Ontwikkeling van asteroïden. Wat hopen wetenschappers te vinden?
Veel experts voorspelden dat in de komende tijd
Er is een langetermijnperspectief buiten de aardeDe belangrijkste asteroïdengordel, die voor nog meer overvloed zal zorgen. Dit is een van de redenen waarom de Psyche-missie om de gelijknamige metalen asteroïde in de hoofdgordel te bestuderen, velen zorgen baarde. Tijdens het verkennen van dit lichaam zal ons veel vertellen over de geschiedenis van het zonnestelsel, voor sommigen kan het op een dag een bron van rijkdom worden.
Welke asteroïde zal het eerst worden beheerst en waarom precies?
Asteroïde (16) Psyche is een uniek astronomisch object: het is een van de 10 meest massieve lichamen in de asteroïdengordel. De diameter is 226 km.
Wat Psyche 16 bijzonder interessant maakt, iszijn bijna pure metaalachtige samenstelling. Ongeveer 90% van de asteroïde bestaat uit ijzer en nikkel, hoewel sommigen speculeren dat er genoeg goud en platina is om de wereldeconomie wakker te schudden als deze metalen terug naar de aarde kunnen worden gebracht.
Het concept van deze kunstenaar toont de asteroïde Psyche, het doelwit van de Psyche-missie van NASA.
NASA / JPL-Caltech / ASU
De aanwezigheid van nikkel en ijzer scheidt het vande meeste andere asteroïden, die voornamelijk zijn samengesteld uit silicaatmineralen (S-type) of koolstofhoudende verbindingen (C-type) en deze toewijzen aan de categorie metallische asteroïden (M-type).
De zoektocht naar antwoorden over het bestaan van leven in het universum
Op dit moment is Psyche de grootste vangroepen M-type asteroïden. Dit heeft velen in de astronomische gemeenschap ertoe gebracht te concluderen dat Psyche feitelijk een overblijfsel is van de kern van de planeet. Het is mogelijk dat 16 Psyche de blootgestelde planetaire kern is van een kleine wereld die zo hard en zo vaak is getroffen dat de mantel ervan werd afgescheurd, waardoor de kern bloot bleef.
Bijgevolg kan het bestuderen ervan veel vertellen over de vorming van planeten in het vroege zonnestelsel en over de magnetische eigenschappen van rotsachtige werelden (zoals de aarde en vele andere exoplaneten).
Het concept van deze kunstenaar, bijgewerkt vanaf juni 2020, toont NASA's Psyche-ruimtevaartuig.
NASA/JPL-Caltech/ASU
Dergelijke studies zijn van onschatbare waarde voor wetenschappers, omdatdat ze gegevens verstrekken over de waarschijnlijke vorming van planeten. Hij zal ook veel vragen beantwoorden over de asteroïde zelf: hoe oud is hij, is het echt de kern van een kleine planeet en of er overeenkomsten zijn met de vorming van de kern van de aarde. Daarom hoopt NASA in 2022 een missie naar deze asteroïde te sturen, die tegen 2026 zal aankomen en de komende 21 maanden zal besteden aan het bestuderen van deze asteroïde vanuit een baan om de aarde.
Mission Psyche belooft ons er veel over te lerenhoe de rotsachtige planeten van ons zonnestelsel verschenen. Het begrijpen van de magnetische eigenschappen ervan zou ook kunnen aantonen hoe de aarde erin slaagde haar beschermende magnetische veld te behouden, terwijl Mercurius, Venus en Mars dat niet deden. In het geval van Mars zorgde dit ervoor dat het oppervlak veranderde van een warmere en vochtigere omgeving naar de koudere, droge en onherbergzame plek die het nu is.
Zoek naar edelmetalen en mineralen
Voor futuristen en durfkapitalistenDeze asteroïde is interessant omdat de kosten ervan 700 biljoen dollar bedragen (dat zijn 18 nullen!). 100 miljard dollar voor elke persoon op 7 miljard mensen op aarde. Het bevat veel kostbare zware metalen, waaronder enorme hoeveelheden goud en platina.
Hier ziet u hoeveel u kunt verdienen met slechts één asteroïde.
De Golden Titans controleren nu honderdenHet zijn enkele van de meest producerende faciliteiten ter wereld, maar de 4 tot 5 miljoen ounces goud die ze elk jaar op de markt brengen, verbleekt in vergelijking met wat mijnwerkers in de ruimte kunnen produceren.
Dit soort missies kunnen natuurlijk niet beginnen,totdat alle noodzakelijke infrastructuur is gebouwd. Dit zal waarschijnlijk de oprichting van orbitale productiefaciliteiten en tankpunten op of rond de maan, Mars en de asteroïdengordel met zich meebrengen. Het zou ook zinvol zijn om een fundering in de asteroïdengordel of in een baan om de aarde te bouwen, zodat de mineralen kunnen worden verwerkt voordat ze op aarde worden afgeleverd, zegt Scott Moore, CEO van het in Toronto gevestigde EuroSun Mining.
Hoe wordt de asteroïde waargenomen?
Het voorgestelde onderzoek zal worden uitgevoerd metmet behulp van een robotvoertuig genaamd "Psyche". Het ruimtevaartuig zal zes maanden in een baan rond de asteroïde draaien en de topografie, zwaartekracht, magnetisme en andere kenmerken bestuderen. Het zal niet op de asteroïde landen, maar het scannen met apparatuur aan boord. De Psyche-orbiter zal ook DSOC - Deep Space Optical Communications testen, een communicatiesysteem dat naar verwachting 10 tot 100 keer efficiënter zal zijn dan bestaande communicatiesystemen van ruimtevaartuigen.
Zodra de orbiter arriveertasteroïde, de hele observatieperiode zal twintig maanden duren en omvat de baan, het in kaart brengen en het bestuderen van de eigenschappen van de asteroïde. Ruimtemissies bestaan doorgaans uit fasen van AF, en de Psyche-missie is fase C ingegaan, de laatste ontwerp- en productiefase, die eindigt in januari 2021. De missie staat gepland voor augustus 2022, met aankomst op 16 Psyche verwacht in januari 2026.
De toekomst van asteroïde mijnbouw
Dit soort missie kan natuurlijk niet beginnen,totdat alle benodigde infrastructuur is gebouwd. Dit houdt waarschijnlijk in dat er productiefaciliteiten in de baan worden gecreëerd, tankpunten op de maan, Mars en in of rond de asteroïdengordel. Het zou ook verstandig zijn om een fundering in de gordel of in een baan om de aarde te bouwen, zodat de mineralen kunnen worden gerecycled voordat ze aan de aarde worden geleverd.
Voor een meer gedetailleerd overzicht is er een Roadmapvoor ruimtenederzettingen, opgesteld door de National Space Society (NSS). Zoals vermeld in Deel 5 “Asteroïde mijnbouw en orbitale ruimteafwikkeling”:
"In eerste instantie telescopische waarnemingenidentificeren van asteroïden als Near Earth Objects (NEO's), aardebedreigende NEO's, asteroïden in de hoofdgordel en andere orbitale groepen. Initiële robotmissies naar NEO-asteroïden (near-earth asteroïden) van commercieel belang zullen de grootte en samenstelling van verschillende soorten asteroïden als rotsachtig, metaalachtig of koolstofhoudend bevestigen en het werkelijke mineraalgehalte van elk ervan bepalen.
De sondes zullen ook de structuur van de asteroïden evalueren alsVoor de hand liggende stapels puin van losse fragmenten of bestaande uit harde, ongestoorde steen en metaal. Sommige missies kunnen echte monsters van asteroïdenmateriaal terugsturen voor analyse. Al deze informatie zal regeringen helpen bij het plannen van planetaire verdediging tegen bedreigende NEO's en mijnbouwbedrijven om te beslissen op welke asteroïden ze zich moeten concentreren. "
Zodra dit is voltooid, kunnen geautomatiseerde mijnbouwschepen worden uitgezonden om asteroïden te verzamelen.
Wanneer kun je volledige ruimtemijnbouw verwachten?
Zoals professor John Zarnecki (voorzitter van de Royal Astronomical Society) in een interview met de International Business Times uitlegde, zou mijnbouw op asteroïden binnen een kwart eeuw kunnen plaatsvinden.
De timing van ruimteproductie is een vraag voor 64duizenden dollars. Naar mijn mening is dit 25 jaar voor een “proof-of-concept” en 50 jaar voor een commerciële lancering. Maar er zijn zoveel onzekerheden, voornamelijk gerelateerd aan de economie en ontwikkeling van ruimtevaarttechnologie.
John Zarnecki, voorzitter van de Royal Astronomical Society
Waar zijn we nu?
Psyche, NASA's ontdekkingsmissie met dezelfde naammetalen asteroïde, heeft onlangs een belangrijke mijlpaal gepasseerd die het dichter bij de lanceringsdatum in augustus 2022 brengt. De missie verschuift nu van planning en ontwerp naar hoogwaardige hardwareproductie voor een ruimtevaartuig dat naar zijn doel zal vliegen in de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter.
Hall-elektromotor identiek aan diewordt gebruikt om NASA's Psyche-ruimtevaartuig aan te drijven, wordt getest in het Jet Propulsion Laboratory van NASA. De blauwe gloed wordt gecreëerd door xenon, een neutraal gas dat wordt gebruikt in autokoplampen en plasma-tv's.
NASA / JPL-Caltech
Zoals alle NASA-missies, werk vroeg aan Psychebegonnen met digitale tekeningen. Dit werd gevolgd door de creatie van technische modellen die twee keer werden getest om te bevestigen dat de systemen hun werk in de verre ruimte zouden doen - een ruimtevaartuig vliegen, wetenschappelijke gegevens ontvangen en naar de aarde verzenden.
In juli slaagde het team dat aan de missie werkteeen belangrijke stap in dit proces is de kritische beoordeling van het project. Dat is wanneer NASA begint met de bouw van alle systemen van het project, inclusief drie wetenschappelijke instrumenten en alle technische subsystemen van het ruimtevaartuig, van telecommunicatie, voortstuwing en kracht tot luchtvaartelektronica en de boordcomputer.
Een technicus bereidt zich voor om een deel van een elektrisch voortstuwingssysteem te integreren in het hoofdgedeelte van NASA's Psyche-ruimtevaartuig bij Maxar Technologies in Palo Alto, Californië.
Maxar Technologies
Dit is een van de meest intense recensies diede missie vindt plaats gedurende zijn hele levenscyclus, zeggen wetenschappers. Het team verzekerde dat de tests briljant zijn geslaagd. Nog niet alle problemen zijn opgelost en de finish is ver weg, maar de onderzoekers gaan met vertrouwen naar hun doel.
Uitdagingen voor de ontwikkeling van asteroïden
Hoewel de media er reclame voor maaktendat het waardevolle metaal dat 16 Psyche naar de aarde heeft gebracht veel geld zal kosten (tot 700 kwintiel dollar is de meest populaire schatting), is de levering van al dit metaal naar de aarde nu uitgesloten. Ten eerste beschikken we nog steeds niet over de technologie waarmee we dat soort massa kunnen overbrengen en veilig op aarde kunnen landen. Ten tweede zou het ontginnen van de asteroïde en het in stukken vervoeren ervan ook problematisch kunnen zijn, omdat er, wederom, geen veilige technologie bestaat.
Eindelijk, zelfs als we een manier hebben gevonden om te leverendit alles naar de aarde, een plotselinge toename van het aanbod van ijzer, nikkel en platina zou een scherpe prijsdaling veroorzaken, simpelweg een devaluatie van de metalen. Dit zou de winstgevendheid van het hele bedrijf op de lange termijn ernstig aantasten.
Op dit moment is de economie sterk tegengesteld.Maar wat gebeurt er als bepaalde materialen beginnen op te raken en de prijs 10 keer stijgt? Wetenschappelijk - waar ik vandaan kom - zullen we het komende decennium materialen uit een asteroïde delven.
John Zarnecki, hoogleraar ruimtewetenschappen aan de Open Universiteit en voorzitter van de Royal Astronomical Society
Lees ook
Wetenschappers hebben mogelijk bijna begrepen hoe onze planeet bewoonbaar werd
Kijk wat de opvolger van Hubble in de ruimte kan zien. Overzicht Webb-telescoop
Onderzoekers hebben ontdekt hoe parasieten leerden leven zonder zuurstof