|
Добыча полезных ископаемых на Марсе, Луне и астероидах
|
|
|
|
Когда-то внеземная добыча полезных ископаемых могла быть чисто научной фантастикой, но теперь это потенциально индустрия стоимостью в 1 триллион долларов США, которая, вероятно, будет жизненно важной, если люди серьезно настроены на колонизацию Марса или Луны. Поддержание жизни на других планетарных телах почти наверняка потребует использования местных ресурсов, которые в настоящее время остаются неиспользованными. Эксперты UNSW — профессор Эндрю Демпстер и профессор Серкан Сайдам, директор и заместитель директора Австралийского центра космических инженерных исследований (ACSER) — говорят, что проблемы, связанные с добычей таких материалов в космосе, огромны.
|
|
|
Ответом может быть робототехника, но даже наземные системы добычи полезных ископаемых еще не полностью автономны, поэтому необходимо будет разработать новые технологии. И совместные подходы между компаниями и правительствами, а также между глобальными правительствами также жизненно важны. Университет Нового Южного Уэльса лидирует в области исследований внеземной добычи полезных ископаемых, и здесь профессор Демпстер и профессор Сайдам объясняют, почему это так важно.
|
|
|
|
Почему важна внеземная добыча?
|
|
|
|
Традиционный ответ таков: если мы собираемся заселить Луну или Марс, то нам нужно использовать имеющиеся там ресурсы. Причина в том, что использование местных ресурсов, как многие ожидали, будет намного дешевле, чем транспортировка материала с Земли на ракетах. Однако затраты на запуск со временем быстро снижаются, поэтому необходимо проводить постоянную оценку финансовой жизнеспособности внеземной добычи.
|
|
|
|
Какие материалы наиболее важно производить с помощью внеземной добычи?
|
|
|
|
Вода является наиболее важным материалом по ряду причин. Во-первых, вода может быть расщеплена на водород и кислород с помощью электролиза, после чего водород можно использовать в качестве топлива. Вода также будет иметь жизненно важное значение сама по себе как ресурс для людей, живущих на Луне или Марсе, для питья, а также для потенциального выращивания продовольственных культур. Другим очень полезным материалом для использования является реголит, название, данное рыхлым отложениям пыли и мелких камней на поверхности планетарных тел. Их можно использовать в качестве цементного материала для строительства убежищ для живущих там людей. Предполагается, что понимание характеристик реголита может помочь превратить лавовые трубки — полые пустоты и пещеры на поверхности — в гостеприимные места обитания человека. Они обеспечили бы защиту от космического и солнечного излучения и уменьшили бы воздействие экстремально высоких или низких температур, почти так же, как пещерные жилища в Кубер-Педи.
|
|
|
|
Насколько легко использовать реголит?
|
|
|
|
Первый вопрос, на который нужно ответить, — каковы именно характеристики реголита на Луне и Марсе? Какова физика горных пород и как ее можно обрабатывать? UNSW получил финансирование для проекта, который включает в себя грязную термовакуумную камеру, которая обеспечит наилучшие условия в Австралии для проверки характеристик такого реголита.
|
|
|
|
Насколько легко найти воду и другие материалы под поверхностью Луны и Марса?
|
|
|
|
До сих пор остаются большие вопросы о том, сколько воды — в виде льда — находится под поверхностью и где именно она находится. Итак, первая задача — проанализировать, где находится лед, чтобы затем иметь возможность его добывать. Горнодобывающая вода создаст инфраструктуру, которую затем можно будет использовать для надлежащего исследования других полезных ископаемых, таких как минералы и редкоземельные элементы, включая иттрий, лантан и гелий-3. В зависимости от экономики, эти редкоземельные элементы могут быть затем перевезены обратно на Землю, где они уже используются в двигателях электромобилей, а также в генераторах ветряных турбин.
|
|
|
|
Как насчет добычи астероидов? Каковы преимущества?
|
|
|
|
Исследования показали, что астероиды гораздо более концентрированы с точки зрения имеющихся у них минералов. Один астероид шириной 2 км, который был проанализирован, показал, что в нем содержится больше никеля, чем на всей Земле, и, по прогнозам, разные астероиды содержат разные элементы в очень больших количествах. Небольшие астероиды также относительно легко захватывать из космоса, а затем транспортировать на Землю или направлять для добычи на Марсе или Луне.
|
|
|
|
Каковы в настоящее время барьеры для внеземной добычи полезных ископаемых?
|
|
|
|
Добыча полезных ископаемых на поверхности Луны или Марса почти наверняка должна быть чисто роботизированной, а полностью автоматизированная добыча в настоящее время невозможна даже на Земле, поэтому для того, чтобы это стало возможным, потребуются значительные изменения. Одним из решений может быть дистанционное управление оборудованием, например, человеком на лунной базе или даже на Земле. Этот тип майнинга уже происходит на определенном уровне в таких местах, как Пилбара в Западной Австралии. Кроме того, транспортировка крупного горнодобывающего оборудования в космос обходится дорого, поэтому, вероятно, потребуется использовать меньшее оборудование, которое, в свою очередь, должно быть гораздо более точным при выемке материала. Эти меньшие машины также должны иметь большую мощность, чем в настоящее время требуется на Земле, чтобы разбивать камни.
|
|
|
|
Насколько важна устойчивость?
|
|
|
|
Воздействие окружающей среды на Луну и Марс так же важно, как и на Землю, и многие считают важным не распространять существующие «плохие» методы в отдаленные места, где их, по крайней мере, нельзя увидеть. Уже проводятся исследования, чтобы гарантировать, что добыча полезных ископаемых вне Земли является этичной, а также устойчивой, особенно с учетом того факта, что в настоящее время нет полномочий для контроля над разведкой вне Земли.
|
|
|
|
Когда мы можем ожидать, что внеземная добыча станет реальностью?
|
|
|
|
Всего 10 лет назад концепция внеземной добычи была еще совершенно новой, но темпы роста с точки зрения исследований и разработок были значительными. Эксперты считают, что добыча полезных ископаемых за пределами Земли и возможная последующая колонизация Луны и Марса действительно реальны в течение следующих 30 лет.
|
|
|
|
Источник
|
