Шахты на астероидах спасут Землю: космические камни помогут остановить изменение климата

Добыча астероидов — это одна из тех тем, которая звучит как что-то из научной фантастики. Но в будущем, с развитием более дешевых вариантов запуска космических аппаратов, добыча на астероидах может стать экономически целесообразной. Как дополнительный плюс — получение важных ресурсов с астероидов может способствовать переходу к чистым экологическим практикам и технологиям на Земле.

В недавнем исследовании группа ученых из Колорадской школы горных наук под руководством доктора Максвелла Флеминга присоединилась к члену Международного валютного фонда Мартину Штермеру, чтобы исследовать эту тему. Их работа рассматривает различные факторы, включая более низкие затраты на запуск, и задает вопрос: "Что, если эти затраты продолжат снижаться, сделав добычу ископаемых на астероидах или на Луне возможной?".

Они проанализировали наиболее значимые факторы и использовали модель Рамсея — Касса — Купманса для изучения экономии затрат и динамики инвестиций при переходе от добычи на Земле к добыче в космосе. Эта модель описывает стабильный экономический рост по рабочей силе, капиталу и технологиям. Для космической добычи рабочая сила — открытый вопрос, такие операции, вероятно, будут в основном роботизированными. Инвестиционный капитал, вероятно, не будет проблемой, но разработка такой технологии сталкивается с вызовами.

После изучения затрат на добычу здесь, на Земле — как экономических, так и экологических — ответ довольно прост.

"Мы полагаем, что переход от добычи на Земле к добыче в космосе позволит наращивать использование металлов на Земле, при этом ограничивая экологические и социальные затраты. В то же время такой переход может потребовать верхний предел экологических и социальных затрат на Земле, чтобы поощрить инвестиции в исследования и разработки для космической добычи", — пишут авторы исследования.

Добыча полезных ископаемых на Земле и на астероидах

Добыча полезных ископаемых на Земле — это старая и знакомая концепция. В прежние времена выкапывание руды из земли было довольно дешевым занятием. Горняки добывали руду и отправляли ее на рынок. В наше время при добыче используется автоматизация в дополнение к человеческому труду. К примеру, стоимость извлечения минералов за последний век увеличилась в 60 раз. Это также наносит невероятный ущерб окружающей среде.

Многие минералы сегодня важны для чистых энергетических технологий, необходимых для более эффективной транспортировки, связи и других аспектов современной жизни. Полный переход к чистой энергии полагается на наличие меди, кобальта, никеля, цинка, серебра и других металлов. Увеличение затрат на добычу и истощение этих ресурсов оказывают влияние на переход к чистой энергии. И, конечно же, всегда есть экологические последствия такой добычи.

Проблемы добычи полезных ископаемых в космосе

Исходя из вышеперечисленных проблем, человечество все чаще обращает свой взгляд к ресурсам, которые находятся в космосе. Например, астероиды и возможно, даже Луна. Первые космические объекты представляют собой особенно интересную цель. Они находятся не так уж далеко от Земли и при этом содержат множество руд.

Но сперва горняки должны добраться до места назначения в космосе. Или же нам придется отправить на астероиды роботизированные миссии, которые смогут переносить все тяготы открытого космоса. Затем всю руду придется транспортировать обратно на Землю для очистки и внедрения в наши чистые технологии. Это, в конечном итоге, может стимулировать экономический рост здесь, на родной планете.

Добыча астероидов действительно может стать прибыльным делом, но все же есть нюансы. Например, вопрос о том, как найти астероиды богатые рудами?

На данный момент ученые уже немало знают об астероидах в Солнечной системе, но многое до сих пор остается неизвестным. Так, имеющиеся образцы астероидов уже показали, что некоторых минералов на космических камнях больше, чем на Земле. Речь идет о кобальте, никеле, а также иридии. Пока остается неизвестным, о каком именно количестве полезных ископаемых идет речь.

Конечно, по мере того как NASA и другие отправляют больше зондов на астероиды, эта база знаний будет меняться. В конечном итоге компании, заинтересованные в добыче, смогут разрабатывать более конкретные планы на основе предварительных изучений и миссий (например, OSIRIS-REx), отправленных космическими агентствами.

Еще одним потенциальным барьером является разработка самих технологий добычи. Существуют вопросы удобства, безопасности и стоимости. Любое оборудование должно работать стабильно в условиях низкой гравитации и состоянии, близком к вакууму. Одно дело отправить небольшого тестового робота, чтобы собрать пыль на астероиде. Но для решения некоторых экологических проблем на Земле потребуется полномасштабная операция. Как только эти проблемы будут решены, авторы статьи ожидают, что космическая среда почти не будет затронута. Также они утверждают, что затраты на транспортировку руды обратно на Землю (или на орбиту Земли) будут выигрывать от использования гравитационного притяжения планеты.

Какие нюансы стоит учитывать

Авторы исследования применили модель роста для прогнозирования возможного будущего космической добычи. Они пришли к следующим выводам.

• Во-первых, со временем может произойти переход от добычи ресурсов на Земле к исследованию ресурсов астероидов. Это будет влиять на количество экологического ущерба, нанесенного нашей планете.
• Во-вторых, потребуется значительные инвестиции в исследования и разработку для добычи астероидов.
• В-третьих, затраты должны снижаться по мере внедрения компаниями более продвинутых технологий для добычи.
• В-четвертых, в краткосрочной перспективе, по мере истощения руды на Земле, затраты могут возрасти, что может замедлить переход к чистой энергетике. Но если станет доступно большее количество руды из космоса, то в конечном итоге затраты уменьшатся. Это может сигнализировать об ускорении перехода.

Существует важный фактор, который повлияет на будущую добычу в космосе: кому принадлежат астероиды? Хотя целью статьи было рассмотрение экономической модели для космической добычи, также необходимо изучить политические и социальные аспекты. Права собственности в космосе следует уточнить, особенно в свете Космического договора. Некоторые страны и компании очень заинтересованы в эксплуатации ресурсов и Договор может или не может остановить их в этом. Кроме того, вопросы о рынке, государственно-частных партнерствах, налогообложении и другие аспекты бизнеса также вступают в игру.

По материалам Universe Today.