לפי הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS), שיעור השימוש בברזל תעשייתי מוכפל כל 20 שנה.
אם אנשים מתחילים הכרייה עבור כוכבי הלכת,ירחים, אסטרואידים וגופים אחרים במערכת השמש, הם מתרוקנים חלקית בערך 460 שנים, מדענים במצפה אסטרופיסיקלית סמיתסוניאן מחושב.
הסרגל הצידי
החוקרים מצאו כי העלייה השנתית ב3.5% ישתמשו בשמינית ממשאבי מערכת השמש ב-400 שנה. בשלב זה, לאנושות יהיו רק 60 שנה להגביל את הייצור ולהימנע מדלדול מוחלט של מאגרי המינרלים.
"אם אנחנו לא חושבים על זה עכשיו ונלךכדי להשתלט על הגופים הקוסמיים הבאים, נעבור קדימה, ובתוך כמה מאות שנים נתמודד עם משבר קיצוני, הרבה יותר גרוע מאשר עכשיו על כדור הארץ. ברגע שאתה מסיים את משאבי המשאבה במערכת השמש, אין לך לאן ללכת ", אומר מרטין אלביס, אסטרופיסיקאי בכיר במכון האסטרופיסיקלי הסמיתסוניאני בקיימברידג '.
להגבלה זו יש שתי מטרות: כדי להגן על העולמות שעדיין לא שולט בהם מהגילויים הגרועים ביותר של הפעילות האנושית ולהימנע לעתיד קטסטרופלי שבו כל המשאבים הנמצאים בהישג ידו ישמשו באופן שוטף. יחד עם זאת, אלביס מציין כי השמיני של כל הברזל בחגורת האסטרואידים הוא יותר מאשר מיליון פעמים גבוה יותר מאשר עתודות משוער של עפרות ברזל על כדור הארץ, אשר יכול להיות מספיק במשך כמה מאות שנים.
גופי חלל במערכת השמש
אזורים ספציפיים של כרייה באשר ייאסר, אסטרופיסיקאים לא קוראים. שאלה זו דורשת מחקר מפורט יותר, מסבירים מחברי המחקר במאמר בכתב העת Acta Astronautica.
מה רזרבות מינרלים קיימים במערכת השמש?
יש עניין בגופים קוסמיים במערכת השמשמדענים ויזמים מנקודת מבט של מיצוי של שלושה סוגים של משאבים - מים, מתכות וגזים. מים נחוצים ברובם עבור מתנחלים עתידיים - הן כמקור לחות לאורגניזמים חיים והן כדלק לספינות חלל בעת פיצול לחמצן ומימן. גזים ומתכות כבדות (ברזל, ניקל, מוליבדן, קובלט, זהב, פלטינה ואחרים) מעניינים את כדור הארץ, שם המאגרים שלהם קרובים להתרוקנות.
הירח
הלוויין הטבעי של כדור הארץ אינו מייצגעניין רב כמושא של כרייה. ראשית, משום שהירח הוא גוף בזלתי - כלומר, אותו סלע, היוצר את קרקעית האוקיינוס.
הסרגל הצידי
הליום -3 הוא הערך הגדול ביותר.- הקל ביותר של איזוטופים הליום, אשר בכמויות גדולות (על פי הערכות שונות, מ 500,000 טון ל -2.5 מיליון טון) הוא הכיל את שכבת פני השטח של הלוויין, אבל הוא נמצא לעתים רחוקות על פני כדור הארץ. אלמנט זה יכול לשמש תחנות כוח כמו דלק זה כמעט אינו מזהם את הסביבה. באופן היפותטי, במהלך ההיתוך התרמו-גרעיני, כאשר טון 1 של הליום -3 עם 0.67 טונות של דויטריום מגיב, אנרגיה שווה ערך לשריפה של 15 מיליון טונות של נפט משתחררת.
פני הירח עשירים בהליום -3, אשר יכולים לשמש כמקור אנרגיה ידידותי לסביבה על כדור הארץ
עם זאת, הירח, כמו אנטארקטיקה, מוגןהמשפט הבינלאומי - אין מדינה יכולה לטעון לזכויות על הלוויין הטבעי של כדור הארץ. בנוסף משפטי, יש מגבלות פיזיות - את מהירות הירח בורח. כדי להסיר 1 ק"ג של חומר מן הכבידה של הלוויין, הוא חייב להיות מואץ ל 2.4 ק"מ / s. לשם השוואה, עבור אותה תוצאה על שביט 67P / Churyumov - Gerasimenko, העומס חייב להיות מואץ רק 1 מ \ ש.
מאדים
כוכב הלכת השני הכי קרוב לכדור הארץ, מאדים,מבנה גיאולוגי דומה לשלנו. המשמעות היא שניתן למצוא עליו את כל התרכובות העיקריות כמו ברזל, אלומיניום, טונגסטן וכדומה. חוקרים גילו גם עקבות של ליתיום, נחושת, זהב, אבץ, ניקל, קובלט, ניוביום ואלמנטים אחרים על הכוכב האדום. במילים אחרות, אתה יכול להצביע באקראי על האלמנטים של הטבלה המחזורית ויש לך סבירות גבוהה לנחש את אלה שניתן למצוא על מאדים.
הסרגל הצידי
רובר הזדמנות נמצא גם על מאדיםהמטיט כדורים עשירים עפרות ברזל הם מה שנקרא ספרואידים מאדים. אלה האחרונים אינם עניין לתעשייה יכול להיות ערך רק עבור אספנים. מים, חנקן וארגון יכולים לשמש רק לצרכים של מתנחלים עתידיים.
תחומי המטיט
אלמנטים מסוימים הופיעו על מאדים כתוצאה מכךהפצצת אסטרואידים. השני נוצר בשל העובדה שכוכב הלכת האדום וכדור הארץ נוצרו מאותו ענן גז ואבק. עם זאת, סביר מאוד שריכוז החומרים באדמת מאדים יהיה נמוך או ישתנה מאוד בהתאם לאזור. יחד עם העלות הגבוהה של מיצוי ואספקת משאבים לכדור הארץ, הדבר הופך את מאדים למיקום לא אטרקטיבי לכרייה עבור תעשיות מבוססות כדור הארץ - דבר שלא ניתן לומר על מתנחלים עתידיים אפשריים.
ונוס
נוגה וכדור הארץ הם למעשה תאומים בגודלם,מסה, הרכב ותנאים שבהם הם נוצרו. כמו כדור הארץ, לנוגה יש ליבת ברזל גדולה ומעטפת סיליקט סלעית, והקרום שלה, בדומה לכוכב הלכת שלנו, הוא בזלתי.
אם לשפוט לפי נתוני המחקר הסובייטייםהתקני Venera 13, 14 ו- Vega 2, ריכוז הסיליקון, אלומיניום, מגנזיום, ברזל, סידן, אשלגן, טיטניום, מנגן וגופרית בבזלות של נוגה תלוי במיקום, אך בדרך כלל מתאים לריכוזם על פני כדור הארץ.
תצפיות הראו גם שמרבצים של אלהסביר להניח שהמינרלים מצופים בשכבה של מוליכים למחצה ממקור לא ידוע - אולי מינרלים המכילים ברזל כמו פיריט או מגנטיט. בנוסף, נוגה מכילה עופרת וביסמוט, להם חב כוכב הלכת את זוהר הבהיר שלו בשמי הלילה.
ונוס וכדור הארץ דומים מאוד במבנה ובתנאים
עם זאת, מינרלים אלה צפויים להצליח -לחץ על ונוס הוא 92 פעמים גבוה יותר מאשר על הפלנטה שלנו. הטמפרטורה הממוצעת היא 460 מעלות צלזיוס - יותר מאשר על מרקורי, הממוקם פעמיים קרוב יותר לשמש. החום הזה מספיק כדי להמיס את עופרת. הסיבה לכך היא ההסדר המיוחד של האטמוספירה של הכוכב: במקום לחמם את פני השטח לאקלים טרופי, כמו על כדור הארץ, העננים משקפים חום ושורפים ונוס.
הסרגל הצידי
המצב מחמיר עוד יותר מהעובדה שעל ונוסאין חמצן - 96% מהאטמוספירה מורכבת מפחמן דו חמצני, ומגשמי חומצה גופרתית על פני השטח מספר פעמים ביום. אין זה סביר שלפחות אורגניזם אחד המוכר למדע יחיה בתנאים כאלה יותר מכמה שניות, והטכנולוגיה יותר מכמה שעות.
חגורת האסטרואידים
חגורת האסטרואידים - המועמד הראשי לכרייהמינרלים על גופי החלל ואת הרחוק ביותר של כדור הארץ בין גופי החלל לעיל: המרחק מכוכב הלכת שלנו לנקודה הקרובה בחגורת האסטרואיד הוא 1.2 AU (180 מיליון ק"מ).
אסטרואידים בחגורה מחולקים לשני סוגים: מים ואבן. הראשון מכילים כמות גדולה של מים. הם, באופן כללי, חסרי תועלת עבור ארציים, אבל הם יכולים להיות משאב בעל ערך רב עבור המתיישבים בחלל בעתיד: "מים" אסטרואיד אחד יכול להיות מספיק כדי לספק המושבה שטח במשך שנים רבות. סוג זה של אסטרואידים הוא הנפוץ ביותר, "מים" אסטרואידים על 75% במערכת השמש שלנו.
חגורת האסטרואידים עשויה להפוך למרכז הכרייה במערכת השמש, אך רק בעתיד הרחוק - המרחק לנקודת החגורה הקרובה ביותר מכדור הארץ הוא 180 מיליון ק"מ.
אסטרואידים ממתכת סלע מכילים הרבה ברזל,ניקל וקובלט. בנוסף, יש זהב, פלטינה, רודיום, מתכות אדמה נדירות ועוד. כמובן, מדענים ונציגי עסקים מתעניינים ביותר באסטרואידים מתכתיים עם תכולת מתכת מקסימלית.
רוב האסטרואידים של שני המינים מכילים ניקל, ברזל, קובלט, וחלקם מכילים פלטינה, זהב ואמוניה. הבעיה היא לחלץ את המשאבים האלה ולספק אותם לכדור הארץ.
תועלת כלכלית
אחד המכשולים הגדולים ביותרהציוד להפקת משאבים מינרליים על אסטרואידים וגופים אחרים שתוארו עד כה טרם פותח - הובלת המשאבים המופקים לכדור הארץ. אנחנו מדברים על מיליונים ומיליארדים של טונות של מינרלים - אחרת הם פשוט לא הגיוני לשלי. טילים מודרניים חללית עם משימה זו לא יכול להתמודד.
בנוסף, טיסות כאלה יהיו יקרות מאוד -לשם השוואה, כל תוכנית אפולו, שעלתה לארצות הברית 25 מיליארד דולר, אפשרה רק 383.7 ק"ג של אדמת ירח להימסר לכדור הארץ. יחד עם זאת, האסטרונאוטים לא עמדו בפני המשימה להפיק או לעבד מינרלים.
נאס"א עובדת כעת על משימה לשלוח בדיקה לאסטרואיד פסיכה. מטרת המשימה היא להשיג דגימה זעירה במשקל של כ-60 גרם. העלות המוערכת של המשימה היא כמיליארד דולר.
אבל עלויות יכול להשתלם - אם המדענים מעריכיםנכון, האסטרואיד חסכונית ביותר 253 מתילדה עם קוטר של 2.8 ק"מ יכול להביא עד 9.53 טריליון דולר ברווחים. העלות המשוערת של הגוף הקוסמי היא יותר מ -100 טריליון דולר.
האסטרואיד הפעיל ביותר מבחינה כלכלית נחשב2000 BM19, חפץ קטן מאוד מסוג O (רוחב פחות מקילומטר אחד). הוא די קרוב לכדור הארץ, ושוויו המוערך הוא 18.50 טריליון דולר. הרווחים נאמדים ב-3.55 טריליון דולר. מידע נוסף על הערכת היעילות הכלכלית של כריית אסטרואידים ניתן למצוא כאן.
סוגיות משפטיות
הגבלות משפטיות בנושאים הקשוריםאת הפיתוח של אסטרואידים הוא אולי המורכב ביותר עבור תעשיית הכרייה בעתיד. האם מינרלים על גופי חלל שייכים לחברות או למשקיעים פרטיים, ממשלות או שהם רכוש של האנושות כולה, כדלקמן מחוזה החלל?
אמנת החלל, או האמנה בדבר העקרונות של פעולות המדינות בחקר השימוש בחלל החיצון ובשימוש בו, כולל הירח- מסמך בין-ממשלתי חתום1967 עיקרי האמנה מסתכמים באיסור הצבת נשק גרעיני או כל נשק אחר להשמדה המונית במסלול כדור הארץ, הירח או גוף חלל אחר. המסמך מגביל את השימוש בירח ובגופים שמימיים אחרים למטרות שלום בלבד ואוסר על טענה לבעלות על גוף קוסמי או חלק ממנו.
מדינות מסוימות - למשל ארצות הברית ולוקסמבורג -כבר העבירו חוקים המאפשרים לחברות פרטיות לקבל את הזכות להפיק משאבים בחלל. עם זאת, החלטות כאלה עדיין אינן תואמות את החוק הבינלאומי ולא נדונו עם ממשלות אחרות.
עד כה, אמנת החלל החיצון, שאושררה על ידי כמעט 100 מדינות, קובעת שאף מדינה לא יכולה לתבוע אסטרואידים, כוכבי לכת או כל אובייקט חלל אחר.