|
Возможности добычи полезных ископаемых на астероидах
|
|
|
|
Многое еще предстоит узнать о химическом составе небольших астероидов. Их потенциал хранения ценных металлов, материалов из ранней Солнечной системы и возможность получения геохимических данных об их родительских телах делают их многообещающими кандидатами для будущего использования космических ресурсов. Команда, возглавляемая Институтом космических наук (ICE-CSIC), проанализировала образцы астероидов типа С, богатых углеродом малых тел Солнечной системы, прародителей углеродистых хондритов.
|
|
|
|
Их результаты, опубликованные в Monthly Notices Королевского астрономического общества, подтверждают идею о том, что эти астероиды могут служить важнейшими источниками материалов и идентифицировать их родительские тела, а также для планирования будущих миссий и разработки новых технологий эксплуатации ресурсов.
|
|
|
|
Углистые хондриты естественным образом падают с неба, хотя их доля составляет 5% от общего количества падающих метеоритов. Однако многие из них настолько хрупкие, что дробятся и никогда не восстанавливаются. Поэтому они, как правило, редки и в основном расположены в пустынных регионах, таких как Сахара или Антарктида.
|
|
|
|
"Научный интерес к каждому из этих метеоритов заключается в том, что они представляют собой образцы небольших, недифференцированных астероидов и предоставляют ценную информацию о химическом составе и эволюционной истории тел, из которых они произошли", - говорит Хосеп М. Триго-Родригес, первый автор исследования и астрофизик из ICE-CSIC, входящего в состав Международной ассоциации метеоритов. Институт космических исследований Каталонии (IEEC).
|
|
|
|
|
|
|
Физический и химический состав астероидов
|
|
|
|
Научная группа из ICE-CSIC отобрала, охарактеризовала и предоставила образцы астероидов, которые были проанализированы с помощью масс-спектрометрии в Университете Кастилия-Ла-Манча профессором Хасинто Алонсо-Аскарате.
|
|
|
|
Это позволило им точно определить химический состав шести наиболее распространенных классов углеродистых хондритов, что способствовало обсуждению в научном сообществе вопроса о том, будет ли осуществима их дальнейшая добыча.
|
|
|
|
Исследовательская группа по астероидам, кометам и метеоритам ICE-CSIC изучает физико-химические свойства материалов, из которых состоят поверхности астероидов и комет, и за последнее десятилетие внесла значительный вклад в эту область.
|
|
|
|
"В ICE-CSIC и IEEC мы специализируемся на разработке экспериментов, позволяющих лучше понять свойства этих астероидов и то, как физические процессы, происходящие в космосе, влияют на их природу и минералогию", - говорит Триго-Родригес, возглавляющий эту группу.
|
|
|
|
Более того, на протяжении более десяти лет он принимал участие в отборе и запросе у НАСА нескольких углеродистых хондритов, проанализированных в этом исследовании, а также в разработке нескольких экспериментов с ними, поскольку ICE-CSIC является международным хранилищем коллекции антарктических метеоритов НАСА.
|
|
|
|
"Публикуемая сейчас работа является кульминацией усилий этой команды", - добавляет он.
|
|
|
|
"Изучение и отбор этих типов метеоритов в нашей чистой комнате с использованием других аналитических методов является увлекательным занятием, особенно из-за разнообразия минералов и химических элементов, которые они содержат. Однако большинство астероидов содержат относительно небольшое количество драгоценных элементов, и поэтому целью нашего исследования было понять, в какой степени их добыча была бы целесообразной", - говорит Пау Греболь Томас, научный сотрудник ICE-CSIC.
|
|
|
|
"Хотя поверхности большинства небольших астероидов покрыты фрагментированным материалом, называемым реголитом, и это облегчило бы возвращение небольшого количества образцов, разработка крупномасштабных систем сбора для достижения очевидных выгод — совсем другое дело. В любом случае, это заслуживает изучения, потому что поиск ресурсов в космосе может помочь свести к минимуму воздействие горнодобывающей деятельности на наземные экосистемы", - отмечает Хорди Ибаньес-Инса, исследователь из Geosciences Barcelona (GEO3BCN-CSIC) и соавтор исследования.
|
|
|
|
Будущее разведки и добычи ресурсов на небольших астероидах
|
|
|
|
Учитывая разнообразие, присутствующее в главном поясе астероидов, крайне важно определить, какие виды ресурсов можно там найти.
|
|
|
|
По словам Триго-Родригеса, "это небольшие и довольно разнородные объекты, на которые сильное влияние оказала их эволюционная история, в частности столкновения и близкие сближения с Солнцем.
|
|
|
|
"Если мы ищем воду, то есть определенные астероиды, из которых происходят гидратированные углеродистые хондриты, которые, наоборот, содержат меньше металлов в их естественном состоянии. Давайте не будем забывать, что по прошествии 4,56 миллиарда лет с момента их образования каждый астероид имеет разный состав, как показало изучение хондритных метеоритов."
|
|
|
|
Один из выводов исследования заключается в том, что добыча полезных ископаемых на недифференцированных астероидах — первичных остатках формирования Солнечной системы, которые считаются прародителями хондритных метеоритов, — все еще далека от целесообразности. С другой стороны, исследование указывает на тип нетронутого астероида с полосами оливина и шпинели в качестве потенциальной цели для добычи полезных ископаемых.
|
|
|
|
Всесторонний химический анализ углеродистых хондритов необходим для выявления перспективных объектов для космической добычи полезных ископаемых. Однако команда исследователей заявляет, что эти усилия должны сопровождаться новыми миссиями по отбору образцов для подтверждения идентичности тел-предшественников.
|
|
|
|
"Наряду с прогрессом, достигнутым благодаря миссиям по возврату образцов, действительно необходимы компании, способные предпринять решительные шаги в технологическом развитии, необходимые для извлечения и сбора этих материалов в условиях низкой гравитации. Переработка этих материалов и образующихся отходов также окажут значительное воздействие, которое необходимо количественно оценить и должным образом смягчить", - добавляет Триго-Родригес.
|
|
|
|
Команда уверена в очень краткосрочном прогрессе, учитывая, что использование местных ресурсов станет ключевым фактором для будущих долгосрочных миссий на Луну и Марс, снижая зависимость от поставок с Земли.
|
|
|
|
В связи с этим авторы отмечают, что если бы целью была добыча воды, то следует выбирать измененные водой астероиды с высокой концентрацией водосодержащих минералов.
|
|
|
|
Эксплуатация этих ресурсов в условиях низкой гравитации требует разработки новых методов добычи и переработки.
|
|
|
|
"Это звучит как научная фантастика, но это также казалось научной фантастикой, когда планировались первые миссии по возвращению образцов 30 лет назад", - говорит Пау Греболь Томас.
|
|
|
|
В международном контексте было выдвинуто несколько предложений, таких как захват небольших астероидов, проходящих близко к Земле, и выведение их на окололунную орбиту для эксплуатации.
|
|
|
|
"Для некоторых богатых водой углеродистых астероидов извлечение воды для повторного использования представляется более целесообразным, либо в качестве топлива, либо в качестве основного ресурса для исследования других миров. Это также может дать науке больше знаний о некоторых телах, которые однажды могут угрожать самому нашему существованию. В долгосрочной перспективе мы могли бы даже добывать и сжимать потенциально опасные астероиды, чтобы они перестали быть опасными", - объясняет Триго-Родригес.
|
|
|
|
Источник
|
