Видобуток корисних копалин на інших планетах і астероїдах: чому це складне завдання

Уже тисячі років люди видобувають цінні ресурси з надр Землі, хоча значно масштабувати цей процес вдалося лише за останні 100 років. Але видобуток корисних копалин на інших планетах і астероїдах — це складніший процес. Але ситуацію потрібно змінювати, якщо люди сподіваються використовувати ці ресурси в майбутньому, вважають автори нової статті з Краківського університету, Польща. У своїй статті вчені пояснюють, чому так складно проводити бурові роботи в космосі і як можна змінити ситуацію, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Без атмосфери бурити інші світи складно

Однією з очевидних відмінностей між Землею і більшістю інших кам'янистих тіл, у яких люди хотіли б просвердлити дірки, є відсутність атмосфери. Винятком є Венера і супутник Сатурна Титан. Навіть на Марсі атмосфера така тонка, що не може підтримувати один фундаментальний матеріал, який використовується для буріння на Землі, тобто рідини.

Наприклад, для свердління металу потрібно використовувати охолоджувальну рідину, щоб свердло не перегрілося і не деформувалося. Для вирішення цієї проблеми просто розпилюють трохи мастила в просвердлений отвір і продовжують свердління. Для буріння поверхні Землі також використовують рідини для охолодження місць буріння, але це неможливо зробити на поверхні світів, де немає атмосфери, за допомогою традиційних технологій буріння. Будь-яка рідина негайно сублімується і не чинить охолоджувального ефекту.

Проблема з рідиною обмежила впровадження на Марсі та Місяці повсюдно використовуваної на Землі технології буріння — гідравліки. Екстремальні перепади температур, подібні до тих, які спостерігаються на Місяці під час зміни дня і ночі, надзвичайно ускладнюють отримання рідини для використання в гідравлічній системі, яка не замерзає і не випаровується. Так, гідравлічні системи, що використовуються майже в кожній великій буровій установці на Землі, дуже складно використовувати в космосі. Також можуть виникнути й інші проблеми, як-от абразивний реголіт, або відсутність магнітного поля під час орієнтації свердла.

Проблема з електроенергією

Зрештою, ці проблеми можна подолати за допомогою нових технологій. Але існує безліч технологічних проблем, пов'язаних із бурінням за межами Землі. У великих бурових установках для підтримки пробурених свердловин використовуються важкі матеріали, але при використанні нинішніх технологій запуску в космос це буде дуже дорого.

Крім того, розмір самої бурової системи є обмежувальним фактором сили бура. Як пишуть автори, максимальна сила, що передається на бур, не може перевищувати вагу всієї бурової системи. Це обмеження сили також обмежує тип матеріалу, через який може пройти свердло.

Ще одна технологічна проблема — це брак електроенергії. Двигуни, що працюють на вуглеводневому паливі, приводять у дію більшість великих бурових установок на Землі. За межами Землі це зробити неможливо, тому система має живитися від сонячних панелей. Але доставити такі величезні панелі також дуже дорого.

Бурити чи не бурити? Точно перше

Водночас учені вказують на величезну важливість майбутніх бурових систем для успіху будь-якої майбутньої програми з видобутку цінних ресурсів. Якщо люди захочуть створити міста в лавових печерах на Місяці або дістатися крізь крижану кору підземного океану на супутнику Сатурна Енцеладі, то їм доведеться вдосконалити технології та методи буріння.

Але наразі буріння за межами Землі, особливо на астероїдах, у яких є свої гравітаційні проблеми, залишається складним, але необхідним завданням, вважають вчені. Але ефективно бурити інші кам'янисті тіла, з метою дістати звідти корисні копалини, люди, найімовірніше, зможуть не в найближчому майбутньому.

Як уже писав Фокус, нейтронна зірка зіткнулася з чимось невідомим, завібрував навіть простір-час. Відбулося злиття мертвої зірки з невідомим об'єктом, але в астрофізиків є припущення, що це.