Шахти на астероїдах врятують Землю: космічні камені допоможуть зупинити зміну клімату

Видобуток астероїдів — це одна з тих тем, яка звучить як щось із наукової фантастики. Але в майбутньому, з розвитком дешевших варіантів запуску космічних апаратів, видобуток на астероїдах може стати економічно доцільним. Як додатковий плюс — отримання важливих ресурсів з астероїдів може сприяти переходу до чистих екологічних практик і технологій на Землі.

У недавньому дослідженні група вчених з Колорадської школи гірничих наук під керівництвом доктора Максвелла Флемінга приєдналася до члена Міжнародного валютного фонду Мартіна Штермера, щоб дослідити цю тему. Їхня робота розглядає різні чинники, включно з нижчими витратами на запуск, і ставить запитання: "Що, якщо ці витрати продовжать знижуватися, зробивши видобуток копалин на астероїдах або на Місяці можливим?".

Вони проаналізували найбільш значущі чинники й використовували модель Рамсея — Касса — Купманса для вивчення економії витрат і динаміки інвестицій під час переходу від видобутку на Землі до видобутку в космосі. Ця модель описує стабільне економічне зростання за робочою силою, капіталом і технологіями. Для космічного видобутку робоча сила — відкрите питання, такі операції, ймовірно, будуть здебільшого роботизованими. Інвестиційний капітал, ймовірно, не буде проблемою, але розроблення такої технології стикається з викликами.

Після вивчення витрат на видобуток тут, на Землі — як економічних, так і екологічних — відповідь досить проста.

"Ми вважаємо, що перехід від видобутку на Землі до видобутку в космосі дасть змогу нарощувати використання металів на Землі, водночас обмежуючи екологічні та соціальні витрати. Водночас такий перехід може зажадати верхньої межі екологічних і соціальних витрат на Землі, щоб заохотити інвестиції в дослідження і розробки для космічного видобутку", — пишуть автори дослідження.

Видобуток корисних копалин на Землі та на астероїдах

Видобуток корисних копалин на Землі — це стара і знайома концепція. За старих часів викопування руди із землі було досить дешевим заняттям. Гірники добували руду і відправляли її на ринок. У наш час під час видобутку використовується автоматизація на додаток до людської праці. Наприклад, вартість вилучення мінералів за останнє століття збільшилася в 60 разів. Це також завдає неймовірної шкоди навколишньому середовищу.

Багато мінералів сьогодні важливі для чистих енергетичних технологій, необхідних для більш ефективного транспортування, зв'язку та інших аспектів сучасного життя. Повний перехід до чистої енергії покладається на наявність міді, кобальту, нікелю, цинку, срібла та інших металів. Збільшення витрат на видобуток і виснаження цих ресурсів впливають на перехід до чистої енергії. І, звичайно ж, завжди є екологічні наслідки такого видобутку.

Проблеми видобутку корисних копалин у космосі

Виходячи з перерахованих вище проблем, людство дедалі частіше звертає свій погляд на ресурси, які знаходяться в космосі. Наприклад, астероїди і, можливо, навіть Місяць. Перші космічні об'єкти являють собою особливо цікаву мету. Вони розташовані не так вже й далеко від Землі й водночас містять безліч руд.

Але спершу гірники мають дістатися до місця призначення в космосі. Або ж нам доведеться відправити на астероїди роботизовані місії, які зможуть переносити всі тяготи відкритого космосу. Потім всю руду доведеться транспортувати назад на Землю для очищення і впровадження в наші чисті технології. Це, в кінцевому підсумку, може стимулювати економічне зростання тут, на рідній планеті.

Видобуток астероїдів справді може стати прибутковою справою, але все ж є нюанси. Наприклад, питання про те, як знайти астероїди багаті рудами?

Наразі вчені вже чимало знають про астероїди в Сонячній системі, але багато чого досі залишається невідомим. Так, наявні зразки астероїдів уже показали, що деяких мінералів на космічних каменях більше, ніж на Землі. Йдеться про кобальт, нікель, а також іридій. Наразі залишається невідомим, про яку саме кількість корисних копалин ідеться.

Звичайно, у міру того, як NASA та інші відправляють більше зондів на астероїди, ця база знань буде змінюватися. Зрештою компанії, зацікавлені у видобутку, зможуть розробляти більш конкретні плани на основі попередніх вивчень і місій (наприклад, OSIRIS-REx), відправлених космічними агентствами.

Ще одним потенційним бар'єром є розроблення самих технологій видобутку. Існують питання зручності, безпеки та вартості. Будь-яке обладнання має працювати стабільно в умовах низької гравітації та стані, близькому до вакууму. Одна справа відправити невеликого тестового робота, щоб зібрати пил на астероїді. Але для розв'язання екологічних проблем на Землі знадобиться повномасштабна операція. Щойно ці проблеми буде вирішено, автори статті очікують, що космічне середовище майже не буде порушено. Також вони стверджують, що витрати на транспортування руди назад на Землю (або на орбіту Землі) виграватимуть від використання гравітаційного тяжіння планети.

Які нюанси варто враховувати

Автори дослідження застосували модель зростання для прогнозування можливого майбутнього космічного видобутку. Вони дійшли таких висновків.

• По-перше, з часом може відбутися перехід від видобутку ресурсів на Землі до дослідження ресурсів астероїдів. Це впливатиме на кількість екологічної шкоди, завданої нашій планеті.
• По-друге, будуть потрібні значні інвестиції в дослідження і розроблення для видобутку астероїдів.
• По-третє, витрати мають знижуватися в міру впровадження компаніями більш просунутих технологій для видобутку.
• По-четверте, у короткостроковій перспективі, у міру виснаження руди на Землі, витрати можуть зрости, що може уповільнити перехід до чистої енергетики. Але якщо стане доступною більша кількість руди з космосу, то в кінцевому підсумку витрати зменшаться. Це може сигналізувати про прискорення переходу.

Існує важливий чинник, який вплине на майбутній видобуток у космосі: кому належать астероїди? Хоча метою статті був розгляд економічної моделі для космічного видобутку, також необхідно вивчити політичні та соціальні аспекти. Права власності в космосі слід уточнити, особливо у світлі Космічного договору. Деякі країни й компанії дуже зацікавлені в експлуатації ресурсів і Договір може або не може зупинити їх у цьому. Крім того, питання про ринок, державно-приватні партнерства, оподаткування та інші аспекти бізнесу також вступають у гру.

За матеріалами Universe Today.