Maailmankaikkeuden suolet: mitkä kosmiset ruumiit soveltuvat kaivostoimintaan ja miksi tiedemiehet ovat sitä vastaan

Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksen (USGS) mukaan rautateiden käyttöaste teollisuudessa kaksinkertaistuu joka 20. päivä

vuotta. Jos 1800-luvulla teollisuus ympäri maailmaa tarvitsi 450 000 tonnia tätä metallia, niin vuonna 1994 se oli jo 900 miljoonaa tonnia, ja vuoteen 2016 mennessä tämä luku oli kasvanut 2,2 miljardiin tonniin - ja se kasvaa edelleen tähän päivään saakka.

Jos ihmiset alkavat kaivaa planeettoja,kuut, asteroidit ja muut aurinkokunnan elimet ovat osittain tyhjentyneet noin 460 vuodessa, Smithsonian Astrophysical Observatoryn tutkijat laskivat.

incut

Tutkijat totesivat, että vuotuinen lisäys vuonna 2002. \ T3,5% kuluttaa kahdeksasosan aurinkokunnan resursseista 400 vuodeksi. Tässä vaiheessa ihmiskunta on vain 60 vuotta vanha kaivostoiminnan rajoittamiseksi ja mineraalivarastojen täydellisen tyhjenemisen välttämiseksi.

”Jos emme ajattele sitä nyt ja meneettä hallitsemme seuraavia kosmisia ruumiita, siirrymme eteenpäin, ja muutaman sadan vuoden aikana kohtaamme äärimmäisen kriisin, joka on paljon pahempi kuin nyt maan päällä. Heti kun lopetat aurinkokunnan kaivosresursseja, sinulla ei ole missään muualla mennä, sanoo Martin Elvis, joka on Smithsonianin astrofysiikan observatorion vanhempi astrofysiikka Cambridgessa.

Tällä rajoituksella on kaksi tavoitetta: suojella niitä maailmoja, joita ei ole vielä kertynyt ihmisen toiminnan pahimmista ilmenemismuodoista, ja välttämään katastrofaalista tulevaisuutta, jossa kaikkia sen ulottuvilla olevia resursseja käytetään jatkuvasti. Samalla Elvis huomauttaa, että Asteroid-vyöhykkeen kahdeksasosa rautaa on yli miljoona kertaa suurempi kuin maapallon rautamalmin arvioidut varannot, jotka voivat riittää useita vuosisatoja.

Avaruuselimet aurinkokunnassa

Erityiset kaivostoiminta - alueetjotka kielletään, astrofysiikka ei kutsu. Tämä kysymys vaatii tarkempaa tutkimusta, selittää tutkimuksen tekijät artikkelissa Acta Astronautica.

Mitkä mineraalivarannot ovat aurinkokunnassa?

Aurinkokunnan avaruuselimet ovat kiinnostuneitatiedemiehet ja yrittäjät kolmen eri resurssien - veden, metallien ja kaasujen - osalta. Vesi tarvitaan enimmäkseen tuleville kolonisaattoreille - sekä elävien organismien kosteuden lähteenä että polttoaineena avaruusaluksille, kun ne jaetaan happeen ja vetyyn. Kaasut ja raskasmetallit (rauta, nikkeli, molybdeeni, koboltti, kulta, platina ja muut) ovat kiinnostavia maalle, jossa niiden varannot ovat lähellä tyhjentymistä.

Kuu

Maapallon luonnollinen satelliitti ei edustaSuuri kiinnostus kaivoksen kohteena. Ensinnäkin, koska Kuu on basaltikeho - se on pohjimmiltaan sama kallio, joka muodostaa meren pohjan.

incut

Helium-3 on suurin arvo.- helium-isotooppien kevyin, joka suurissa määrissä (eri arvioiden mukaan 500 000 tonnista 2,5 miljoonaan tonniin) sisältyy satelliitin pintakerrokseen, mutta tapahtuu harvoin maapallolla. Elementtiä voidaan käyttää voimalaitoksissa polttoaineena, joka käytännössä ei saastuta ympäristöä. Hypoteettisesti lämpöydinfuusion aikana, kun 1 tonni heliumia-3, jossa on 0,67 tonnia deuteriumia, vapautuu energiaa, joka vastaa 15 miljoonan tonnin polttoainetta.

Kuun pinta on runsaasti heliumia-3, jota voidaan käyttää ympäristöystävällisenä energialähteenä maapallolla

Kuitenkin Kuun, kuten Etelämantereen, on suojattukansainvälinen oikeus - mikään maa ei voi vaatia oikeuksia maapallon luonnolliseen satelliittiin. Oikeudellisten lisäksi on fyysisiä rajoituksia - runaway moonin nopeus. Jotta 1 kg materiaalia voitaisiin poistaa satelliitin painovoimasta, se on kiihdytettävä 2,4 km / s. Vertailun vuoksi samasta tuloksesta komeetilla 67P / Churyumov - Gerasimenko kuormitus on nopeutettava vain 1 m / s.

Mars

Toinen lähin planeetta maapallolle on Marssamanlainen geologinen rakenne. Tämä tarkoittaa, että se voi havaita kaikki tärkeimmät yhdisteet, kuten rauta, alumiini, volframi ja niin edelleen. Tutkijat ovat löytäneet myös jälkiä litiumista, kuparista, kullasta, sinkistä, nikkelistä, koboltista, niobista ja muista Red Planetin elementeistä. Toisin sanoen, voit sattumanvaraisesti osoittaa jaksollisen taulukon elementtejä ja suurella todennäköisyydellä arvata ne, jotka löytyvät Marsista.

incut

Rover Opportunity löytyy myös MarsistaRautamalmissa rikkaat hematiitti-pallot ovat niin sanottuja marso-sferoideja. Jälkimmäiset eivät ole kiinnostavia teollisuudelle, ja niistä voi tulla vain keräilijöiden arvo. Vettä, typpeä ja argonia voidaan käyttää vain tulevien kolonisaattoreiden tarpeisiin.

Hematiittisfäärit

Osa elementeistä ilmestyi Marsiinasteroidipommitukset. Toinen muodostettiin sen vuoksi, että Punainen planeetta ja maa muodostuivat yhdestä kaasun ja pölyn pilvestä. Marsin maaperässä olevien aineiden pitoisuus on kuitenkin erittäin todennäköistä ja vaihtelee suuresti alueittain. Maapallon kaivostoiminnan ja resurssien toimittamisen korkeat kustannukset tekevät Marsista mielenkiintoisen paikan maan teollisuudelle - jota ei voida sanoa mahdollisista tulevista kolonisteista.

Venus

Venus ja Earth ovat itse asiassa kaksoset,massa, koostumus ja olosuhteet, joissa ne muodostettiin. Maapallon tavoin Venuksessa on suuri rautaydin ja kivinen silikaattimantti, ja sen ydin on analogisesti planeettamme kanssa basaltti.

Neuvostotutkimuksen tietojen perusteellaVenera 13, 14 ja Vega 2, piin, alumiinin, magnesiumin, raudan, kalsiumin, kaliumin, titaanin, mangaanin ja rikin konsentraatio Venuksen peruspisteissä riippuu sijainnista, mutta yleensä vastaa niiden pitoisuutta maapallolla.

Huomautukset ovat myös osoittaneet, että näiden talletuksetMineraalit on todennäköisesti peitetty tuntemattoman alkuperän puolijohdekerroksella - ehkä ne ovat rautaa sisältäviä mineraaleja, kuten pyrite tai magnetiitti. Lisäksi Venuksessa on lyijyä ja vismuttia, johon planeetalla on valoisa hehku yöllä taivaalla.

Venus ja maapallon rakenne ja olosuhteet ovat hyvin samanlaisia

Nämä mineraalit eivät kuitenkaan todennäköisesti onnistu -Venuksen paine on 92 kertaa suurempi kuin planeetallamme. Keskilämpötila on 460 ° C - enemmän kuin Mercury, joka sijaitsee kaksi kertaa lähempänä aurinkoa. Tämä lämpö riittää lyijyn sulattamiseen. Syynä on planeetan tunnelman erityisjärjestely: sen sijaan, että pinnan lämmittäminen trooppiseen ilmastoon, kuten maan päällä, pilvet heijastavat lämpöä ja polttavat Venus.

incut

Tilannetta pahentaa se tosiasia, että Venuksessahappea ei ole - 96% ilmakehästä koostuu hiilidioksidista, ja useita kertoja päivässä sade putoaa pinnalta rikkihaposta. On epätodennäköistä, että ainakin yksi tiedettä tunnettu elin elää tällaisissa olosuhteissa yli muutaman sekunnin, ja tekniikka - yli muutaman tunnin.

Asteroidivyö

Asteroidivyö - tärkein kaivosehdokasmineraalit avaruuselimissä ja kauimpana maasta edellä mainittujen avaruuskappaleiden välillä: etäisyys planeetastamme asteroidivyöhykkeen lähimpään pisteeseen on 1,2 AU (180 miljoonaa km).

Hihnan asteroidit on jaettu kahteen tyyppiin: vesi ja kivi-metalli. Ensimmäinen sisältää suuren määrän vettä. Ne ovat yleisesti hyödyttömiä maanpäällisille, mutta ne voivat olla erittäin arvokkaita resursseja tuleville avaruuskolonisteille: yksi "veden" asteroidi voi riittää toimittamaan avaruuskolonia monta vuotta. Tämäntyyppiset asteroidit ovat yleisin "veden" asteroideja noin 75% aurinkokunnassamme.

Asteroidivyö voi tulla aurinkokunnan kaivoksen keskipisteeksi, mutta vain kaukaisessa tulevaisuudessa - etäisyys lähimmästä hihnapisteestä maasta on 180 miljoonaa km.

On paljon rautaa kivi-metalli-asteroideissa,nikkeli ja koboltti. Lisäksi on kultaa, platinaa, rodiumia, harvinaisten maametallien ja paljon muuta. Tietenkin tiedemiehet ja liike-elämän edustajat ovat eniten kiinnostuneita metalli-asteroideista, joiden metallipitoisuus on suurin.

Suurin osa molempien lajien asteroideista sisältää nikkeliä, rautaa, kobolttia ja jotkut sisältävät platinaa, kultaa ja ammoniakkia. Ongelmana on erottaa nämä resurssit ja toimittaa ne maapallolle.

Taloudellinen hyöty

Yksi suurimmista esteistäAsteroideihin ja muihin tähän mennessä kuvattuihin laitoksiin käytettävien mineraalivarojen keräyslaitteita ei ole vielä kehitetty - uutettujen resurssien kuljettaminen maapallolle. Me puhumme miljoonista ja miljardeista tonnia kivennäisaineita - muuten he eivät yksinkertaisesti ymmärrä. Modernit ohjukset ja avaruusalukset, joilla on tämä tehtävä, eivät voi selviytyä.

Lisäksi tällaiset lennot ovat erittäin kalliita -Vertailun vuoksi koko Appolon-ohjelma, joka maksoi 25 miljardia dollaria, pystyi toimittamaan maapallolle vain 383,7 kg kuun maaperää. Tässä tapauksessa astronautit eivät olleet tehtävässä mineraalien uuttamisessa tai käsittelyssä.

Nyt NASA pyrkii lähettämään koettimen Psyche asteroidille. Tehtävän tavoitteena on saada pieni näyte, jonka paino on noin 60 g ja jonka arvioidut kustannukset ovat noin 1 miljardia dollaria.

Mutta kustannukset voivat palautua - jos tutkijat arvioivattotta, kustannustehokkain asteroidi 253 Mathilde, jonka halkaisija on 2,8 km, voi tuoda jopa 9,53 biljoonaa dollaria voittoa. Kosmisen ruumiin arvioidut kustannukset ovat yli 100 biljoonaa dollaria.

Taloudellisesti aktiivisin on asteroidi.2000 BM19, hyvin pieni O-tyypin esine (alle 1 km leveä). Se on tarpeeksi lähellä Maata, ja sen arvioitu hinta on 18,50 triljoonaa dollaria. Tuloksen arvioidaan olevan 3,55 biljoonaa dollaria. Lisätietoa asteroidien kehityksen taloudellisen tehokkuuden arvioinnista löytyy täältä.

Oikeudelliset kysymykset

Oikeudelliset rajoitukset asioihin, jotka liittyvätasteroidien kehittäminen on ehkä kaikkein monimutkaisin tulevan kaivosteollisuuden kannalta. Voiko avaruuselinten mineraaleja kuulua yrityksille tai yksityisille sijoittajille, hallituksille tai ne ovat koko ihmiskunnan omaisuutta, kuten avaruussopimuksesta seuraa?

Avaruussopimus tai sopimus valtioiden toimintaperiaatteista ulkoavaruuden tutkimisessa ja käytössä, mukaan lukien kuu - hallitustenvälinen asiakirja1967. Sopimuksen tärkeimmät säännökset ovat kieltää ydinaseiden tai muiden joukkotuhoaseiden käyttöönotto maapallon, Kuun tai muun avaruuskunnan kiertoradalla. Asiakirja rajoittaa Kuun ja muiden taivaankappaleiden käyttöä vain rauhanomaisiin tarkoituksiin ja kieltää vaatimuksen hallita avaruuslaitosta tai sen osaa.

Jotkin maat - esimerkiksi Yhdysvallat ja Luxemburg -ovat jo antaneet lakeja, jotka sallivat yksityisyrityksille oikeuden hankkia resursseja avaruudessa. Tällaiset päätökset eivät kuitenkaan ole vielä kansainvälisen oikeuden mukaisia, eikä niitä ole keskusteltu muiden hallitusten kanssa.

Tähän mennessä lähes 100 maan ratifioima avaruussopimus viittaa siihen, että mikään kansakunta ei voi vaatia oikeuksiaan asteroideille, planeetoille tai muille avaruusobjekteille.