Universets indlæg: hvilke kosmiske legemer er egnede til minedrift og hvorfor forskere er imod det i dag

Ifølge U.S. Geological Survey (USGS) fordobles jernforbruget i industrien hver 20

I 1800 havde industrien rundt om i verden brug for 450.000 tons.I 1994 var det allerede 900 millioner tons.I 2016 var dette tal vokset til 2,2 milliarder tons— og fortsætter med at vokse den dag i dag.

Hvis folk begynder minedrift for planeter,måner, asteroider og andre organer i solsystemet, de er delvist udarmet på omkring 460 år, beregnes forskere ved det Smithsonian Astrophysical Observatory.

indskæring

Forskerne fandt, at en årlig stigning på 3,5% ville bruge en ottendedel af solsystemets ressourcer om 400 år.I dette øjeblik vil menneskeheden væreKun 60 år for at begrænse produktionen og undgå fuldstændig udtømning af mineralreserver.

"Hvis vi ikke tænker på det nu og gårat beherske de næste kosmiske kroppe, vil vi bevæge os fremad, og om et par hundrede år vil vi blive konfronteret med en ekstrem krise, meget værre end nu på Jorden. Når du er færdig med minerydningsressourcer i solsystemet, har du intet andet at gå, "siger Martin Elvis, en senior astrofysiker ved det Smithsonian Astrophysical Observatory i Cambridge.

Denne begrænsning har to mål: at beskytte de verdener, der endnu ikke er blevet behersket fra de værste manifestationer af menneskelig aktivitet og for at undgå en katastrofal fremtid, hvor alle de ressourcer, der er inden for rækkevidde, vil blive brugt løbende. Samtidig bemærker Elvis, at det ottende af alt jern i Asteroid Belt er mere end en million gange højere end de estimerede reserver af jernmalm på Jorden, hvilket kan være nok i flere århundreder.

Rumlegemer i solsystemet

Specifikke områder af minedrift isom vil blive forbudt, astrofysikere ikke ringe. Dette spørgsmål kræver mere detaljeret undersøgelse, forklarer forfatterne af undersøgelsen i en artikel i tidsskriftet Acta Astronautica.

Hvilke mineralreserver findes i solsystemet?

Kosmiske legemer i solsystemet er af interesse for forskere og iværksættere med hensyn til udvinding af tre typer ressourcer - vand, metaller og gasser.Vand er for det meste nødvendigt for fremtidige kolonisatorer, både som fugtkilde for levende organismer og som brændstof til rumfartøjer, når de opdeles i ilt og brint.Gasser og tungmetaller (jern, nikkel, molybdæn, kobolt, guld, platin og andre) repræsentererinteresse for Jorden, hvor deres reserver er tæt på udtømning.

Månen

Jordens naturlige satellit repræsenterer ikkeAf stor interesse som en genstand for minedrift. For det første fordi Månen er en basaltkrop - det er i det væsentlige den samme sten, der danner havets bund.

indskæring

Helium-3 er den største værdi.- Den letteste af heliumisotoperne, som i store mængder (ifølge forskellige skøn, fra 500 tusind tons til 2,5 millioner tons) er indeholdt i overfladen af ​​satellitten, men findes sjældent på Jorden. Elementet kan bruges i kraftværker som brændstof, der praktisk talt ikke forurener miljøet. Hypotetisk, under termonuklear fusion, når 1 ton helium-3 med 0,67 ton deuterium reagerer, frigives energi svarende til brænding 15 millioner tons olie.

Månens overflade er rig på helium-3, som kan bruges som en miljøvenlig energikilde på Jorden

Imidlertid er Månen, som Antarktis, beskyttetinternational ret - intet land kan kræve rettighederne til jordens naturlige satellit. Foruden lovlige er der fysiske begrænsninger - hastigheden af ​​den løbende måne. For at fjerne 1 kg materiale fra satellitens tyngdekraft skal det accelereres til 2,4 km / s. Til sammenligning, for samme resultat på kometen 67P / Churyumov - Gerasimenko, skal belastningen accelereres kun til 1 m / s.

Mars

Den næstnærmeste planet til Jorden, Mars, ligner geologisk vores egen.Det betyder, at alle de vigtigste forbindelser som jern, aluminium, wolfram og så videre kan findes på den.Forskerne fandt også spor af lithium, kobber, guld, zink, nikkel, kobolt, niob og andre grundstoffer på den røde planet.Med andre ord kan du tilfældigt pege på elementerne i Mendeleevs periodiske bord og gætte med høj grad af sandsynlighed dem, der kan findes på Mars.

indskæring

Rover Opportunity findes også på MarsHematitkugler, der er rige på jernmalm, er de såkaldte martianske sfærer. Sidstnævnte er ikke af interesse for industrien og kan kun blive en værdi for samlere. Vand, nitrogen og argon kan kun bruges til fremtidige kolonisatørers behov.

Hematit sfærer

Nogle af elementerne optrådte på Mars som følge af asteroidebombardement, mens andre dannede sig på grund af det faktum, at den røde planet og jorden dannede sig af samme sky af gas og støv.Koncentrationen af stoffer i Mars' jord vil dog sandsynligvis være lav eller meget variabel afhængigt afSammen med de høje omkostninger ved udvinding og levering af ressourcer til Jorden gør detteMars er et uattraktivt sted for minedrift til jordbaseret industri, hvilket ikke er tilfældet for mulige fremtidige kolonister.

Venus

Venus og Jorden er faktisk tvillinger i størrelse, masse, sammensætning og de betingelser, hvorunder de dannedes.Ligesom Jorden har Venus en stor jernkerne og et stenet silikatkappe, og dets skorpe, analogt med vores planet, er basaltisk.

At dømme efter dataene fra de sovjetiske forskningsenheder Venera 13, 14 og Vega 2 afhænger koncentrationen af silicium, aluminium, magnesium, jern, calcium, kalium, titanium, mangan og svovl i Venus basalter afplacering svarer dog generelt til deres koncentration på Jorden.

Observationer har også vist, at aflejringerne af disse mineraler sandsynligvis er dækket af et lag af halvledere af ukendt oprindelse, muligvisjernholdige mineraler, såsom pyritit eller magnetit, er også til stede på Venus.bly og vismut, som planeten skylder sin lyse glød i nattehimlen.

Venus og Jorden er meget ens i struktur og forhold

Imidlertid er disse mineraler usandsynligt at lykkes -Presset på Venus er 92 gange højere end på vores planet. Den gennemsnitlige temperatur er 460 ° C - mere end på kviksølv, der ligger to gange tættere på solen. Denne varme er nok til at smelte ledningen. Årsagen er den særlige arrangement af planetens atmosfære: i stedet for at opvarme overfladen til et tropisk klima, som på jorden, afspejler skyerne varme og brænder Venus.

indskæring

Situationen forværres af, at der ikke er ilt på Venus - 96% af atmosfæren består affra kuldioxid, og flere gange om dagen falder de på overfladenDet er usandsynligt, at mindst en organisme, der er kendt for videnskaben, vil overleveUnder sådanne forhold, mere end et par sekunder, og udstyret mere end et par timer.

Asteroid bælte

Asteroid bælte - den vigtigste kandidat til minedriftmineraler på rumlegemer og længst fra jorden blandt ovennævnte rumkroppe: Afstanden fra vores planet til det nærmeste punkt i asteroidebåndet er 1,2 AU (180 millioner km).

Asteroider i bæltet er opdelt i to typer: vand og sten-metal. Den første indeholder en stor mængde vand. De er generelt ubrugelige for jordboere, men de kan være en yderst værdifuld ressource for fremtidige rumkolonister: En enkelt "asteroide" kan være nok til at levere en rumkoloni i mange mange år. Denne type asteroider er de mest almindelige "vand" asteroider omkring 75% i vores solsystem.

Asteroidbåndet kan blive centrum for minedrift i solsystemet, men kun i fjern fremtid - afstanden til det nærmeste bæltepunkt fra jorden er 180 millioner km.

Rock-metal asteroider indeholder en masse jern, nikkel og cobalt.In derudover er der guld, platin, rhodium, sjældne jordarters metaller og så videre.Selvfølgelig er forskere og forretningsrepræsentanter mest interesserede i metalliske asteroider med det højeste metalindhold.

De fleste asteroider af begge arter indeholder nikkel, jern, kobolt, og nogle indeholder platin, guld og ammoniak. Problemet er at udvinde disse ressourcer og levere dem til Jorden.

Økonomisk fordel

En af de største forhindringer i tillæg tilUdstyret til udvinding af mineralressourcer på asteroider og andre organer, der er beskrevet hidtil, er endnu ikke udviklet - transporten af ​​de ekstraherede ressourcer til Jorden. Vi taler om millioner og milliarder tons metaller - ellers er de simpelthen ikke fornuftige for mine. Moderne missiler og rumfartøjer med denne opgave kan ikke klare.

Derudover vil sådanne flyvninger være meget dyre - til sammenligning gjorde hele Apollo-programmet, der kostede USA 25 milliarder dollars, det muligt at levere kun 383, 7 kg månejord til Jorden.Samtidig havde astronauterne ikke til opgave at udvinde eller forarbejde mineraler.

NASA arbejder nu på en mission for at sende en sonde til asteroiden Psyche.Målet med missionen er at producere en lille prøve, der vejer omkring 60 gram.De anslåede omkostninger ved missionen er omkring 1 milliard dollars.

Men omkostningerne kan betale sig - hvis forskerne vurderersandt, den mest omkostningseffektive asteroide 253 Mathilde med en diameter på 2,8 km kan bringe op til $ 9,53 trillioner i overskud. Den anslåede omkostning for kosmisk krop er mere end $ 100 billioner.

Den mest økonomisk aktive asteroide betragtes2000 BM19, en meget lille O-type genstand (mindre end 1 km bred). Det er ret tæt på Jorden, og dets anslåede værdi er 18,50 billioner dollars. Fortjenesten anslås til $3,55 billioner. Mere information om vurderingen af ​​den økonomiske effektivitet af asteroide minedrift kan findes her.

Juridiske spørgsmål

Juridiske begrænsninger i forhold tiludviklingen af ​​asteroider er måske den mest komplekse for den fremtidige rumminedrift. Kan mineraler på rumlegemer tilhøre virksomheder eller private investorer, regeringer eller de tilhører hele menneskeheden, som følger af Rumtraktaten?

Rumtraktaten eller traktaten om principperne for aktiviteter i stater i efterforskning og brug af det ydre rum, herunder månen- et mellemstatsligt dokument underskrevet1967 De vigtigste bestemmelser i traktaten koger ned til forbuddet mod at placere atomvåben eller andre masseødelæggelsesvåben i kredsløb om Jorden, Månen eller andre rumlegemer. Dokumentet begrænser brugen af ​​Månen og andre himmellegemer til fredelige formål og forbyder at gøre krav på at eje et kosmisk legeme eller en del af det.

Nogle lande - for eksempel USA og Luxembourg -har allerede vedtaget love, der tillader private virksomheder at opnå retten til at udvinde ressourcer i rummet. Sådanne beslutninger er dog endnu ikke i overensstemmelse med folkeretten og er ikke blevet drøftet med andre staters regeringer.

Indtil videre har traktaten om det ydre rum, ratificeret af næsten 100 lande, fastslået, at ingen nation kan gøre krav på asteroider, planeter eller andre rumobjekter.