Według Amerykańskiej Służby Geologicznej (USGS) stopień wykorzystania żelaza w przemyśle podwaja się co 20 lat.
Jeśli ludzie zaczną szukać planet,księżyce, asteroidy i inne ciała w Układzie Słonecznym, są częściowo wyczerpane po około 460 latach, obliczają naukowcy z Smithsonian Astrophysical Observatory.
Pasek boczny
Naukowcy odkryli, że roczny wzrost3,5% zużyłoby jedną ósmą zasobów Układu Słonecznego w ciągu 400 lat. W tym momencie ludzkość będzie miała tylko 60 lat na ograniczenie produkcji i uniknięcie całkowitego wyczerpania zasobów minerałów.
„Jeśli nie pomyślimy o tym teraz i nie pójdziemyaby opanować kolejne kosmiczne ciała, posuniemy się naprzód i za kilkaset lat będziemy musieli stawić czoła ekstremalnemu kryzysowi, znacznie gorszemu niż teraz na Ziemi. Po zakończeniu wydobywania zasobów w Układzie Słonecznym nie masz dokąd pójść - mówi Martin Elvis, starszy astrofizyk w Smithsonian Astrophysical Observatory w Cambridge.
To ograniczenie ma dwa cele: chronić światy, które jeszcze nie zostały opanowane, z najgorszych przejawów działalności człowieka i uniknąć katastrofalnej przyszłości, w której wszystkie zasoby znajdujące się w jego zasięgu będą wykorzystywane na bieżąco. Jednocześnie Elvis zauważa, że ósma część żelaza w Pasie Asteroid jest ponad milion razy większa niż szacowane rezerwy rudy żelaza na Ziemi, co może wystarczyć na kilka stuleci.
Ciała kosmiczne w Układzie Słonecznym
Określone obszary górnictwa wktóre będą zakazane, astrofizycy nie będą dzwonić. To pytanie wymaga bardziej szczegółowych badań, wyjaśniają autorzy badania w artykule w czasopiśmie Acta Astronautica.
Jakie zasoby mineralne występują w układzie słonecznym?
Interesujące są ciała kosmiczne w Układzie Słonecznymnaukowców i przedsiębiorców z punktu widzenia wydobycia trzech rodzajów surowców – wody, metali i gazów. Woda jest w przeważającej mierze niezbędna przyszłym kolonizatorom – zarówno jako źródło wilgoci dla organizmów żywych, jak i jako paliwo dla statków kosmicznych po rozłożeniu na tlen i wodór. Gazy i metale ciężkie (żelazo, nikiel, molibden, kobalt, złoto, platyna i inne) są przedmiotem zainteresowania Ziemi, gdzie ich rezerwy są bliskie wyczerpania.
Księżyc
Naturalny satelita Ziemi nie reprezentujeBardzo interesujące jako obiekt górniczy. Przede wszystkim dlatego, że Księżyc jest ciałem bazaltowym - to w istocie ta sama skała, która tworzy dno oceanu.
Pasek boczny
Hel-3 jest największą wartością.- najlżejszy z izotopów helu, który w dużych ilościach (według różnych szacunków, od 500 tysięcy ton do 2,5 miliona ton) jest zawarty w powierzchniowej warstwie satelity, ale rzadko występuje na Ziemi. Element może być stosowany w elektrowniach jako paliwo, które praktycznie nie zanieczyszcza środowiska. Hipotetycznie, podczas syntezy termojądrowej, gdy 1 tona helu-3 z 0,67 ton deuteru reaguje, uwalniana jest energia równoważna spaleniu 15 milionów ton oleju.
Powierzchnia księżyca jest bogata w hel-3, który może być wykorzystywany jako ekologiczne źródło energii na Ziemi
Jednak Księżyc, podobnie jak Antarktyda, jest chronionyprawo międzynarodowe - żaden kraj nie może rościć sobie praw do naturalnego satelity Ziemi. Oprócz legalności istnieją fizyczne ograniczenia - prędkość zbiegającego się księżyca. Aby usunąć 1 kg materiału z grawitacji satelity, należy go przyspieszyć do 2,4 km / s. Dla porównania, dla tego samego wyniku na komecie 67P / Churyumov - Gerasimenko, obciążenie musi być przyspieszone tylko do 1 m / s.
Mars
Druga najbliższa Ziemi planeta, Mars,budowę geologiczną podobną do naszej. Oznacza to, że można na nim znaleźć wszystkie główne związki, takie jak żelazo, aluminium, wolfram i tak dalej. Naukowcy odkryli także na Czerwonej Planecie ślady litu, miedzi, złota, cynku, niklu, kobaltu, niobu i innych pierwiastków. Innymi słowy, możesz losowo wskazać elementy układu okresowego i z dużym prawdopodobieństwem odgadnąć te, które można znaleźć na Marsie.
Pasek boczny
Rover Opportunity znaleziono także na MarsieSfery hematytowe bogate w rudę żelaza są tak zwanymi sferoidami marsjańskimi. Te ostatnie nie są interesujące dla przemysłu i mogą stać się wartością tylko dla kolekcjonerów. Woda, azot i argon mogą być wykorzystywane tylko na potrzeby przyszłych kolonizatorów.
Sfery hematytowe
W rezultacie na Marsie pojawiły się pewne pierwiastkibombardowanie asteroidami. Drugi powstał w wyniku tego, że Czerwona Planeta i Ziemia powstały z tej samej chmury gazu i pyłu. Jednakże stężenie substancji w marsjańskiej glebie najprawdopodobniej będzie niskie lub znacznie się różni w zależności od regionu. W połączeniu z wysokimi kosztami wydobycia i dostarczania zasobów na Ziemię sprawia to, że Mars jest nieatrakcyjną lokalizacją dla wydobycia dla ziemskiego przemysłu – czego nie można powiedzieć o potencjalnych przyszłych kolonistach.
Wenus
Wenus i Ziemia są w rzeczywistości bliźniakami,masę, skład i warunki, w jakich powstały. Podobnie jak Ziemia, Wenus ma duże żelazne jądro i skalisty płaszcz krzemianowy, a jej skorupa, podobnie jak nasza planeta, jest bazaltowa.
Sądząc po sowieckich danych badawczychVenera 13, 14 i Vega 2 stężenie krzemu, glinu, magnezu, żelaza, wapnia, potasu, tytanu, manganu i siarki w bazaltach Wenus zależy od lokalizacji, ale generalnie odpowiada ich stężeniu na Ziemi.
Obserwacje wykazały również, że złoża wwMinerały są prawdopodobnie pokryte warstwą półprzewodników nieznanego pochodzenia – być może minerałów zawierających żelazo, takich jak piryt lub magnetyt. Ponadto Wenus zawiera ołów i bizmut, którym planeta zawdzięcza swój jasny blask na nocnym niebie.
Wenus i Ziemia są bardzo podobne pod względem struktury i warunków
Jednak te minerały raczej się nie powiodą -nacisk na Wenus jest 92 razy wyższy niż na naszej planecie. Średnia temperatura wynosi 460 ° C - więcej niż na Merkurym, dwa razy bliżej Słońca. To ciepło wystarczy, aby stopić ołów. Powodem jest szczególny układ atmosfery planety: zamiast ogrzewać powierzchnię do klimatu tropikalnego, jak na Ziemi, chmury odbijają ciepło i spalają Wenus.
Pasek boczny
Sytuację dodatkowo pogarsza fakt, że na Wenusnie ma tlenu - 96% atmosfery składa się z dwutlenku węgla, a kwas siarkowy pada na powierzchnię kilka razy dziennie. Jest mało prawdopodobne, aby przynajmniej jeden znany nauce organizm żył w takich warunkach dłużej niż kilka sekund, a technologia dłużej niż kilka godzin.
Pas asteroid
Pas asteroid - główny kandydat do wydobyciaminerały na ciałach kosmicznych i najdalsze od Ziemi wśród powyższych ciał kosmicznych: odległość od naszej planety do najbliższego punktu w pasie asteroid wynosi 1,2 AU (180 milionów km).
Asteroidy w pasie są podzielone na dwa typy: woda i kamień-metal. Pierwszy zawiera dużą ilość wody. Są one na ogół bezużyteczne dla ziemian, ale mogą być niezwykle cennym zasobem dla przyszłych kolonistów kosmicznych: pojedyncza asteroida „wodna” może wystarczyć na zaopatrzenie kolonii kosmicznej na wiele, wiele lat. Ten typ asteroid jest najczęstszą asteroidą „wodną” około 75% w naszym układzie słonecznym.
Pas asteroid może stać się centrum wydobycia w Układzie Słonecznym, ale tylko w odległej przyszłości - odległość do najbliższego punktu pasa z Ziemi wynosi 180 milionów km.
Asteroidy skalno-metalowe zawierają dużo żelaza,nikiel i kobalt. Ponadto istnieje złoto, platyna, rod, metale ziem rzadkich i wiele innych. Oczywiście naukowcy i przedstawiciele biznesu najbardziej interesują się asteroidami metalicznymi o maksymalnej zawartości metalu.
Większość asteroid obu gatunków zawiera nikiel, żelazo, kobalt, a niektóre zawierają platynę, złoto i amoniak. Problem polega na wydobyciu tych zasobów i dostarczeniu ich na Ziemię.
Korzyści ekonomiczne
Jedna z największych przeszkódSprzęt do wydobywania surowców mineralnych na asteroidach i innych opisanych dotychczas ciałach nie został jeszcze opracowany - transport wydobytych zasobów na Ziemię. Mówimy o milionach i miliardach ton metrycznych minerałów - inaczej po prostu nie mają sensu kopać. Nowoczesne pociski i statki kosmiczne z tym zadaniem nie mogą sobie poradzić.
Ponadto takie loty będą bardzo drogie -dla porównania cały program Apollo, który kosztował Stany Zjednoczone 25 miliardów dolarów, pozwolił na dostarczenie na Ziemię jedynie 383,7 kg księżycowej gleby. Jednocześnie astronauci nie stanęli przed zadaniem wydobywania lub przetwarzania minerałów.
NASA pracuje obecnie nad misją wysłania sondy na asteroidę Psyche. Celem misji jest pozyskanie maleńkiej próbki o wadze około 60 g. Szacunkowy koszt misji to około 1 miliard dolarów.
Ale koszty mogą się opłacić - jeśli naukowcy oszacująprawda, najbardziej opłacalna asteroida 253 Mathilde o średnicy 2,8 km może przynieść zyski w wysokości 9,53 bilionów dolarów. Szacowany koszt kosmicznego ciała wynosi ponad 100 bilionów dolarów.
Rozważana jest najbardziej aktywna gospodarczo asteroida2000 BM19, bardzo mały obiekt typu O (o szerokości poniżej 1 km). Znajduje się dość blisko Ziemi, a jego szacunkowa wartość wynosi 18,50 biliona dolarów. Zysk szacuje się na 3,55 biliona dolarów. Więcej informacji na temat oceny efektywności ekonomicznej wydobycia asteroid można znaleźć tutaj.
Kwestie prawne
Ograniczenia prawne w sprawach związanych zrozwój asteroid jest prawdopodobnie najbardziej złożony dla przyszłego przemysłu wydobywczego. Czy minerały na ciałach kosmicznych mogą należeć do firm lub prywatnych inwestorów, rządów lub są własnością całej ludzkości, jak wynika z Traktatu kosmicznego?
Traktat kosmiczny lub Traktat o zasadach działania państw w eksploracji i użytkowaniu przestrzeni kosmicznej, w tym Księżyca- podpisano dokument międzyrządowy1967 Główne postanowienia traktatu sprowadzają się do zakazu umieszczania broni nuklearnej lub jakiejkolwiek innej broni masowego rażenia na orbicie Ziemi, Księżyca lub innego ciała kosmicznego. Dokument ogranicza wykorzystanie Księżyca i innych ciał niebieskich wyłącznie do celów pokojowych i zabrania wysuwania roszczeń do posiadania ciała kosmicznego lub jego części.
Niektóre kraje — na przykład Stany Zjednoczone i Luksemburg —przyjęło już przepisy, które pozwalają prywatnym firmom uzyskać prawo do wydobywania zasobów w kosmosie. Decyzje takie nie są jednak jeszcze zgodne z prawem międzynarodowym i nie były przedmiotem dyskusji z rządami innych państw.
Jak dotąd Traktat o przestrzeni kosmicznej, ratyfikowany przez prawie 100 krajów, stanowi, że żaden naród nie może rościć sobie pretensji do asteroid, planet ani innych obiektów kosmicznych.