Enligt United States Geological Survey (USGS) fördubblas andelen industriell järnanvändning vart 20:e år.
Om folk börjar gruva för planeter,månar, asteroider och andra kroppar i solsystemet, de är delvis utarmade på ungefär 460 år, beräknades forskare vid Smithsonian Astrophysical Observatory.
incut
Forskarna fann att den årliga ökningen av3,5 % skulle använda en åttondel av solsystemets resurser på 400 år. Vid denna tidpunkt kommer mänskligheten bara att ha 60 år på sig att begränsa produktionen och undvika fullständig utarmning av mineralreserver.
"Om vi inte tänker på det nu och gåatt behärska de kommande kosmiska kropparna, kommer vi att gå framåt, och om några hundra år kommer vi att konfronteras med en extrem kris, mycket värre än nu på jorden. Så snart du har avslutat gruvresurser i solsystemet, har du ingen annanstans att gå, säger Martin Elvis, en senior astrofysiker vid Smithsonian Astrophysical Observatory i Cambridge.
Denna begränsning har två mål: för att skydda världarna som ännu inte har behärskats av de värsta manifestationerna av mänsklig aktivitet och för att undvika en katastrofal framtid där alla resurser som ligger inom räckhåll kommer att användas löpande. Samtidigt noterar Elvis att den åttonde av allt järn i Asteroid Belt är mer än en miljon gånger högre än de beräknade reserverna av järnmalm på jorden, vilket kan vara tillräckligt i flera århundraden.
Rymdkroppar i solsystemet
Specifika områden för gruvdrift isom kommer att förbjudas, astrofysiker inte ringa. Denna fråga kräver mer detaljerad studie, förklara författarna till studien i en artikel i tidskriften Acta Astronautica.
Vilka mineralreserver finns i solsystemet?
Kosmiska kroppar i solsystemet är av intresseforskare och entreprenörer från synvinkel utvinning av tre typer av resurser - vatten, metaller och gaser. Vatten är nödvändigt för det mesta för framtida kolonisatörer - både som en fuktkälla för levande organismer och som bränsle för rymdskepp när de splittras i syre och väte. Gaser och tungmetaller (järn, nickel, molybden, kobolt, guld, platina och andra) är av intresse för jorden, där deras reserver är nära att utarmas.
Månen
Jordens naturliga satellit representerar inteAv stort intresse som ett föremål för gruvdrift. Först och främst, eftersom månen är en basaltkropp - det är i grunden samma sten som bildar havets botten.
incut
Helium-3 är det största värdet.- Den ljusaste av heliumisotoperna, som i stora mängder (enligt olika uppskattningar, från 500 tusen ton till 2,5 miljoner ton) finns i satellittens ytskikt, men sällan förekommer på jorden. Elementet kan användas i kraftverk som ett bränsle som praktiskt taget inte förorenar miljön. Hypotetiskt, under termonukleär fusion, när 1 ton helium-3 med 0,67 ton deuterium reagerar, frigörs energi motsvarande bränning 15 miljoner ton olja.
Månens yta är rik på helium-3, som kan användas som en miljövänlig energikälla på jorden
Månen, som Antarktis, är dock skyddadinternationell rätt - inget land kan hävda rätten till jordens naturliga satellit. Förutom juridiska, finns det fysiska begränsningar - hastigheten på den löpande månen. För att ta bort 1 kg material från satellitens gravitation, måste det accelereras till 2,4 km / s. För jämförelse, för samma resultat på kometen 67P / Churyumov - Gerasimenko, måste lasten accelereras endast till 1 m / s.
Mars
Den näst närmaste planeten till jorden, Mars,geologisk struktur som liknar vår. Detta innebär att alla huvudföreningar kan hittas på den, såsom järn, aluminium, volfram och så vidare. Forskare har också upptäckt spår av litium, koppar, guld, zink, nickel, kobolt, niob och andra grundämnen på den röda planeten. Med andra ord kan du slumpmässigt peka på elementen i det periodiska systemet och ha stor sannolikhet att gissa de som kan hittas på Mars.
incut
Rover Opportunity fann också på MarsHematit sfärer rik på järnmalm är de så kallade martianska spheroiderna. Det senare är inte av intresse för industrin och kan bara bli ett värde för samlare. Vatten, kväve och argon kan endast användas för framtida kolonisatorer.
Hematit sfärer
Vissa element dök upp på Mars som ett resultatasteroidbombning. Den andra bildades på grund av att den röda planeten och jorden bildades av samma moln av gas och damm. Emellertid är koncentrationen av ämnen i Mars mark med stor sannolikhet låg eller varierar mycket beroende på region. Tillsammans med de höga kostnaderna för att utvinna och leverera resurser till jorden gör detta Mars till en oattraktiv plats för gruvdrift för jordbaserad industri – något som inte kan sägas om eventuella framtida kolonister.
Venus
Venus och jorden är faktiskt tvillingar i storlek,massa, sammansättning och förhållanden under vilka de bildades. Liksom jorden har Venus en stor järnkärna och en stenig silikatmantel, och dess skorpa, som liknar vår planet, är basaltisk.
Att döma av sovjetisk forskningsdataVenera 13, 14 och Vega 2 enheter, koncentrationen av kisel, aluminium, magnesium, järn, kalcium, kalium, titan, mangan och svavel i basalterna på Venus beror på platsen, men motsvarar i allmänhet deras koncentration på jorden.
Observationer visade också att avlagringar av dessaMineralerna är sannolikt belagda med ett lager av halvledare av okänt ursprung - kanske järnhaltiga mineraler som pyrit eller magnetit. Dessutom innehåller Venus bly och vismut, som planeten har att tacka för sitt ljusa sken på natthimlen.
Venus och jorden är mycket lika i struktur och förhållanden
Men dessa mineraler är osannolikt att lyckas -trycket på Venus är 92 gånger högre än på vår planet. Medeltemperaturen är 460 ° C - mer än på kvicksilver, som ligger två gånger närmare solen. Denna värme är tillräcklig för att smälta ledningen. Anledningen är det speciella arrangemanget för planetens atmosfär: istället för att värma ytan till ett tropiskt klimat, som på jorden, speglar molnen värme och bränner Venus.
incut
Situationen förvärras ytterligare av det faktum att på Venusdet finns inget syre - 96% av atmosfären består av koldioxid, och svavelsyra regnar på ytan flera gånger om dagen. Det är osannolikt att åtminstone en organism som är känd för vetenskapen kommer att leva under sådana förhållanden i mer än några sekunder och teknik i mer än några timmar.
Asteroidband
Asteroidbälte - huvudkandidaten för gruvdriftmineraler på rymdkroppar och längst bort från jorden bland ovanstående rymdkroppar: Avståndet från vår planet till närmsta punkt i asteroidbältet är 1,2 AU (180 miljoner km).
Asteroider i bältet är uppdelade i två typer: vatten och sten-metall. Den första innehåller en stor mängd vatten. De är i allmänhet meningslösa för jordbävningar, men de kan vara en ytterst värdefull resurs för framtida rymdkolonister. En enda "vatten" asteroid kan räcka för att ge en rymdkoloni i många år. Denna typ av asteroider är de vanligaste "vatten" asteroiderna ca 75% i vårt solsystem.
Asteroidbältet kan bli mittpunkten för gruvdrift i solsystemet, men bara i den avlägsna framtiden - avståndet till närmaste bältepunkt från jorden är 180 miljoner km.
Bergmetallasteroider innehåller mycket järn,nickel och kobolt. Dessutom finns guld, platina, rodium, sällsynta jordartsmetaller med mera. Naturligtvis är forskare och företagsrepresentanter mest intresserade av metalliska asteroider med maximalt metallinnehåll.
De flesta asteroiderna hos båda arterna innehåller nickel, järn, kobolt och vissa innehåller platina, guld och ammoniak. Problemet är att extrahera dessa resurser och leverera dem till jorden.
Ekonomisk fördel
Ett av de största hindren förutomUtrustningen för utvinning av mineralresurser på asteroider och andra kroppar som hittills beskrivits har ännu inte utvecklats - transporten av de extraherade resurserna till jorden. Vi talar om miljoner och miljarder ton mineraler - annars har de helt enkelt ingen mening för mina. Moderna missiler och rymdfarkoster med denna uppgift kan inte klara sig.
Dessutom kommer sådana flygningar att bli mycket dyra -Som jämförelse tillät hela Apollo-programmet, som kostade USA 25 miljarder dollar, endast 383,7 kg månjord att levereras till jorden. Samtidigt ställdes astronauterna inte inför uppgiften att utvinna eller bearbeta mineraler.
NASA arbetar för närvarande med ett uppdrag att skicka en sond till asteroiden Psyche. Målet med uppdraget är att få ett litet prov som väger cirka 60 g. Den uppskattade kostnaden för uppdraget är cirka 1 miljard dollar.
Men kostnaderna kan betala - om forskarna uppskattarsant, den mest kostnadseffektiva asteroiden 253 Mathilde med en diameter på 2,8 km kan ge upp till $ 9,53 biljoner i vinst. Den uppskattade kostnaden för den kosmiska kroppen är mer än 100 miljarder dollar.
Den mest ekonomiskt aktiva asteroiden anses vara2000 BM19, ett mycket litet objekt av O-typ (mindre än 1 km brett). Det är ganska nära jorden, och dess uppskattade värde är 18,50 biljoner dollar. Vinsten uppskattas till 3,55 biljoner dollar. Mer information om bedömningen av den ekonomiska effektiviteten av asteroidbrytning finns här.
Juridiska frågor
Juridiska begränsningar i frågor som rörUtvecklingen av asteroider är kanske det mest komplexa för den framtida rymdindustrin. Kan mineraler i rymdkroppar tillhöra företag eller privata investerare, regeringar eller de är hela mänskligheten, enligt rymdfördraget?
Rymdfördraget, eller fördraget om principerna för verksamheten i stater vid utforskning och användning av yttre rymden, inklusive månen- ett mellanstatligt dokument inloggat1967 De viktigaste bestämmelserna i fördraget handlar om förbudet mot att placera kärnvapen eller andra massförstörelsevapen i jordens, månens eller andra rymdkroppars omloppsbana. Dokumentet begränsar användningen av månen och andra himlakroppar till fredliga syften och förbjuder att göra anspråk på att äga en kosmisk kropp eller en del av den.
Vissa länder – till exempel USA och Luxemburg –har redan antagit lagar som tillåter privata företag att få rätten att utvinna resurser i rymden. Sådana beslut är dock ännu inte förenliga med internationell rätt och har inte diskuterats med andra regeringar.
Hittills föreskriver det yttre rymdfördraget, som ratificerats av nästan 100 länder, att ingen nation kan göra anspråk på asteroider, planeter eller andra rymdobjekt.