13:47 2022-05-16
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Oamenii au planuri mari pentru minerit în spațiu, dar există multe lucruri care ne rețin
_ Oamenii au planuri mari pentru minerit în spațiu, dar există multe lucruri care ne țin înapoi
La fel ca Pământul, corpurile planetare precum Luna, Marte, asteroizii și cometele conțin depozite substanțiale de resurse valoroase. Acest lucru a atras atât atenția cercetătorilor, cât și a industriei, cu speranța ca într-o zi să le exploateze pentru a susține o economie spațială.
Dar crearea oricărui tip de industrie minieră în afara Pământului va fi nu o mină. Să ne uităm la ce ne confruntăm.
Utilizarea resurselor in situ
Când te gândești la minerit în afara Pământului, îți poți imagina că extragi materiale din diverse corpuri din spațiu și aduci ei înapoi pe Pământ. Dar este puțin probabil ca acesta să fie primul exemplu viabil din punct de vedere comercial.
Dacă am dori să stabilim o prezență umană permanentă pe Lună, așa cum a propus NASA, ar trebui să realimentăm astronauții care trăiesc acolo. Resurse precum apa pot fi reciclate doar într-o anumită măsură.
În același timp, resursele sunt extrem de costisitoare de lansat de pe Pământ. Începând cu 2018, a costat aproximativ 3.645 USD pentru a lansa un kilogram de material pe orbita joasă a Pământului și mai mult pentru a-l lansa mai sus sau pe Lună. Este posibil ca materialele extrase în spațiu să fie folosite în spațiu, pentru a ajuta la economisirea acestor costuri.
Recoltarea materialelor necesare la fața locului se numește „utilizarea resurselor in situ”. Poate implica orice, de la extragerea gheții până la colectarea solului pentru a construi structuri. NASA explorează în prezent posibilitatea de a construi clădiri pe Lună prin imprimare 3D.
Minitul în spațiu ar putea, de asemenea, transforma gestionarea sateliților. Practica actuală este să deorbiteze sateliții după 10-20 de ani, când rămân fără combustibil. Un obiectiv important al companiilor spațiale precum Orbit Fab este să proiecteze un tip de satelit care să poată fi alimentat cu combustibilul colectat în spațiu.
Chiar și pentru sateliții cu orbită joasă a Pământului, energia necesară pentru a ajunge la ei din Luna este mai mică decât cea necesară pentru a ajunge la ei de pe Pământ.
Ce resurse sunt acolo?
Când vine vorba de oportunități de minerit în afara Pământului, există câteva resurse care sunt atât abundent și valoros. Unii asteroizi conțin cantități mari de metale din grupul de fier, nichel, aur și platină, care pot fi folosiți pentru construcții și electronice.
Regolitul lunar (rocă și sol) conține heliu-3, care poate deveni o resursă valoroasă. în viitor dacă fuziunea nucleară devine viabilă și răspândită. Compania britanică Metalysis a dezvoltat un proces care ar putea extrage oxigenul din regolitul lunar.
Se așteaptă să existe gheață pe suprafața Lunii, la craterele umbrite permanent în apropierea polilor săi. De asemenea, credem că sub suprafața lui Marte există gheață, asteroizi și comete. Acest lucru ar putea fi folosit pentru a susține viața sau poate fi descompus în oxigen și hidrogen și folosit ca propulsor.
Cum am exploata în spațiu?
Doctoratul meu (Michael). teza a implicat testarea modului în care tehnicile de explorare ar funcționa pe Lună și Marte. Celelalte lucrări ale noastre au inclus modelarea economică pentru extracția gheții de pe Marte și modelarea computerizată a stabilității tunelurilor de pe Lună.
Unele propuneri pentru minerit în afara Pământului sunt similare cu mineritul de pe Pământ. De exemplu, am putea extrage regolitul lunar cu un excavator cu roți cu cupe sau am putea extrage un asteroid folosind o mașină de forat tunel.
Alte propuneri sunt mai nefamiliare, cum ar fi folosirea unei mașini asemănătoare cu vidul pentru a trage regolitul în sus. un tub (care a cunoscut o utilizare limitată în săpăturile de pe Pământ).
Cercetătorii de la Universitatea din New South Wales Sydney și de la Universitatea Națională Australiană propun utilizarea biominării. În acest sens, bacteriile introduse într-un asteroid ar consuma anumite minerale și ar produce un gaz, care ar putea fi apoi recoltat și colectat de o sondă.
Provocări uriașe persistă.
Munca noastră la Centrul Australian pentru Cercetare în Inginerie Spațială al UNSW implică găsirea unor modalități de reducere a riscurilor într-o industrie a resurselor spațiale. Inutil să spun că există multe provocări tehnice și economice.
Aceleași costuri de lansare pe care mulți dornici să înceapă minerit în afara Pământului înseamnă, de asemenea, că transportarea echipamentelor miniere în spațiu este costisitoare. Operațiunile miniere vor trebui să fie cât mai ușoare posibil pentru a fi rentabile (sau chiar fezabile).
În plus, cu cât ceva este mai departe de Pământ, cu atât este nevoie de mai mult pentru a ajunge. Există o întârziere de până la 40 de minute atunci când trimiteți o comandă către un rover de pe Marte și aflați dacă a avut succes.
Luna are o întârziere de doar 2,7 secunde pentru comunicații și poate fi mai ușor de extras de la distanță. Obiectele din apropierea Pământului au, de asemenea, orbite similare cu Pământul și trec ocazional pe lângă Pământ la distanțe comparabile cu cea a Lunii. Sunt candidatul ideal pentru mine, deoarece au nevoie de puțină energie pentru a ajunge și a se întoarce.
Miniatul în afara Pământului ar trebui să fie în mare parte automatizat sau controlat de la distanță, având în vedere provocările suplimentare de trimitere a oamenilor în spațiu. — cum ar fi nevoia de susținere a vieții, evitarea radiațiilor și costuri suplimentare de lansare.
Cu toate acestea, nici măcar sistemele miniere de pe Pământ nu sunt încă complet automatizate. Robotica va trebui să se îmbunătățească înainte ca asteroizii să poată fi extrași.
În timp ce navele spațiale au aterizat pe asteroizi de mai multe ori și chiar au preluat mostre — care au fost returnate la Woomera în Australia de Sud, în timpul misiunilor Hayabusa 1 și 2 —, generalul nostru rata de succes pentru aterizarea pe asteroizi și comete este scăzută.
În 2014, dispozitivul de aterizare Philae trimis pe cometa 67P/Churyumov/Gerasimenko s-a prăbușit într-un șanț în timpul unei încercări eșuate de aterizare.
Există și considerente de mediu. Exploatarea în spațiu poate ajuta la reducerea cantității de minerit necesare pe Pământ. Dar asta dacă mineritul în afara Pământului are ca rezultat mai puține, și nu mai multe, lansări de rachete sau dacă resursele sunt returnate și utilizate pe Pământ.
Deși colectarea resurselor în spațiu ar putea însemna să nu fie nevoie să le lanseze de pe Pământ. Pământ, mai multe lansări pot avea loc în mod inevitabil pe măsură ce economia spațială crește.
Apoi se pune întrebarea dacă tehnicile de minerit propuse vor funcționa chiar și în mediile spațiale. Corpurile planetare diferite au atmosfere diferite (sau deloc), gravitație, geologie și medii electrostatice (de exemplu, ele pot avea sol încărcat electric din cauza particulelor de la Soare).
Cum vor afecta aceste condiții off- Operațiunile Pământului sunt încă în mare parte necunoscute.
Dar lucrările sunt în desfășurare
Deși sunt încă primele zile, o serie de companii dezvoltă în prezent tehnologii pentru minerit în afara Pământului, explorarea resurselor spațiale și pentru alte utilizări în spațiu.
Corporația minieră spațială canadiană dezvoltă infrastructura necesară pentru a susține viața în spațiu, inclusiv generatoare de oxigen și alte mașini.
Compania cu sediul în SUA OffWorld dezvoltă industria industrială. roboți pentru operațiuni pe Pământ, Lună, asteroizi și Marte. Și Asteroid Mining Corporation lucrează, de asemenea, pentru a stabili o piață pentru resursele spațiale.
Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu