Проблема добычи

Чтобы ответить на главный вопрос, стоит для начала понять, насколько вообще реалистичной является подобная оценка и что она означает. Стартап Astroforge, который планирует добывать полезные ископаемые на астероидах, заказал исследование на эту тему, которое в результате было написано профессором Программы космических ресурсов Горной школы Колорадо. Он говорит, что металлы на астероидах делятся на два отдельных типа: те, которые стоило бы привезти на Землю, а также те, которые не стоят затраченных на это денег, сообщает 24 Канал со ссылкой на ScienceDirect.

Смотрите также Ученые не смогли уберечь образцы астероида Рюгу от загрязнения земными бактериями

  • На самом деле единственными металлами, которые считаются достойными возвращения на Землю, являются металлы платиновой группы (МПГ), которые известны своей чрезвычайно высокой стоимостью, уникальной полезностью в современных технологиях, а главное – относительно скромными запасами на нашей планете.
  • Вторая категория включает в себя железо, алюминий и магний. На Земле их стоимость низкая, а следовательно их экономически нецелесообразно отправлять на Землю.
  • Другое дело – строительство в космосе. Поскольку запуск каждой ракеты с ресурсами стоит миллионы долларов, нам может оказаться выгоднее добывать эти металлы на астероидах и направлять их сразу на Луну, Марс или космические станции. Таким образом добычу железа на астероидах можно сделать экономически жизнеспособной.

Что же это все означает для фактической стоимости астероидов, которые мы могли бы добывать?

Первый и самый важный вывод из недавнего исследования показывает, что астероиды, сделанные из "чистого металла", как, например, Психея, скорее всего, являются выдумкой. Хотя это может быть не лучшей новостью для любого, кто ожидал обогатиться на нескольких крупных космических камнях, другая часть отчета показывает, что даже астероиды, в которых мы ожидали увидеть низкое содержание металла, на самом деле имеют достаточное его количество, чтобы добыча стала экономически выгодной.

Чтобы доказать это, авторы статьи детально рассмотрели серию исследований метеоритов, которые являются эквивалентом обломков астероидов, и сравнили "сорта" 83 различных элементов с рудами, найденными на поверхности Земли или вблизи нее.

Поскольку с помощью дистанционного зондирования трудно различить некоторые из этих элементов, образцы метеоритов, которые можно подвергнуть современным методам анализа, являются нашим лучшим шансом для точного вычисления химического состава астероидов, кроме тех немногих образцов, которые были намеренно принесены космическими аппаратами на Землю.

Эти данные показали, что концентрация металлов платиновой группы, хоть и ниже, чем считалось изначально (из-за предположений в фундаментальной статье о составе астероидов), все же гораздо выше, чем в эквивалентных земных рудах. В частности, материал, известный как самородок тугоплавкого металла (RMN), может иметь концентрацию МПГ на порядки выше, чем что-либо найденное на Земле или в других типах астероидных материалов.

RMN в основном встречаются в структуре кальций-алюминиевых включений (CAI), преимущественно на астероидах L-типа. L-типы – относительно редкие астероиды с красноватым оттенком, но мы еще не посещали их. Они могут состоять более чем на 30 процентов из кальций-алюминиевых включений, и в этом случае могут содержать значительное количество металлов платиновой группы, которые можно добыть без дополнительной обработки.

Однако сами RMN очень малы, от микронного до субмикронного диапазона, что делает их чрезвычайно трудными для переработки даже здесь, на Земле, не говоря уже о космосе. Объемная добыча из астероидного реголита может составлять до сотен частей на миллион, что все равно на несколько порядков превышает их концентрацию в земном реголите.

Если рассматривать металлы для использования в космосе, то они сталкиваются с проблемами при переработке. Им нужна высокоэнергетическая процедура, например, электролиз расплавленного реголита, чтобы выделить элементарный металл, необходимый для дальнейшей обработки. Но здесь мы получаем так называемую проблему курицы и яйца: нужно иметь источник энергии, достаточно мощный для выполнения этих процессов, но для его построения нужен материал, из которого будет изготовлен источник энергии. Поэтому компаниям, которые этим будут заниматься, нужно будет сначала серьезно вложиться в запуск в космос специальных машин для переработки, чтобы потом поддерживать добычу металлов рентабельным, без необходимости доставлять их на Землю, а потом снова везти в космос.

Цена астероидов

Учитывая все вышесказанное, стоимость астероида как источника полезных ископаемых может сильно варьироваться в зависимости от его состава, размера, массы, удаленности от Земли и возможности добычи ресурсов. Основными факторами для оценки стоимости является наличие редких металлов, таких как платина, золото, никель, железо, и расходы на транспортировку их на Землю или использование в космосе.

  • Самыми дорогими будут металлические астероиды. Они могут содержать значительные количества платины и других редких металлов. Например, астероид размером несколько сотен метров может иметь ресурсы на триллионы долларов. Астероид Психея, расположен в главном поясе астероидов, имеет оценочную стоимость в 10 квинтиллионов долларов США благодаря высокому содержанию никеля, железа и драгоценных металлов. Это в 90 раз превосходит всю экономику Земли.
  • Но Психея является достаточно массивной. Меньшие объекты будут стоить не так много. Средний астероид диаметром 200 метров может содержать металлов на 100-500 миллиардов долларов.
  • Значительно дешевле, очевидно, будут астероиды, которые содержат лед. Его можно транспортировать для колоний на Марсе и Луне. По оценкам, один кубометр воды в космосе может стоить 5 000-10 000 долларов.