В поясе астероидов между Марсом и Юпитером находится металлический астероид, на котором находятся ценные металлы — золото, железо и никель. НАСА готовится запустить миссию на этот астероид — «16 Психея». Результаты проекта могут помочь лучше понять формирование Земли. Однако это может стать важным шагом в будущей разработке метеоритов и поисках там полезных ископаемых и драгоценных металлов. Рассказываем, на каком этапе разработка астероидов находится сейчас, о будущем космического майнинга, какие ответы для науки даст освоение астероидов и сколько можно заработать на этом.
Разработка астероидов. Что ученые надеются найти?
Многие эксперты предсказывали, что в течение следующей четверти века в мире появятся первые триллионеры. Также прогнозируется, что большая часть их богатства будет связана с разработкой астероидов — растущей космической отраслью, где полезные ископаемые и летучие соединения будут добываться с астероидов, сближающихся с Землей. Эта отрасль обещает наводнить рынок обильными запасами драгоценных металлов, таких как золото, серебро и платина.
За пределами Земли есть долгосрочная перспектива Главного пояса астероидов, который обеспечит еще большее изобилие. Это одна из причин, по которой миссия «Психея» по исследованию одноименного металлического астероида в Главном поясе взволновала многих. Пока исследование этого тела многое расскажет нам об истории Солнечной системы, для кого-то она может когда-нибудь стать источником богатства.
Какой астероид освоят первым и почему именно его?
Астероид (16) Психея — уникальный астрономический объект: это одно из 10 самых массивных тел в поясе астероидов. Его диаметр составляет 226 км.
Что делает Psyche 16 особенно интересным, так это его почти чистый металлический состав. Около 90% астероида состоит из железа и никеля, хотя некоторые предполагают, что золота и платины там достаточно, чтобы как следует «встряхнуть» мировую экономику, если эти металлы можно будет заполучить на Землю.
NASA/JPL-Caltech/ASU
Наличие никеля и железа отделяет его от большинства других астероидов, которые в основном состоят из силикатных минералов (S-тип) или углеродистых соединений (C-тип) и присуждает его к категории металлических астероидов (М-тип).
Поиски ответов о существовании жизни во Вселенной
На данный момент Психея является самой большой из группы астероидов М-типа. Это привело многих представителей астрономического сообщества к выводу, что Психея на самом деле является остатком ядра планеты. Возможно, 16 Psyche — это обнаженное планетное ядро небольшого мира, который подвергался ударам так сильно и так много раз, что его мантия сорвалась, оставив ядро открытым.
Следовательно, его изучение может многое рассказать о формировании планет в ранней Солнечной системе и о магнитных свойствах скалистых миров (таких как Земля и многие другие экзопланеты).
NASA/JPL-Caltech/ASU
Подобные исследования бесценны для ученых, потому что они предоставляют данные о вероятном образовании планет. Он также ответит на многие вопросы, касающиеся самого астероида: сколько ему лет, действительно ли это ядро маленькой планеты и есть ли какие-либо сходства с образованием ядра Земли. Вот почему НАСА надеется отправить миссию к этому астероиду в 2022 году, которая прибудет к 2026 году и проведет следующий 21 месяц, изучая его с орбиты.
Миссия «Психея» обещает многому нас научить о том, как появились каменистые планеты нашей Солнечной системы. Понимание его магнитных свойств также может показать, как Земле удалось удержать свое защитное магнитное поле, в то время как Меркурий, Венера и Марс этого не сделали. В случае с Марсом это привело к тому, что поверхность изменилась с более теплой и влажной среды на холодное, сухое и негостеприимное место, которым она является сегодня.
Поиски драгоценных металлов и полезных ископаемых
Для футуристов и венчурных капиталистов этот астероид интересен тем, что его стоимость — 700 квинтлн долларов (это 18 нулей!). По 100 млрд долларов на каждого человека из 7 млрд населения Земли. В нем находится множество драгоценных тяжелых металлов, включая огромное количество золота и платины.
Вот сколько можно заработать на всего одном астероиде.
«Золотые титаны» сейчас контролируют сотни объектов с самой высокой производительностью по всему миру, но 4-5 миллионов унций золота, которые они приносят на рынок каждый год, меркнут по сравнению возможной добычей космических добытчиков.
Конечно, такого рода миссии не могут начаться, пока не будет построена вся необходимая инфраструктура. Это, вероятно, повлечет за собой создание орбитальных производственных мощностей, точек дозаправки на Луне, Марсе и в поясе астероидов или вокруг них. Было бы также разумно построить фундамент в Поясе астероидов или на орбите, чтобы минералы можно было переработать перед доставкой на Землю, уверен Скотт Мур, генеральный директор компании EuroSun Mining из Торонто.
Как будут наблюдать астероид?
Предлагаемое исследование будет проводиться с использованием роботизированного транспортного средства, получившего название «Психея». Космический корабль будет вращаться вокруг астероида в течение шести месяцев, изучая его топографию, гравитацию, магнетизм и другие особенности. Он не приземлится на астероид, а просканирует его с помощью бортового оборудования. Орбитальный аппарат Psyche также проверит DSOC — Deep Space Optical Communications, систему связи, которая, как ожидается, будет в 10–100 раз более эффективной, чем существующие системы связи космических кораблей.
Как только орбитальный аппарат достигнет астероида, весь период наблюдений продлится 20 месяцев, и он будет включать в себя орбиту, картографирование и изучение свойств астероида. Космические миссии обычно состоят из этапов из AF, а миссия Psyche вступила в этап C — этап окончательного проектирования и изготовления, который заканчивается в январе 2021 года. Миссия запланирована на август 2022 года, а прибытие в 16 Psyche ожидается в январе 2026 года.
Будущее разработок астероидов
Конечно, такого рода миссии не могут начаться, пока не будет построена вся необходимая инфраструктура. Это, вероятно, повлечет за собой создание орбитальных производственных мощностей, точек дозаправки на Луне, Марсе и в поясе астероидов или вокруг них. Было бы также разумно построить фундамент в Поясе или на орбите, чтобы минералы можно было переработать перед доставкой на Землю.
Для более подробного резюме есть Дорожная карта для космических поселений, подготовленная Национальным космическим обществом (NSS). Как говорится в Части 5 «Добыча на астероидах и орбитальные космические поселения»:
«Телескопические наблюдения первоначально идентифицируют астероиды как объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ), угрожающие Земле ОСЗ, астероиды главного пояса и другие орбитальные группировки. Первоначальные полеты роботов к астероидам NEO (околоземным астероидам), представляющим коммерческий интерес, подтвердят размер и состав различных типов астероидов как каменистых, металлических или углеродистых и определят фактическое содержание минералов на каждом из них.
Зонды также оценят структуру астероидов как очевидные груды обломков из рыхлых фрагментов или состоящие из твердой, неразрушенной породы и металла. Некоторые миссии могут возвращать реальные образцы материала астероидов для анализа. Вся эта информация поможет правительствам в планировании планетарной защиты от угрожающих ОСЗ и горнодобывающим компаниям решить, на каких астероидах сосредоточиться».
Как только это будет завершено, можно будет отправлять автоматизированные горнодобывающие корабли и собирать астероиды.
Когда ждать полномасштабной космической добычи?
Как объяснил профессор Джон Зарнеки (президент Королевского астрономического общества) в интервью International Business Times, добыча на астероидах может произойти в течение четверти века.
Сроки космической добычи — это вопрос на 64 тысячи долларов. По моему мнению, это 25 лет для создания «доказательной концепции» и 50 лет для коммерческого старта. Но существует так много неопределенностей, в основном связанных с экономикой и развитием космических технологий.
Джон Зарнеки, президент Королевского астрономического общества
На каком мы этапе сейчас?
Psyche, миссия НАСА по исследованию одноименного металлического астероида, недавно прошла важную веху, которая приближает его к дате запуска в августе 2022 года. Теперь миссия переходит от планирования и проектирования к высокопроизводительному производству аппаратного обеспечения космического корабля, который будет лететь к своей цели в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех
Как и все миссии НАСА, ранняя работа над Psyche началась с составления цифровых чертежей. Затем последовало создание инженерных моделей, которые были протестированы дважды, чтобы подтвердить, что системы будут выполнять свою работу в глубоком космосе — управляя космическим кораблем, получая научные данные и передавая их на Землю.
В июле команда, работающая над миссией, прошла ключевой этап этого процесса — критическую проверку проекта. Именно тогда НАСА начинает конструкции всех систем проекта, включая три научных инструмента и все инженерные подсистемы космического корабля, от телекоммуникаций, силовой установки и питания до авионики и бортового компьютера.
Maxar Technologies
Это один из самых интенсивных обзоров, который проходит миссия за весь ее жизненный цикл, заявляют ученые. Команда заверила, что испытания прошли блестяще. Решены еще не все проблемы и до финиша далеко, но к своей цели исследователи идут уверенно.
Проблемы разработки астероидов
Хотя средства массовой информации рекламировали, что ценный металл 16 Psyche, доставленный на Землю, будет стоить немалые деньги (до 700 квинтилн долларов — самая популярная оценка), о доставке всего этого металла сейчас на Землю не может быть и речи. Во-первых, у нас до сих пор нет технологии, которая позволила бы нам доставить такую массу и безопасно приземлиться на Земле. Во-вторых, добыча астероида и транспортировка его кусками также может оказаться проблематичной, поскольку, опять же, нет безопасных технологий.
Наконец, даже если бы мы нашли способ доставить все это на Землю, внезапный рост предложения на рынке железа, никеля и платины вызвал бы резкое падение цен, попросту обесценив металлы. Это бы серьезно отразилосьна чистой прибыли космических майнеров и поставило бы под угрозу долгосрочную прибыльность всей компании.
На данный момент экономика категорически против. Но что происходит, когда определенные материалы начинают заканчиваться, а цена повышается в 10 раз? С научной точки зрения — откуда я родом — мы будем добывать материалы из астероида в следующем десятилетии.
Джон Зарнеки, профессор космических наук в Открытом университете и президент Королевского астрономического общества
Читать также
Ученые, возможно, приблизились к пониманию того, как наша планета стала обитаемой
Посмотрите, что способен увидеть в космосе преемник Хаббла. Обзор телескопа Уэбб
Исследователи выяснили, как паразиты научились жить без кислорода