Liksom jorden innehåller planetariska kroppar som Månen, Mars, asteroider och kometer enorma reserver av värdefulla resurser. Detta har uppmärksammats av både forskare och industrimän, som hoppas att en dag kunna bryta dem för att stödja rymdekonomin. Men att skapa någon form av utomjordisk gruvindustri kommer att vara en svår uppgift. Låt oss se vad människor kommer att möta i rymden i detta område.
Användning av resurser på plats
När du tänker på utomjordisk gruvdrift föreställer du dig förmodligen att utvinna material från olika kroppar i rymden och leverera dem till jorden. Men detta kommer sannolikt inte att vara det första kommersiellt gångbara exemplet. Om vi ville etablera en permanent mänsklig närvaro på månen, som NASA föreslår, skulle vi behöva fylla på utbudet av astronauter som bor där. Resurser som vatten kan bara återvinnas i viss utsträckning.
Samtidigt är det mycket dyrt att skjuta upp resurser från jorden. Från och med 2018 kostade det cirka 1 2400 dollar att skjuta upp 3 kg material i låg omloppsbana om jorden, och ännu mer att skjuta upp högre eller till månen. Det är troligt att material som bryts i rymden kommer att användas i rymden för att spara på dessa kostnader. Att samla in det nödvändiga materialet lokalt kallas "att använda resurser lokalt". Det kan innefatta allt från gruvis till att samla jord för att bygga strukturer. NASA studerar för närvarande möjligheten att bygga byggnader på månen med hjälp av XNUMXD-utskrift.
Rymdmining kan också förändra hur satelliter styrs. Enligt befintlig praxis lämnar satelliter sin omloppsbana efter 10-20 år, när de får slut på bränsle. Ett av huvudmålen för rymdföretag som Orbit Fab är att utveckla en typ av satellit som kan tankas med bränsle som samlas in i rymden.
Vilka resurser finns det?
När det kommer till gruvmöjligheter utanför jorden finns det flera resurser som är både användbara och rikliga. Vissa asteroider innehåller enorma mängder järn, nickel, guld och platinagruppmetaller som kan användas i konstruktion och elektronik. Månregoliten (sten och jord) innehåller helium-3, som kan bli en värdefull resurs i framtiden om kärnfusion blir livskraftig och utbredd. Brittiska företaget Metalysis har utvecklat en process som kan extrahera syre från månregoliten.
Is förväntas finnas på månens yta, i permanent skuggade kratrar nära dess poler. Forskare tror också att is finns under ytan av Mars, asteroider och kometer. Det kan användas för att stödja liv eller brytas ner till syre och väte och användas som bränsle.
Hur ska vi bryta mineraler i rymden?
Vissa off-Earth gruvförslag liknar gruvdrift på jorden. Till exempel kan vi bryta månregolit med en grävskopa eller bryta en asteroid med en tunnelborrmaskin. Andra förslag är ovanliga - till exempel användningen av en vakuummaskin för att dra regolit genom ett rör.
Forskare från University of Sydney, New South Wales och Australian National University föreslår att man använder biomining. I det här fallet kommer bakterier som transporteras till asteroiden att konsumera vissa mineraler och frigöra gas som kan samlas upp av sonden.
Vilka problem kvarstår?
Arbetet som utförs vid UNSW:s Australian Center for Space Engineering Research handlar om att hitta sätt att minska riskerna inom rymdresursindustrin. Naturligtvis finns det många tekniska och ekonomiska problem. Samma startkostnader som gör många ivriga att börja bryta utanför jorden innebär också att det blir dyrt att frakta gruvutrustning ut i rymden. För att vara kostnadseffektiv (eller till och med genomförbar) måste gruvdriften vara så lätt som möjligt.
Utomjordisk gruvdrift måste till stor del automatiseras eller fjärrstyras, med tanke på de extra utmaningarna med att skicka människor ut i rymden, såsom behovet av livsuppehållande, undvikande av strålning och extra kostnader för uppskjutning. Men även gruvsystem på jorden är ännu inte helt automatiserade. Innan du börjar bryta på asteroider måste du förbättra robotiken.
Även om rymdfarkoster har landat på asteroider flera gånger och till och med hämtat prover, är vår totala framgångsfrekvens för landningar på asteroider och kometer låg.
Det finns också miljöhänsyn. Rymdbrytning kan bidra till att minska jordens mineralutvinning. Men det är om gruvdrift utanför jorden resulterar i en minskning, inte en ökning, av antalet raketuppskjutningar, eller om resurserna förs tillbaka till jorden och används på den.
Även om skörd av resurser i rymden kan innebära att det inte finns något behov av att skjuta upp dem från jorden, kommer fler uppskjutningar oundvikligen att inträffa när rymdekonomin utvecklas. Därtill kommer frågan om de föreslagna gruvmetoderna kommer att fungera i rymdmiljön. Olika planetkroppar har olika atmosfärer (eller brist på sådan), gravitation, geologi och elektrostatiska miljöer (till exempel kan jorden vara elektriskt laddad på grund av partiklar från solen).
Hur dessa förhållanden kommer att påverka utomjordiska operationer är ännu inte känt.
Även om detta bara är början, utvecklar ett antal företag för närvarande teknologier för utomjordisk gruvdrift, rymdutforskning och annan användning av rymden.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också: