtavia arvokkaita resursseja. Tämä on herättänyt niin tutkijoiden kuin teollisuusmiestenkin huomion, ja he toivovat jonain päivänä voivansa louhia niitä tukeakseen avaruustaloutta. Kaikenlaisen maan ulkopuolisen kaivosteollisuuden luominen on kuitenkin vaikea tehtävä. Katsotaan mitä ihmiset kohtaavat avaruudessa tällä alueella.
Paikan päällä olevien resurssien käyttö
Kun ajattelet maan ulkopuolista kaivostoimintaa, kuvittelet luultavasti ottavan materiaaleja eri kappaleista avaruudessa ja toimittavan niitä Maahan. Mutta tämä ei todennäköisesti ole ensimmäinen kaupallisesti kannattava esimerkki. Jos haluaisimme luoda pysyvän ihmisen läsnäolon kuuhun, kuten NASA ehdottaa, meidän on täydennettävä siellä asuvien astronautien tarjontaa. Resurssit, kuten vesi, voidaan kierrättää vain tietyssä määrin.
Samaan aikaan resurssien laukaisu maapallolta on erittäin kallista. Vuodesta 2018 lähtien maksoi noin 1 2400 dollaria 3 kg materiaalin laukaiseminen matalalle Maan kiertoradalle ja vielä enemmän laukaisu korkeammalle tai Kuuhun. On todennäköistä, että avaruudessa louhittuja materiaaleja käytetään avaruudessa näiden kustannusten säästämiseksi. Tarvittavien materiaalien paikallista keräämistä kutsutaan "resurssien paikalliseksi käyttämiseksi". Se voi sisältää kaikkea louhintajäästä maaperän keräämiseen rakennusrakenteita varten. NASA tutkii parhaillaan mahdollisuutta rakentaa rakennuksia kuuhun XNUMXD-tulostuksen avulla.
Avaruuslouhinta voi myös muuttaa tapaa, jolla satelliitteja ohjataan. Nykyisen käytännön mukaan satelliitit lähtevät kiertoradalta 10-20 vuoden kuluttua, kun niiden polttoaine loppuu. Yksi Orbit Fabin kaltaisten avaruusyritysten päätavoitteista on kehittää satelliittityyppi, jota voidaan tankata avaruudesta kerätyllä polttoaineella.
Mitä resursseja on olemassa?
Mitä tulee kaivosmahdollisuuksiin Maan ulkopuolella, on olemassa useita hyödyllisiä ja runsaita resursseja. Jotkut asteroidit sisältävät valtavia määriä rautaa, nikkeliä, kultaa ja platinaryhmän metalleja, joita voidaan käyttää rakentamisessa ja elektroniikassa. Kuun regoliitti (kivi ja maaperä) sisältää helium-3:a, josta voi tulla arvokas resurssi tulevaisuudessa, jos ydinfuusio tulee elinkelpoiseksi ja laajalle levinneeksi. Brittiyhtiö Metalysis on kehittänyt prosessin, jolla voidaan uuttaa happea kuun regoliitista.
Jään odotetaan olevan Kuun pinnalla, pysyvästi varjossa olevissa kraattereissa lähellä sen napoja. Tutkijat uskovat myös, että Marsin, asteroidien ja komeettojen pinnan alla on jäätä. Sitä voidaan käyttää tukemaan elämää tai hajottaa hapeksi ja vedyksi ja käyttää polttoaineena.
Kuinka louhimme mineraaleja avaruudessa?
Jotkut maapallon ulkopuolisista louhintaehdotuksista ovat samanlaisia kuin maan päällä tapahtuva louhinta. Voimme esimerkiksi louhia kuun regoliittia kaivurin avulla tai louhia asteroidia tunneliporauskoneella. Muut ehdotukset ovat epätavallisia - esimerkiksi tyhjiökoneen käyttö regolitin vetämiseen putken läpi.
Sydneyn yliopiston, New South Walesin ja Australian National Universityn tutkijat ehdottavat biolouhinnan käyttöä. Tässä tapauksessa asteroidiin kulkeutuvat bakteerit kuluttavat tiettyjä mineraaleja ja vapauttavat kaasua, jonka luotain pystyy keräämään.
Mitä ongelmia jää?
UNSW:n Australian avaruustekniikan tutkimuskeskuksessa tehty työ koskee keinoja vähentää avaruusresurssien riskejä. Tietenkin on monia teknisiä ja taloudellisia ongelmia. Samat käynnistyskustannukset, jotka saavat monet innokkaasti aloittamaan louhinnan Maan ulkopuolella, tarkoittavat myös sitä, että kaivoslaitteiden kuljettaminen avaruuteen tulee kalliiksi. Ollakseen kustannustehokkaita (tai jopa toteuttamiskelpoisia) kaivostoiminnan on oltava mahdollisimman kevyttä.
Maan ulkopuolinen kaivostoiminta on suurelta osin automatisoitava tai kauko-ohjattava, kun otetaan huomioon ihmisten lähettämisen avaruuteen lisähaasteet, kuten elämän ylläpitämisen tarve, säteilyn välttäminen ja ylimääräiset laukaisukustannukset. Edes maapallon kaivosjärjestelmät eivät kuitenkaan ole vielä täysin automatisoituja. Ennen kuin aloitat louhinnan asteroideilla, sinun on parannettava robotiikkaa.
Vaikka avaruusalukset ovat laskeutuneet asteroideille useita kertoja ja jopa hakeneet näytteitä, yleinen onnistumisprosenttimme asteroideille ja komeetoille laskeutumisissa on alhainen.
On myös ympäristönäkökohtia. Avaruuslouhinta voi auttaa vähentämään maapallon mineraalien louhintaa. Mutta näin on, jos maan ulkopuolinen louhinta johtaa rakettien laukaisujen määrän vähenemiseen, ei kasvuun, tai jos resurssit tuodaan takaisin Maahan ja käytetään siinä.
Vaikka resurssien kerääminen avaruudessa saattaa tarkoittaa, että niitä ei tarvitse laukaista maapallolta, avaruustalouden kehittyessä niitä tulee väistämättä lisää. Lisäksi on kysymys siitä, toimivatko ehdotetut kaivosmenetelmät avaruusympäristössä. Eri planeettakappaleilla on erilainen ilmakehä (tai sen puute), painovoima, geologia ja sähköstaattinen ympäristö (esimerkiksi maaperä voi olla sähköisesti varautunut Auringosta tulevien hiukkasten vuoksi).
Vielä ei tiedetä, kuinka nämä olosuhteet vaikuttavat maan ulkopuoliseen toimintaan.
Vaikka tämä on vasta alkua, monet yritykset kehittävät parhaillaan teknologioita maan ulkopuoliseen kaivostoimintaan, avaruustutkimukseen ja muihin avaruuden käyttötarkoituksiin.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Lue myös: