Според Геоложката служба на Съединените щати (USGS) процентът на промишлено използване на желязо се удвоява на всеки 20 години.
Ако хората започнат да добиват планети,луни, астероиди и други тела в Слънчевата система, те са частично изчерпани за около 460 години, изчисляват учените от Смитсонова астрофизична обсерватория.
incut
Изследователите установиха, че годишното увеличение на3,5% биха използвали една осма от ресурсите на слънчевата система за 400 години. В този момент човечеството ще има само 60 години, за да ограничи производството и да избегне пълното изчерпване на минералните запаси.
- Ако не мислим за това сега и не отидемза да овладеем следващите космически тела, ще продължим напред и след няколко стотин години ще се сблъскаме с екстремна криза, много по-лоша от сега на Земята. Веднага след като довършите добива на ресурси в Слънчевата система, няма къде да отидете ”, казва Мартин Елвис, старши астрофизик в Смитсоновата астрофизична обсерватория в Кеймбридж.
Това ограничение има две цели: да защитим все още невъзможните светове от най-лошите прояви на човешката дейност и да избегнем катастрофално бъдеще, в което всички ресурси, които са в неговия обсег, ще бъдат използвани постоянно. В същото време Елвис отбелязва, че осмата част от желязото в астероидния пояс е над милион пъти по-висока от очакваните запаси от желязна руда на Земята, което може да е достатъчно за няколко века.
Космически тела в Слънчевата система
Специфични области на добив в. \ Tкоито ще бъдат забранени, астрофизиците не се обаждат. Този въпрос изисква по-задълбочено проучване, обясняват авторите на изследването в статия в списание Acta Astronautica.
Какви минерални запаси съществуват в Слънчевата система?
Интерес представляват космическите тела в Слънчевата системаучени и предприемачи от гледна точка на добива на три вида ресурси - вода, метали и газове. Водата е необходима в по-голямата си част за бъдещите колонизатори - както като източник на влага за живите организми, така и като гориво за космически кораби, когато се разделя на кислород и водород. Газовете и тежките метали (желязо, никел, молибден, кобалт, злато, платина и други) представляват интерес за Земята, където техните запаси са близо до изчерпване.
Луната
Естественият спътник на Земята не представляваОт голям интерес като обект на минно дело. На първо място, защото Луната е базалтово тяло - това е по същество същата скала, която образува дъното на океана.
incut
Хелий-3 е най-голямата стойност.- най-лекият от хелийните изотопи, който в големи количества (по различни оценки, от 500 хил. тона до 2,5 млн. тона) се съдържа в повърхностния слой на спътника, но рядко се среща на Земята. Елементът може да се използва в електроцентралите като гориво, което на практика не замърсява околната среда. Хипотетично, при термоядрен синтез, когато 1 тон хелий-3 с 0,67 тона деутерий реагира, се освобождава енергия, еквивалентна на изгарянето на 15 милиона тона петрол.
Повърхността на Луната е богата на хелий-3, който може да се използва като екологичен източник на енергия на Земята
Въпреки това, Луната, подобно на Антарктида, е защитенамеждународното право - нито една страна не може да претендира за правата върху естествения спътник на Земята. В допълнение към правните, има физически ограничения - скоростта на бягащата луна. За да се премахне 1 кг материал от тежестта на спътника, той трябва да се ускори до 2.4 км / сек. За сравнение, за същия резултат на кометата 67P / Churyumov - Gerasimenko, натоварването трябва да се ускори само до 1 m / s.
Марс
Втората най-близка планета до Земята, Марс,геоложка структура, подобна на нашата. Това означава, че върху него могат да бъдат открити всички основни съединения, като желязо, алуминий, волфрам и т.н. Изследователите също са открили следи от литий, мед, злато, цинк, никел, кобалт, ниобий и други елементи на Червената планета. С други думи, можете произволно да посочите елементите на периодичната таблица и да имате голяма вероятност да познаете тези, които могат да бъдат намерени на Марс.
incut
Rover Opportunity се намира и на МарсХематитните сфери, богати на желязна руда, са така наречените марсиански сфероиди. Последните не представляват интерес за индустрията и могат да се превърнат в стойност само за колекционери. Водата, азотът и аргонът могат да се използват само за нуждите на бъдещите колонизатори.
Хематитни сфери
В резултат на това на Марс се появиха някои елементиастероидна бомбардировка. Другият е образуван поради факта, че Червената планета и Земята са формирани от един и същ облак от газ и прах. Въпреки това е много вероятно концентрацията на вещества в марсианската почва да е ниска или да варира значително в зависимост от региона. Заедно с високите разходи за добив и доставка на ресурси на Земята, това прави Марс непривлекателно място за добив за базирани на Земята индустрии – нещо, което не може да се каже за евентуални бъдещи колонисти.
Венера
Венера и Земята всъщност са близначки по размер,маса, състав и условия, при които са образувани. Подобно на Земята, Венера има голямо желязно ядро и скалиста силикатна мантия, а нейната кора, подобно на нашата планета, е базалтова.
Съдейки по данните от съветските изследванияУстройствата Venera 13, 14 и Vega 2, концентрацията на силиций, алуминий, магнезий, желязо, калций, калий, титан, манган и сяра в базалтите на Венера зависи от местоположението, но като цяло съответства на концентрацията им на Земята.
Наблюденията също така показаха, че депозитите на тезиМинералите вероятно са покрити със слой от полупроводници с неизвестен произход - може би минерали, съдържащи желязо, като пирит или магнетит. Освен това Венера съдържа олово и бисмут, на които планетата дължи яркото си сияние в нощното небе.
Венера и Земята са много сходни по структура и условия
Малко вероятно е тези минерали да успеят -натискът на Венера е 92 пъти по-висок от този на нашата планета. Средната температура е 460 ° C - повече, отколкото на Меркурий, разположен два пъти по-близо до Слънцето. Тази топлина е достатъчна, за да стопи оловото. Причината е специалното подреждане на атмосферата на планетата: вместо да нагрява повърхността на тропически климат, както на Земята, облаците отразяват топлината и изгарят Венера.
incut
Ситуацията се утежнява още повече от факта, че на Венераняма кислород - 96% от атмосферата се състои от въглероден диоксид, а сярна киселина вали на повърхността няколко пъти на ден. Малко вероятно е поне един организъм, известен на науката, да живее в такива условия повече от няколко секунди, а технологията - повече от няколко часа.
Астероиден пояс
Астероидният пояс - основният кандидат за добивминерали в космическите тела и най-отдалечените от Земята сред гореспоменатите космически тела: разстоянието от нашата планета до най-близката точка в астероидния пояс е 1,2 AU (180 милиона км).
Астероидите в колана са разделени на два типа: вода и камък-метал. Първият съдържа голямо количество вода. Като цяло те са безполезни за земните жители, но могат да бъдат изключително ценен ресурс за бъдещите космически колонисти: един единствен „воден” астероид може да бъде достатъчен, за да достави космическа колония в продължение на много, много години. Този тип астероиди са най-често срещаните „водни“ астероиди около 75% в нашата слънчева система.
Астероидният пояс може да се превърне в център на минното дело в Слънчевата система, но само в далечното бъдеще - разстоянието до най-близкия пункт от Земята е 180 милиона км.
Скално-металните астероиди съдържат много желязо,никел и кобалт. Освен това има злато, платина, родий, редкоземни метали и др. Разбира се, учените и представителите на бизнеса се интересуват най-много от метални астероиди с максимално съдържание на метал.
Повечето астероиди от двата вида съдържат никел, желязо, кобалт, а някои съдържат платина, злато и амоняк. Проблемът е да извлекат тези ресурси и да ги доставят на Земята.
Икономическа полза
Едно от най-големите препятствия в допълнение към товаОборудването за добив на минерални ресурси на астероиди и други описани досега органи все още не е разработено - транспортирането на добитите ресурси на Земята. Става дума за милиони и милиарди тонове минерални суровини - иначе те просто нямат смисъл да минават. Съвременните ракети и космически кораби с тази задача не могат да се справят.
Освен това такива полети ще бъдат много скъпи -за сравнение, цялата програма Аполо, която струва на САЩ 25 милиарда долара, позволи да бъдат доставени на Земята само 383,7 кг лунна почва. В същото време астронавтите не са били изправени пред задачата да добиват или обработват минерали.
В момента НАСА работи върху мисия за изпращане на сонда до астероида Психея. Целта на мисията е да се получи миниатюрна проба с тегло около 60 г. Очакваната цена на мисията е около $1 млрд.
Но разходите могат да се изплатят - ако учените преценятВярно е, че най-рентабилният астероид 253 Mathilde с диаметър 2,8 км може да донесе до 9,53 трилиона долара печалба. Очакваната стойност на космическото тяло е повече от 100 трилиона долара.
Счита се за най-икономически активния астероид2000 BM19, много малък обект от O-тип (по-малко от 1 km широк). Той е доста близо до Земята, а приблизителната му стойност е 18,50 трилиона долара. Печалбите се оценяват на 3,55 трилиона долара. Повече информация за оценката на икономическата ефективност на добива на астероиди можете да намерите тук.
Правни въпроси
Правни ограничения по въпроси, свързани сРазработването на астероиди е може би най-сложното за бъдещата космическа промишленост. Могат ли минералите в космическите органи да принадлежат на компании или частни инвеститори, правителства или те са собственост на цялото човечество, както следва от Договора за космоса?
Договорът за космическото пространство или Договорът за принципите на дейностите на държавите за проучване и използване на космическото пространство, включително Луната- подписан междуправителствен документ1967 г Основните разпоредби на договора се свеждат до забраната за разполагане на ядрени оръжия или всякакви други оръжия за масово унищожение в орбитата на Земята, Луната или друго космическо тяло. Документът ограничава използването на Луната и други небесни тела само за мирни цели и забранява предявяването на претенции за притежаване на космическо тяло или част от него.
Някои страни - например Съединените щати и Люксембург -вече са приели закони, които позволяват на частни компании да получат правото да добиват ресурси в космоса. Подобни решения обаче все още не са в съответствие с международното право и не са били обсъждани с други правителства.
Досега Договорът за космоса, ратифициран от близо 100 държави, постановява, че никоя нация не може да претендира за астероиди, планети или други космически обекти.