Минерали в космоса
Астероидите са първоначалният материал, останал след формирането на Слънчевата система. Те са разпространени навсякъде: някои летят много близо до Слънцето, други се намират недалеч от орбитата на Нептун. Между Юпитер и Марс се събират огромен брой астероиди - те образуват така наречения астероиден пояс. Към днешна дата са засечени около 9000 обекта, преминаващи близо до орбитата на Земята.
Много от тези астероиди са в зоната за достъп и много от тях съдържат огромни запаси от ресурси: от вода до платина. Използването им ще осигури практически безкраен източник, който ще установи стабилност на Земята, ще повиши благосъстоянието на човечеството и също ще създаде основата за присъствие и изследване на космоса.
Невероятни ресурси
Има над 1500 астероида, които са толкова лесни за достигане, колкото Луната. Техните орбити се пресичат с орбитата на Земята. Такива астероиди имат ниска гравитация, което улеснява кацането и излитането.
Астероидните ресурси имат редица уникални характеристики, които ги правят още по-привлекателни. За разлика от Земята, където тежките метали са разположени по-близо до ядрото, металите на астероидите са разпределени в целия обект. Така е много по-лесно да ги извлечете.
Астероидите съдържат ценни и полезни минерали като желязо, никел, вода, pgm, злато. Често техните концентрации могат да бъдат сравнени с концентрациите в най-богатите находища на Земята.
Човечеството едва започва да разбира невероятния потенциал на астероидите. Първият контакт на космическия кораб с един от тях се случи през 1991 г., когато космическият кораб "Галилео" прелетя покрай астероида Гаспра на път към Юпитер. Познанията ни за такива небесни съседи бяха революционизирани от малцинамеждународни и американски мисии, предприети оттогава. По време на всеки от тях науката за астероидите беше пренаписана.
За откриването и броя на астероидите
Милиони астероиди прелитат покрай орбитите на Марс и Юпитер, чиито гравитационни смущения тласкат някои обекти по-близо до Слънцето. Така се появи класът на близките до Земята астероиди.
Когато говорят за астероиди, повечето хора мислят за техния пояс. Милионите обекти, които го съставят, образуват пръстеновидна област между орбитите на Марс и Юпитер. Въпреки факта, че тези астероиди са много важни по отношение на разбирането на историята на произхода и развитието на Слънчевата система, в сравнение с близките до Земята астероиди, не е толкова лесно да се стигне до тях.
Близките до Земята астероиди се определят като астероиди, чиято орбита или част от нея се намира между 0,983 и 1,3 астрономически единици от Слънцето (1 астрономическа единица е разстоянието от Земята до Слънцето).
През 1960 г. са били известни само 20 близки до Земята астроида. До 1990 г. броят им е нараснал до 134, а днес броят им се оценява на 9000 и непрекъснато расте. Учените са сигурни, че всъщност има повече от милион от тях. Сред астероидите, наблюдавани днес, 981 от тях са с диаметър над 1 км, останалите са от 100 м до 1 км. 2800 - под 100 м в диаметър.
Близките до Земята астероиди се класифицират в 3 групи в зависимост от разстоянието им от Слънцето: Атони, Аполос и Купидон.
Два близки до Земята астероида са били посетени от роботизиран космически кораб: мисията на НАСА посети астероида 433 Ерос и японския астероид „Хаябуса“ 25143 Итокава. В момента НАСА работи върху мисията OSIRIS-Rex, която има за цел да лети до въглеродния астероид 1999 RQ36 през 2019 г.
Състав на астероиди
Близо до Земятаастроидите се различават значително по своя състав. Всяко от техните дъна съдържа вода, метали и въглеродни материали в различни количества.
Водата от астероиди е ключов ресурс в космоса. Водата може да бъде превърната в ракетно гориво или доставена за човешки нужди. Освен това може фундаментално да промени начина, по който изследваме космоса. Един богат на вода астероид с ширина 500 метра съдържа 80 пъти повече вода, отколкото може да се побере в най-големия танкер, и ако се превърне в гориво за космически кораби, ще излезе 200 пъти повече, отколкото е било необходимо за изстрелването на всички ракети в историята на човечеството.
След като получи достъп, след като се научи да извлича, извлича и използва водните ресурси на астероидите, извличането на метали върху тях ще стане много по-реално. Някои близки до Земята обекти съдържат PGM в концентрации, с каквито могат да се похвалят само най-богатите земни мини. Един богат на платина астероид с ширина 500 m съдържа почти 174 пъти повече от този метал, отколкото се добива на Земята за една година и 1,5 пъти повече от всички известни световни запаси от PGM. Това количество е достатъчно, за да напълни баскетболното игрище 4 пъти по-високо от ринга.
Астроидите също съдържат по-често срещани метали като желязо, никел и кобалт. Понякога в невероятни количества. Освен това върху тях могат да се открият летливи вещества като азот, CO, CO2 и метан.
Използване на астероиди
Водата е най-важният елемент на слънчевата система. За космоса водата, в допълнение към критичната си хидратираща роля, осигурява и други важни предимства. Може да предпазва от слънчева радиация, да се използва като гориво, да дава кислород и т.н. Към днешна дата цялата вода и свързаните с нея ресурси, необходими за космически полетитранспортирани от повърхността на Земята на изключително високи цени. От всички ограничения за човешката експанзия в космоса това е най-важното.
Водата е ключът към слънчевата система
Водата от астероиди може да бъде преобразувана в ракетно гориво или доставена в специални хранилища, разположени на стратегически места в орбита, за зареждане на космически кораби. Този вид гориво, доставяно и продавано, ще даде огромен тласък на развитието на космическите полети.
Водата от астероиди може значително да намали цената на космическите мисии, тъй като всички те зависят предимно от гориво. Например, много по-изгодно е да транспортирате литър вода от един от астероидите до орбитата на Земята, отколкото да доставяте същия литър от повърхността на планетата.
В орбита водата може да се използва за захранване на сателити, увеличаване на капацитета за носене на ракети, поддържане на орбитални станции, осигуряване на защита от радиация и т.н.
Богат на вода астероид с ширина 500 метра има вода на стойност 50 милиарда долара. Той може да бъде доставен на специална космическа станция, където ще зареждат превозни средства за полети в дълбокия космос. Това е много ефективно дори при скептични предположения, че: 1. Само 1% от водата ще бъде извлечена, 2. Половината от извлечената вода ще бъде използвана за доставка, 3. Успехът на търговските космически полети ще доведе до 100-кратно намаляване на разходите за изстрелване на ракети от Земята. Разбира се, с не толкова консервативен подход, стойността на астероидите ще се увеличи с много трилиони или дори десетки трилиони долари.
Икономиката на операциите по добив на астероиди също може да бъде подобрена чрез използване на "местни" горива. Тоест минно устройство може да лети между планети, използвайки вода от астероида, на който е добито, което ще доведе довисока възвращаемост.
От вода до метали
Предвид успеха на добива на вода, разработването на други елементи и метали ще стане много по-осъществимо. С други думи, добивът на вода ще позволи добив на метали.
PGM са много редки на Земята. Те (и подобни метали) имат специфични химични свойства, които ги правят невероятно ценни за индустрията и икономиката на 21-ви век. Освен това изобилието им може да даде началото на ново, все още неизследвано приложение.
Използване на метали от астероиди в космоса
Освен че се доставят на Земята, металите, добивани от астероиди, могат да се използват директно в космоса. Елементи като желязо и алуминий, например, могат да се използват в конструкцията на космически обекти, защита на превозни средства и др.
Целни астероиди
Над 1500 астероида могат да бъдат достигнати толкова лесно, колкото Луната. Ако вземем предвид обратното пътуване, тогава цифрата се увеличава до 4000. Водата, извлечена от тях, може да се използва за обратен полет до Земята. Това допълнително увеличава наличието на астероиди.
Разстояние от Земята
В някои случаи, особено по време на първите мисии, е необходимо да се насочат към астероиди, които преминават в района Земя-Луна. Повечето от тях не летят толкова близо, но има и изключения.
С бързия темп на откриване на нови близки до Земята астероиди и нарастващата способност за тяхното изследване е много вероятно повечето от наличните обекти все още да не бъдат открити.
Планетарни ресурси
Всичко по-горе е от интерес за много организации и лица. Мнозина виждат това като бъдещето на минното дело като цяло и на Земята в частност.
Именно тези хора официално основаха Planetary Resourcesчиято заявена цел е да приложи комерсиална, иновативна технология за изследване на космоса. Planetary Resources ще разработи евтин роботизиран космически кораб, който ще позволи откриването на хиляди богати на ресурси астероиди. Компанията планира да използва естественото богатство на космоса за развитие на икономиката, като по този начин изгради бъдещето на цялото човечество.
Непосредствената цел на Planetary Resources е значително намаляване на разходите за добив на астероиди. Това ще комбинира всички най-добри комерсиални аерокосмически технологии. Според компанията тяхната философия ще позволи бързото развитие на частно, комерсиално изследване на космоса.
Технология
Голяма част от технологията на Planetary Resources е тяхна собствена. Технологичният подход на компанията се ръководи от няколко прости принципа. Planetary Resources обединява съвременни иновации в областта на микроелектрониката, медицината, информационните технологии и роботиката.
Arkyd серия 100 LEO
Изследването на космоса поставя специфични бариери пред изграждането на космически кораби. Критични аспекти в този въпрос са оптичните комуникации, микромоторите и др. Planetary Resources работи активно върху тях в сътрудничество с НАСА. Днес космическият телекомArkyd серия 100 LEO вече е създаден (фиг. вляво). Leo е първият частен космически телескоп и средство за достигане до близки до Земята астероиди. Ще бъде в ниска околоземна орбита.
Arkyd серия 200 - Прехващач
Бъдещите подобрения на телескопа Leo ще проправят пътя за следващата фаза, стартирането на мисиятаArkyd series 200 - Interceptor (вляво). При скачване със специален геостационарен спътник Interceptor ще преминепозициониране и ще отиде до целевия астероид, за да събере всички необходими данни за него. Два или повече прехващачи могат да работят заедно. Те ще ви позволят да идентифицирате, проследявате и придружавате обекти, летящи между Земята и Луната. Мисиите Interceptor ще позволят на Planetary Resources бързо да получи данни за няколко близки до Земята астероиди.
Arkyd серия 300 Rendezvous Prospector
Чрез разширяване на Interceptor с възможности за лазерна комуникация в дълбокия космос, Planetary Resources ще може да стартира мисиятаArkyd series 300 Rendezvous Prospector (вляво) за насочване към по-отдалечени астероиди. След като влезе в орбитата на един от тях, Rendezvous Prospector ще събере данни за формата, ротацията, плътността, състава на повърхността и под повърхността на астероида. Използването на Rendezvous Prospector ще демонстрира относително ниската цена на способността за междупланетен полет, което е в интерес на НАСА, различни научни организации, частни компании и др.
добив на астероид
Добивът и извличането на метали и други ресурси в микрогравитацията е бизнес, който ще зависи от значителни изследвания и инвестиции. Planetary Resources ще работи върху критични технологии, които ще позволят както вода, така и метали да бъдат получени от астероиди. Заедно с евтините устройства за изследване на космоса, това дава възможност за устойчиво развитие на тази област.
Командване на планетарните ресурси
Съставът на Planetary Resources включва изключителни хора в своята област: научни инженери, специалисти в различни области. Основатели на компанията са бизнесменът и пионер в търговската космическа индустрия Ерик Андерсън и Питър Диамандис. Други членове на екипа на Planetary Resources включват бивши специалистиНАСА Крис Левитски и Крис Вурхийс, известният филмов режисьор Джеймс Камерън, бившият астронавт на НАСА Томас Джоунс, бившият технически директор на Microsoft Дейвид Васкевич и др.