Giống như Trái đất, các thiên thể hành tinh như Mặt trăng, sao Hỏa, tiểu hành tinh và sao chổi chứa trữ lượng lớn các nguồn tài nguyên quý giá. Điều này đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu cũng như các nhà công nghiệp, những người hy vọng một ngày nào đó sẽ khai thác chúng để hỗ trợ nền kinh tế vũ trụ. Tuy nhiên, việc tạo ra bất kỳ loại hình công nghiệp khai thác ngoài Trái đất nào sẽ là một nhiệm vụ khó khăn. Hãy xem những gì con người sẽ gặp phải trong không gian ở khu vực này.
Sử dụng tài nguyên tại chỗ
Khi bạn nghĩ đến việc khai thác ngoài Trái đất, bạn có thể tưởng tượng đến việc khai thác vật liệu từ các vật thể khác nhau trong không gian và chuyển chúng đến Trái đất. Nhưng đây không phải là ví dụ khả thi về mặt thương mại đầu tiên. Nếu chúng tôi muốn thiết lập sự hiện diện thường xuyên của con người trên mặt trăng, như NASA đề xuất, chúng tôi sẽ cần bổ sung nguồn cung cấp các phi hành gia sống ở đó. Các nguồn tài nguyên như nước chỉ có thể được tái chế ở một mức độ nhất định.
Đồng thời, việc phóng tài nguyên từ Trái đất rất tốn kém. Tính đến năm 2018, chi phí khoảng 1 đô la để phóng 2400 kg vật chất vào quỹ đạo thấp của Trái đất, và thậm chí nhiều hơn nữa để phóng lên cao hơn hoặc lên Mặt trăng. Nhiều khả năng vật liệu được khai thác trong không gian sẽ được sử dụng trong không gian để giúp tiết kiệm các chi phí này. Thu thập các vật liệu cần thiết tại địa phương được gọi là "sử dụng tài nguyên tại địa phương." Nó có thể bao gồm mọi thứ từ khai thác băng đến thu thập đất để xây dựng các cấu trúc. NASA hiện đang nghiên cứu khả năng xây dựng các tòa nhà trên mặt trăng bằng cách sử dụng in 3D.
Khai thác không gian cũng có thể thay đổi cách thức điều khiển các vệ tinh. Theo thông lệ hiện nay, các vệ tinh rời quỹ đạo sau 10 - 20 năm, khi chúng hết nhiên liệu. Một trong những mục tiêu chính của các công ty vũ trụ như Orbit Fab là phát triển một loại vệ tinh có thể tiếp nhiên liệu bằng nhiên liệu thu được trong không gian.
Có những nguồn tài nguyên nào?
Khi nói đến các cơ hội khai thác bên ngoài Trái đất, có một số tài nguyên vừa hữu ích vừa phong phú. Một số tiểu hành tinh chứa một lượng lớn kim loại nhóm sắt, niken, vàng và bạch kim có thể được sử dụng trong xây dựng và điện tử. Regolith mặt trăng (đất đá) chứa helium-3, có thể trở thành tài nguyên quý giá trong tương lai nếu phản ứng tổng hợp hạt nhân trở nên khả thi và phổ biến rộng rãi. Công ty Metallysis của Anh đã phát triển một quy trình có thể chiết xuất oxy từ regolith mặt trăng.
Băng được cho là sẽ tồn tại trên bề mặt của Mặt trăng, trong các miệng núi lửa bị che khuất vĩnh viễn gần các cực của nó. Các nhà khoa học cũng tin rằng băng tồn tại dưới bề mặt sao Hỏa, tiểu hành tinh và sao chổi. Nó có thể được sử dụng để hỗ trợ sự sống hoặc được phân hủy thành oxy và hydro và được sử dụng làm nhiên liệu.
Chúng ta sẽ khai thác khoáng sản trong không gian như thế nào?
Một số đề xuất khai thác ngoài Trái đất tương tự như khai thác trên Trái đất. Ví dụ, chúng ta có thể khai thác regolith mặt trăng bằng máy khoan ngược hoặc khai thác tiểu hành tinh bằng máy khoan đường hầm. Các đề xuất khác là không bình thường - ví dụ, sử dụng máy hút chân không để hút regolith qua đường ống.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Sydney, New South Wales và Đại học Quốc gia Úc đề xuất sử dụng phương pháp khai thác sinh học. Trong trường hợp này, vi khuẩn được mang đến tiểu hành tinh sẽ tiêu thụ một số khoáng chất nhất định và giải phóng khí mà tàu thăm dò có thể thu thập được.
Những vấn đề còn tồn tại?
Công việc được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Không gian Australia của UNSW có liên quan đến việc tìm cách giảm thiểu rủi ro trong ngành tài nguyên không gian. Tất nhiên, có rất nhiều vấn đề kỹ thuật và kinh tế. Cùng một chi phí khởi động khiến nhiều người háo hức bắt đầu khai thác bên ngoài Trái đất cũng có nghĩa là việc vận chuyển thiết bị khai thác vào không gian sẽ rất tốn kém. Để có hiệu quả về chi phí (hoặc thậm chí khả thi), các hoạt động khai thác phải nhẹ nhất có thể.
Việc khai thác ngoài Trái đất phải được tự động hóa phần lớn hoặc được điều khiển từ xa, với những thách thức gia tăng khi đưa con người vào không gian, chẳng hạn như nhu cầu hỗ trợ sự sống, tránh bức xạ và chi phí phóng bổ sung. Tuy nhiên, ngay cả các hệ thống khai thác trên Trái đất vẫn chưa hoàn toàn tự động. Trước khi bắt đầu khai thác trên các tiểu hành tinh, bạn cần cải thiện kỹ thuật rô bốt.
Mặc dù tàu vũ trụ đã hạ cánh xuống tiểu hành tinh nhiều lần và thậm chí lấy mẫu, nhưng tỷ lệ thành công chung của chúng tôi cho các cuộc hạ cánh lên tiểu hành tinh và sao chổi là thấp.
Ngoài ra còn có những cân nhắc về môi trường. Khai thác không gian có thể giúp giảm khai thác khoáng sản của Trái đất. Nhưng đó là nếu việc khai thác ngoài Trái đất dẫn đến giảm số lần phóng tên lửa, không phải tăng, hoặc nếu các tài nguyên được đưa trở lại Trái đất và sử dụng trên đó.
Trong khi việc thu hoạch tài nguyên trong không gian có nghĩa là không cần phóng chúng khỏi Trái đất, thì chắc chắn sẽ có nhiều vụ phóng hơn khi nền kinh tế vũ trụ phát triển. Ngoài ra, có một câu hỏi đặt ra là liệu các phương pháp khai thác được đề xuất có hoạt động trong môi trường không gian hay không. Các thiên thể hành tinh khác nhau có bầu khí quyển (hoặc không có khí quyển), trọng lực, địa chất và môi trường tĩnh điện khác nhau (ví dụ, đất có thể tích điện do các hạt từ Mặt trời).
Vẫn chưa rõ những điều kiện này sẽ ảnh hưởng đến các hoạt động ngoài trái đất như thế nào.
Mặc dù đây mới chỉ là bước khởi đầu, một số công ty hiện đang phát triển các công nghệ để khai thác ngoài trái đất, khám phá không gian và các mục đích sử dụng không gian khác.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm: