Nach Angaben des United States Geological Survey (USGS) verdoppelt sich der industrielle Eisenverbrauch alle 20 Jahre.
Wenn die Leute anfangen, nach Planeten zu graben,Monde, Asteroiden und andere Körper im Sonnensystem, die teilweise in etwa 460 Jahren erschöpft sind, haben Wissenschaftler am Smithsonian Astrophysical Observatory berechnet.
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Die Forscher fanden heraus, dass der jährliche Anstieg in3,5 % würden in 400 Jahren ein Achtel der Ressourcen des Sonnensystems verbrauchen. Zu diesem Zeitpunkt hat die Menschheit nur noch 60 Jahre Zeit, um die Produktion einzuschränken und eine vollständige Erschöpfung der Mineralreserven zu verhindern.
"Wenn wir jetzt nicht darüber nachdenken und gehenUm die nächsten kosmischen Körper zu meistern, werden wir voranschreiten und in ein paar hundert Jahren mit einer extremen Krise konfrontiert sein, viel schlimmer als jetzt auf der Erde. Sobald Sie mit dem Abbau der Ressourcen im Sonnensystem fertig sind, haben Sie keine andere Möglichkeit mehr “, sagt Martin Elvis, leitender Astrophysiker am Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge.
Diese Einschränkung hat zwei Ziele: die Welten, die noch nicht gemeistert wurden, vor den schlimmsten Erscheinungen menschlicher Aktivitäten zu schützen und eine katastrophale Zukunft zu vermeiden, in der alle Ressourcen, die in seiner Reichweite sind, kontinuierlich genutzt werden. Gleichzeitig stellt Elvis fest, dass das achte Eisen im Asteroidengürtel mehr als eine Million Mal höher ist als die geschätzten Eisenerzreserven auf der Erde, die für mehrere Jahrhunderte ausreichen können.
Weltraumkörper im Sonnensystem
Bestimmte Bergbaugebiete inWas verboten wird, nennen Astrophysiker nicht. Diese Frage erfordert eine genauere Untersuchung, erläutern die Autoren der Studie in einem Artikel in der Zeitschrift Acta Astronautica.
Welche Mineralreserven gibt es im Sonnensystem?
Von Interesse sind kosmische Körper im SonnensystemWissenschaftler und Unternehmer aus der Sicht der Gewinnung von drei Arten von Ressourcen – Wasser, Metalle und Gase. Für zukünftige Kolonisatoren ist Wasser zum größten Teil notwendig – sowohl als Feuchtigkeitsquelle für lebende Organismen als auch als Treibstoff für Raumschiffe, wenn es in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird. Gase und Schwermetalle (Eisen, Nickel, Molybdän, Kobalt, Gold, Platin und andere) sind für die Erde von Interesse, da ihre Reserven kurz vor der Erschöpfung stehen.
Der Mond
Der natürliche Satellit der Erde repräsentiert nichtVon großem Interesse als Objekt des Bergbaus. Erstens, weil der Mond ein Basaltkörper ist - das ist im Wesentlichen derselbe Stein, der den Grund des Ozeans bildet.
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Helium-3 ist der größte Wert.- Das leichteste der Heliumisotope, das in großen Mengen (nach verschiedenen Schätzungen von 500.000 Tonnen bis 2,5 Millionen Tonnen) in der Oberflächenschicht des Satelliten enthalten ist, aber auf der Erde nur selten vorkommt. Das Element kann in Kraftwerken als Brennstoff verwendet werden, der die Umwelt praktisch nicht belastet. Hypothetisch wird bei der Kernfusion, wenn 1 Tonne Helium-3 mit 0,67 Tonne Deuterium reagiert, Energie freigesetzt, die der Verbrennung von 15 Millionen Tonnen Öl entspricht.
Die Mondoberfläche ist reich an Helium-3, das als umweltfreundliche Energiequelle auf der Erde genutzt werden kann
Der Mond ist jedoch wie die Antarktis geschütztinternationales recht - kein land kann die rechte an dem natürlichen satelliten der erde beanspruchen. Zusätzlich zu den gesetzlichen Bestimmungen gibt es physische Einschränkungen - die Geschwindigkeit des außer Kontrolle geratenen Mondes. Um 1 kg Material aus der Schwerkraft des Satelliten zu entfernen, muss dieser auf 2,4 km / s beschleunigt werden. Zum Vergleich, für das gleiche Ergebnis auf dem Kometen 67P / Churyumov - Gerasimenko muss die Last nur auf 1 m / s beschleunigt werden.
Mars
Der der Erde zweitnächste Planet, der Mars,geologische Struktur ähnlich unserer. Das bedeutet, dass darauf alle wichtigen Verbindungen zu finden sind, wie zum Beispiel Eisen, Aluminium, Wolfram und so weiter. Forscher haben außerdem Spuren von Lithium, Kupfer, Gold, Zink, Nickel, Kobalt, Niob und anderen Elementen auf dem Roten Planeten entdeckt. Mit anderen Worten: Sie können zufällig auf die Elemente des Periodensystems zeigen und haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, diejenigen zu erraten, die auf dem Mars zu finden sind.
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Rover-Gelegenheit auch auf dem Mars gefundenEisenerzreiche Hämatitkugeln sind die sogenannten Mars-Sphäroide. Letztere sind für die Branche nicht von Interesse und können nur für Sammler zum Wert werden. Wasser, Stickstoff und Argon können nur für die Bedürfnisse zukünftiger Besiedler verwendet werden.
Hämatitkugeln
Dadurch erschienen einige Elemente auf dem MarsAsteroidenbeschuss. Die andere entstand aufgrund der Tatsache, dass der Rote Planet und die Erde aus derselben Gas- und Staubwolke entstanden waren. Allerdings dürfte die Konzentration der Stoffe im Marsboden je nach Region gering sein oder stark variieren. Zusammen mit den hohen Kosten für die Gewinnung und Lieferung von Ressourcen auf die Erde macht dies den Mars zu einem unattraktiven Standort für den Bergbau für erdbasierte Industrien – etwas, das man von möglichen zukünftigen Kolonisten nicht behaupten kann.
Venus
Venus und Erde sind tatsächlich Zwillinge in der Größe,Masse, Zusammensetzung und Bedingungen, unter denen sie gebildet wurden. Wie die Erde hat auch die Venus einen großen Eisenkern und einen felsigen Silikatmantel, und ihre Kruste ist, ähnlich wie bei unserem Planeten, basaltisch.
Nach sowjetischen Forschungsdaten zu urteilenBei den Geräten Venera 13, 14 und Vega 2 hängt die Konzentration von Silizium, Aluminium, Magnesium, Eisen, Kalzium, Kalium, Titan, Mangan und Schwefel in den Basalten der Venus vom Standort ab, entspricht aber im Allgemeinen ihrer Konzentration auf der Erde.
Beobachtungen zeigten auch, dass es Ablagerungen davon gibtDie Mineralien sind wahrscheinlich mit einer Schicht aus Halbleitern unbekannter Herkunft überzogen – möglicherweise eisenhaltige Mineralien wie Pyrit oder Magnetit. Darüber hinaus enthält die Venus Blei und Wismut, denen der Planet sein helles Leuchten am Nachthimmel verdankt.
Die Venus und die Erde sind sich in Struktur und Bedingungen sehr ähnlich
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass diese Mineralien Erfolg haben -Der Druck auf die Venus ist 92-mal höher als auf unserem Planeten. Die Durchschnittstemperatur beträgt 460 ° C - mehr als auf Merkur, der sich zweimal näher an der Sonne befindet. Diese Wärme reicht aus, um das Blei zum Schmelzen zu bringen. Der Grund ist die besondere Anordnung der Atmosphäre auf dem Planeten: Anstatt die Oberfläche auf ein tropisches Klima wie auf der Erde zu erwärmen, reflektieren die Wolken Wärme und verbrennen die Venus.
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Die Situation wird dadurch noch verschärft, dass auf der VenusEs gibt keinen Sauerstoff – die Atmosphäre besteht zu 96 % aus Kohlendioxid und mehrmals täglich regnet Schwefelsäure auf die Oberfläche. Es ist unwahrscheinlich, dass mindestens ein der Wissenschaft bekannter Organismus unter solchen Bedingungen länger als ein paar Sekunden und die Technik länger als ein paar Stunden überleben kann.
Asteroidengürtel
Asteroidengürtel - der Hauptkandidat für den BergbauMineralien auf Weltraumkörpern und am weitesten von der Erde entfernt unter den oben genannten Weltraumkörpern: Die Entfernung von unserem Planeten zum nächsten Punkt im Asteroidengürtel beträgt 1,2 AU (180 Millionen km).
Asteroiden im Gürtel werden in zwei Arten unterteilt: Wasser und Steinmetall. Die ersten enthalten eine große Menge Wasser. Sie sind im Allgemeinen für Erdbewohner nutzlos, aber sie können eine äußerst wertvolle Ressource für zukünftige Weltraumkolonisten sein: Ein einziger „Wasser“ -Asteroid kann ausreichen, um eine Weltraumkolonie für viele, viele Jahre zu versorgen. Diese Art von Asteroiden ist die am häufigsten vorkommende „Wasser“ -Asteroide in unserem Sonnensystem.
Der Asteroidengürtel wird zwar zum Zentrum des Bergbaus im Sonnensystem, aber nur in ferner Zukunft - die Entfernung zum nächsten Gürtelpunkt von der Erde beträgt 180 Millionen km.
Gesteinsmetall-Asteroiden enthalten viel Eisen,Nickel und Kobalt. Darüber hinaus gibt es Gold, Platin, Rhodium, Seltenerdmetalle und mehr. Natürlich interessieren sich Wissenschaftler und Wirtschaftsvertreter vor allem für metallische Asteroiden mit dem höchsten Metallgehalt.
Die meisten Asteroiden beider Arten enthalten Nickel, Eisen, Kobalt und einige enthalten Platin, Gold und Ammoniak. Das Problem besteht darin, diese Ressourcen zu extrahieren und auf die Erde zu bringen.
Wirtschaftlicher Nutzen
Eines der größten Hindernisse nebenDie bisher beschriebene Ausrüstung zur Gewinnung von Bodenschätzen auf Asteroiden und anderen Körpern ist noch nicht entwickelt worden - der Transport der gewonnenen Ressourcen zur Erde. Wir sprechen von Millionen und Milliarden Tonnen Mineralien - sonst ergeben sie für mich einfach keinen Sinn. Moderne Flugkörper und Raumfahrzeuge kommen mit dieser Aufgabe nicht zurecht.
Außerdem werden solche Flüge sehr teuer sein -Zum Vergleich: Das gesamte Apollo-Programm, das die Vereinigten Staaten 25 Milliarden US-Dollar kostete, ermöglichte die Lieferung von nur 383,7 kg Mondboden zur Erde. Gleichzeitig standen die Astronauten nicht vor der Aufgabe, Mineralien abzubauen oder zu verarbeiten.
Die NASA arbeitet derzeit an einer Mission, um eine Sonde zum Asteroiden Psyche zu schicken. Ziel der Mission ist die Gewinnung einer winzigen Probe mit einem Gewicht von etwa 60 g. Die geschätzten Kosten der Mission belaufen sich auf etwa 1 Milliarde US-Dollar.
Aber Kosten können sich auszahlen - wenn Wissenschaftler schätzenZwar kann der kostengünstigste Asteroid 253 Mathilde mit einem Durchmesser von 2,8 km Gewinne von bis zu 9,53 Billionen USD erzielen. Die geschätzten Kosten des kosmischen Körpers betragen mehr als 100 Billionen US-Dollar.
Es gilt der wirtschaftlich aktivste Asteroid2000 BM19, ein sehr kleines O-Objekt (weniger als 1 km breit). Es liegt ziemlich nah an der Erde und sein geschätzter Wert beträgt 18,50 Billionen US-Dollar. Der Gewinn wird auf 3,55 Billionen US-Dollar geschätzt. Weitere Informationen zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Asteroidenabbaus finden Sie hier.
Rechtliche Fragen
Rechtliche Beschränkungen in Bezug aufDie Entwicklung von Asteroiden ist vielleicht die komplexeste für die zukünftige Weltraumindustrie. Können Mineralien auf Weltraumkörpern Unternehmen oder privaten Investoren, Regierungen gehören oder sind sie Eigentum der gesamten Menschheit, wie aus dem Weltraumvertrag hervorgeht?
Der Weltraumvertrag oder der Vertrag über die Prinzipien der Aktivitäten von Staaten bei der Erforschung und Nutzung des Weltraums, einschließlich des Mondes- ein unterzeichnetes zwischenstaatliches Dokument1967 Die wichtigsten Bestimmungen des Vertrags beschränken sich auf das Verbot der Platzierung von Atomwaffen oder anderen Massenvernichtungswaffen in der Umlaufbahn der Erde, des Mondes oder eines anderen Weltraumkörpers. Das Dokument beschränkt die Nutzung des Mondes und anderer Himmelskörper auf ausschließlich friedliche Zwecke und verbietet die Geltendmachung von Eigentumsansprüchen an einem kosmischen Körper oder einem Teil davon.
Einige Länder – zum Beispiel die Vereinigten Staaten und Luxemburg –haben bereits Gesetze verabschiedet, die es privaten Unternehmen ermöglichen, das Recht zu erhalten, Ressourcen im Weltraum zu fördern. Allerdings stehen solche Entscheidungen noch nicht im Einklang mit dem Völkerrecht und wurden nicht mit anderen Regierungen diskutiert.
Bisher sieht der Weltraumvertrag, der von fast 100 Ländern ratifiziert wurde, vor, dass keine Nation Anspruch auf Asteroiden, Planeten oder andere Weltraumobjekte erheben kann.