Les entrailles de l'univers: quels corps cosmiques se prêtent à l'exploitation minière et pourquoi les scientifiques s'y opposent aujourd'hui

Selon la US Geological Survey (USGS), le taux d'utilisation du fer dans l'industrie double de 20%

les années Si, en 1800, l'industrie avait besoin de 450 000 tonnes de ce métal dans le monde, elle était déjà de 900 millions de tonnes en 1994. En 2016, ce chiffre était passé à 2,2 milliards de tonnes et continue de croître à ce jour.

Si les gens commencent à exploiter des planètes,lunes, astéroïdes et autres corps du système solaire, ils sont partiellement épuisés au bout de 460 ans environ, ont calculé les scientifiques de l'observatoire d'astrophysique du Smithsonian.

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Les chercheurs ont constaté que l’augmentation annuelle de3,5% consommeront un huitième des ressources du système solaire pendant 400 ans. À ce stade, l'humanité n'aura que 60 ans pour limiter l'exploitation minière et éviter l'épuisement complet des réserves minérales.

"Si nous n'y pensons pas maintenant et allonspour maîtriser les prochains corps cosmiques, nous irons de l'avant et, dans quelques centaines d'années, nous serons confrontés à une crise extrême, bien pire que celle qui règne actuellement sur Terre. Une fois que vous avez fini d'extraire les ressources du système solaire, vous n'avez nulle part où aller », déclare Martin Elvis, astrophysicien expérimenté à l'observatoire d'astrophysique Smithsonian à Cambridge.

Cette restriction a deux objectifs: protéger les mondes qui ne sont pas encore maîtrisés des pires manifestations de l'activité humaine et éviter un avenir catastrophique dans lequel toutes les ressources à sa portée seront utilisées de manière continue. Dans le même temps, Elvis note que le huitième de tout le fer dans la ceinture d'astéroïdes est plus d'un million de fois supérieur aux réserves estimées de minerai de fer sur Terre, qui peuvent suffire pendant plusieurs siècles.

Corps spatiaux dans le système solaire

Des domaines spécifiques de l'exploitation minière dansqui seront interdits, les astrophysiciens n’appellent pas. Cette question nécessite une étude plus détaillée, expliquent les auteurs de l'étude dans un article de la revue Acta Astronautica.

Quelles réserves minérales existent dans le système solaire?

Les corps spatiaux du système solaire sont intéressésscientifiques et entrepreneurs en termes d’extraction de trois types de ressources: l’eau, les métaux et les gaz. L'eau est principalement nécessaire aux futurs colonisateurs - à la fois en tant que source d'humidité pour les organismes vivants et en tant que carburant pour les engins spatiaux lorsqu'ils sont scindés en oxygène et en hydrogène. Les gaz et les métaux lourds (fer, nickel, molybdène, cobalt, or, platine et autres) intéressent la Terre, où leurs réserves sont presque épuisées.

La lune

Le satellite naturel de la Terre ne représente pasDe grand intérêt en tant qu'objet d'exploitation minière. Tout d’abord, parce que la Lune est un corps de basalte, c’est-à-dire le même rocher qui forme le fond de l’océan.

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L'hélium-3 est la plus grande valeur.- le plus léger des isotopes de l'hélium, qui est contenu en grande quantité (selon diverses estimations, entre 500 000 et 2,5 millions de tonnes) dans la couche de surface du satellite, mais qui survient rarement sur Terre. L'élément peut être utilisé dans les centrales électriques en tant que combustible qui ne pollue pratiquement pas l'environnement. En théorie, lors de la fusion thermonucléaire, lorsque 1 tonne d’hélium-3 avec 0,67 tonne de deutérium réagit, une énergie équivalente à la combustion de 15 millions de tonnes de pétrole est libérée.

La surface de la lune est riche en hélium-3, qui peut être utilisé comme source d'énergie écologique sur Terre.

Cependant, la Lune, comme l’Antarctique, est protégéedroit international - aucun pays ne peut revendiquer les droits sur le satellite naturel de la Terre. En plus de la légalité, il existe des limitations physiques - la vitesse de la lune en fuite. Pour retirer 1 kg de matériau de la gravité du satellite, il faut l'accélérer à 2,4 km / s. À des fins de comparaison, pour le même résultat sur la comète 67P / Churyumov - Gerasimenko, la charge ne doit être accélérée qu’à 1 m / s.

Mars

La deuxième planète la plus proche de la Terre est Marsstructure géologique similaire à la nôtre. Cela signifie qu'il peut détecter tous les composés principaux, tels que le fer, l'aluminium, le tungstène, etc. Les chercheurs ont également trouvé des traces de lithium, de cuivre, d'or, de zinc, de nickel, de cobalt, de niobium et d'autres éléments sur la planète rouge. En d'autres termes, vous pouvez pointer au hasard des éléments du tableau périodique avec une probabilité élevée de deviner ceux qui peuvent être trouvés sur Mars.

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Rover Opportunity également trouvé sur MarsLes sphères d'hématite riches en minerai de fer sont les sphéroïdes dits martiens. Ces derniers ne présentent aucun intérêt pour l’industrie et ne peuvent devenir une valeur que pour les collectionneurs. L'eau, l'azote et l'argon ne peuvent être utilisés que pour les besoins des futurs colonisateurs.

Sphères d'hématite

Une partie des éléments est apparue sur Mars à la suitebombardement d'astéroïdes. L'autre a été formé en raison du fait que la planète rouge et la Terre ont été formées à partir d'un seul nuage de gaz et de poussière. Cependant, la concentration de substances dans le sol martien, avec un degré de probabilité élevé, est faible ou varie beaucoup selon les régions. Outre le coût élevé de l’exploitation minière et de la fourniture de ressources sur la Terre, cela fait de Mars un lieu peu attrayant pour l’industrie minière, ce qui n’est pas le cas pour les futurs colons.

Vénus

Vénus et la Terre sont en réalité des jumeaux de taille,masse, composition et conditions dans lesquelles ils ont été formés. Comme la Terre, Vénus possède un grand noyau de fer et un manteau de silicate rocheux. Son noyau, par analogie avec notre planète, est le basalte.

A en juger par les données de la recherche soviétiqueVenera 13, 14 et Vega 2, la concentration de silicium, d’aluminium, de magnésium, de fer, de calcium, de potassium, de titane, de manganèse et de soufre dans les basaltes de Vénus dépend de l’emplacement mais correspond généralement à leur concentration sur Terre.

Les observations ont également montré que les dépôts de cesLes minéraux sont probablement recouverts d'une couche de semi-conducteurs d'origine inconnue. Il s'agit peut-être de minéraux contenant du fer, tels que la pyrite ou la magnétite. En outre, il y a du plomb et du bismuth sur Vénus, à laquelle la planète doit sa lueur brillante dans le ciel nocturne.

Vénus et la Terre sont très similaires dans la structure et les conditions

Cependant, ces minéraux ont peu de chance de réussir -la pression exercée sur Vénus est 92 fois plus élevée que sur notre planète. La température moyenne est de 460 ° C - plus que sur le mercure, situé deux fois plus près du soleil. Cette chaleur suffit à faire fondre le plomb. La raison en est la disposition particulière de l’atmosphère de la planète: au lieu de réchauffer la surface sous un climat tropical, comme sur Terre, les nuages ​​reflètent la chaleur et brûlent Vénus.

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La situation est aggravée par le fait que sur Vénusil n'y a pas d'oxygène - 96% de l'atmosphère est constituée de dioxyde de carbone et plusieurs fois par jour, la pluie tombe de la surface à partir d'acide sulfurique. Il est peu probable qu'au moins un organisme connu de la science vive dans de telles conditions pendant plus de quelques secondes et la technologie - plus de quelques heures.

Ceinture d'astéroïdes

La ceinture d'astéroïdes - le principal candidat à l'exploitation minièreminéraux sur les corps spatiaux et les plus éloignés de la Terre parmi les corps spatiaux ci-dessus: la distance entre notre planète et le point le plus proche dans la ceinture d'astéroïdes est de 1,2 UA (180 millions de km).

Les astéroïdes dans la ceinture sont divisés en deux types: eau et pierre-métal. Les premiers contiennent une grande quantité d'eau. En général, ils sont inutiles pour les terriens, mais ils peuvent constituer une ressource extrêmement précieuse pour les futurs colons de l'espace: un seul astéroïde «aquatique» peut suffire à alimenter une colonie spatiale pendant de nombreuses années. Ce type d'astéroïdes est le plus commun des astéroïdes «aquatiques» d'environ 75% dans notre système solaire.

La ceinture d'astéroïdes peut devenir le centre minier du système solaire, mais seulement dans un avenir lointain - la distance entre le point le plus proche de la Terre et la Terre est de 180 millions de km.

Il y a beaucoup de fer dans les astéroïdes pierre-métal,nickel et cobalt. En outre, il existe de l'or, du platine, du rhodium, des métaux de terres rares, etc. Bien sûr, les scientifiques et les représentants d’affaires sont particulièrement intéressés par les astéroïdes à teneur maximale en métaux.

La plupart des astéroïdes des deux espèces contiennent du nickel, du fer, du cobalt et certains contiennent du platine, de l'or et de l'ammoniac. Le problème consiste à extraire ces ressources et à les livrer sur Terre.

Avantage économique

L’un des plus gros obstacles, en plus deL'équipement pour l'extraction des ressources minérales sur les astéroïdes et les autres corps décrits jusqu'à présent n'a pas encore été mis au point - le transport des ressources extraites vers la Terre. Nous parlons de millions et de milliards de tonnes métriques de minéraux - sinon, elles n’ont tout simplement pas de sens. Les missiles et vaisseaux spatiaux modernes chargés de cette tâche ne peuvent pas s’en sortir.

En outre, ces vols seront très coûteux -À titre de comparaison, l'ensemble du programme "Appolon", qui a coûté 25 milliards de dollars US, n'a permis de livrer sur Terre que 383,7 kg de sol lunaire. Dans ce cas, les astronautes n'étaient pas chargés de l'extraction ou du traitement des minéraux.

La NASA travaille actuellement sur une mission consistant à envoyer une sonde à l'astéroïde Psyché. L’objectif de la mission est d’obtenir un échantillon minuscule pesant environ 60 g, pour un coût estimé à environ 1 milliard de dollars.

Mais les coûts peuvent être rentables - si les scientifiques estimentCertes, l'astéroïde 253 Mathilde, le plus rentable, d'un diamètre de 2,8 km peut générer des bénéfices pouvant atteindre 9,5 milliards de dollars. Le coût estimé du corps cosmique est supérieur à 100 billions de dollars.

Le plus économiquement actif est l'astéroïde.2000 BM19, un très petit objet de type O (moins de 1 km de large). Il est assez proche de la Terre et son coût est estimé à 18,50 milliards de dollars. Le profit est estimé à 3,55 milliards de dollars. Vous trouverez plus d'informations sur l'évaluation de l'efficacité économique du développement des astéroïdes ici.

Questions juridiques

Restrictions légales sur les questions liées àle développement d'astéroïdes est peut-être le plus complexe pour le futur secteur de l'extraction spatiale. Les minéraux présents sur des corps spatiaux peuvent-ils appartenir à des entreprises ou à des investisseurs privés, des gouvernements ou sont-ils la propriété de toute l'humanité, comme le prévoit le Traité sur l'espace?

Le Traité sur l'espace ou le Traité sur les principes d'activité des États en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique, y compris la Lune - un document intergouvernemental signé le1967 Les principales dispositions du traité sont d'interdire le déploiement d'armes nucléaires ou de toute autre arme de destruction massive en orbite de la Terre, de la Lune ou d'un autre corps de l'espace. Le document restreint l'utilisation de la Lune et des autres corps célestes à des fins pacifiques et interdit de prétendre à la possession d'un corps de l'espace ou de sa partie.

Certains pays - par exemple les États-Unis et le Luxembourg -ont déjà adopté des lois permettant aux entreprises privées d’obtenir le droit d’extraire des ressources dans l’espace. Cependant, ces décisions ne sont pas encore conformes au droit international et n'ont pas encore été discutées avec d'autres gouvernements.

Jusqu'à présent, le Traité sur l'espace, ratifié par près de 100 pays, laisse entendre qu'aucun pays ne peut revendiquer ses droits sur les astéroïdes, les planètes ou tout autre objet de l'espace.