Небо в алмазах

В конце января 2013 года стало известно, что в США образована компания Deep Space Industries, которая займется добычей полезных ископаемых на астероидах. Хотя, пожалуй, правильнее будет сказать, что компания будет заниматься добычей самих астероидов — их планируется опускать на Землю целиком и обрабатывать уже здесь.

Что добывать?

Прежде чем говорить о перспективах космических разработок, следует разобраться, что же все-таки можно добывать в космосе. Наиболее лакомым куском представляются астероиды класса М — третьего по распространенности в Солнечной системе. Дело в том, что многие (хотя и далеко не все) астероиды этого класса состоят из сплава никеля и железа. Довольно часто это просто огромные куски сплава, почти без примесей. Ученые полагают, что они образовались в результате разрушения железных ядер крупных астероидов и протопланет, сформировавшихся на заре развития Солнечной системы. Крупнейший из астероидов такого типа — 16 Психея. Его диаметр составляет около 100 километров, и он почти полностью состоит из металла (по оценкам ученых, масса астероида составляет один процент от массы всего главного пояса астероидов, где он и располагается). Главное достоинство астероидов класса М — высокое, по сравнению с земным, содержание никеля в сплаве.

Правда, как уже говорилось выше, далеко не все астероиды такого класса сплошь металлические — есть и исключения. Например, астероид 21 Лютеция (линейные размеры, напомним,132 на 101 на 76 километров), недавно произведенный в ранг планетезималей, тоже формально относится к классу М. Однако доказательств существования металла на его поверхности не наблюдается. Измерения, проведенные европейским аппаратом «Розетта» в 2011 году, показали, что средняя плотность астероида заметно больше средней плотности каменных астероидов. Вместе с тем точный состав небесного тела до сих пор остается загадкой. Это связано еще и с тем, что поверхность астероида покрыта толстым — до 600 метров в некоторых местах — слоем пыли, мешающей спектральному анализу.

Другой класс астероидов, который может заинтересовать будущих космических шахтеров — это тип S. Они составляют примерно 17 процентов от всей популяции астероидов в поясе астероидов и состоят преимущественно из силикатов магния и железа. По мнению ученых, такие астероиды могут содержать залежи — уже, правда, в виде жил — железа, никеля, магния и прочих металлов. Помимо этого, специалисты утверждают, что на астероидах вполне могут быть месторождения платины, магния, золота и множества других металлов, а также воды.

Надо понимать, что речь идет о колоссальных по современным меркам числах. По оценкам специалистов NASA, если разделить полезные ископаемые в поясе астероидов среди всех жителей земли поровну, то каждому достанется, в пересчете на современные цены, состояние в 100 миллиардов долларов. Типичный астероид класса M диаметром порядка километра содержит (по подсчетам планетолога Джона Левиса) 30 миллионов тонн никеля, 1,5 миллиона тонн кобальта и 7,5 тысячи тонн платины. Стоимость только последней составляет около 150 миллиардов долларов. Считается, что в Солнечной системе таких астероидов может быть до миллиона штук — в качестве примера можно привести 3554 Амон, стоимость которого была оценена в 20 триллионов долларов. Как же добыть это невероятное богатство?

Как добывать?

Первое упоминание о добыче полезных ископаемых на астероидах из астероидного пояса относится к 1898 году, когда на свет появился роман «Эдисоновское завоевание Марса» — продолжение «Войны миров» Герберта Уэллса (фанфик, как сказали бы сейчас), написанное американским фантастом и популяризатором науки Гарретом Севиссом. Сложно сказать, когда эта концепция перешла из разряда фантастических в перспективные, но в1970-хгодах NASA уже рассматривало проекты, которые подразумевали выведение на орбиту вокруг астероида рабочей станции с последующей посадкой на небесное тело и выводом последнего на орбиту Луны (изначально, правда, исключительно для исследовательских целей).

В рамках этого метода для перетягивания астероида в удобное для разработки место подходят способы, схожие с теми, которые предполагается использовать для защиты Земли от астероидной опасности. Например, это можно сделать при помощи космического буксира, который может как цепляться напрямую к самому небесному телу, так и работать на орбите, возмущая траекторию астероида своим притяжением (это так называемые гравитационные буксиры). Еще один метод, снискавший широкую известность на ниве потенциальной борьбы с Апофисом, — изменение альбедо, то есть отражающей способности. Сделать это можно при помощи обычной краски или светоотражающей пленки (если покрыть ею астероид или его часть). Остальное, при правильно выполненных расчетах, конечно, доделает эффект Ярковского-О’Кифа-Радзиевского-Пэддэка, который заключается в изменении скорости вращения тела из-за неравномерного нагрева его поверхности Солнцем. Говорят, что именно такого рода методы рассматривали в свое время советские специалисты.

Другой подход — это создание фабрики по добыче полезных ископаемых непосредственно на астероиде. Учитывая, что некоторые астероиды в одноименном поясе содержат воду, причем в довольно большом количестве (до 20 процентов от массы глин в астероидах класса C, по мнению все того же Джона Левиса), то потенциально можно рассматривать вариант строительства добывающих — и, возможно, перерабатывающих — фабрик прямо в космосе. Впрочем, подобную схему пока сложно представить без участия человека.

Есть, однако, и более экзотические варианты, исключающие непосредственное присутствие Homo Sapiens. В80-х годах прошлого века NASA провело исследование по возможности создания самовоспроизводящейся фабрики на Луне. Проект этот, гораздо более фантастический, чем добыча полезных ископаемых на астероидах, увенчался успехом — специалисты заявили, что существующие технологии действительно позволяют создать фабрику, которая за несколько лет сможет построить свою собственную копию. Подобные фабрики, с точки зрения добычи на астероидах, представляют значительный интерес. Действительно, самовоспроизводящийся аппарат массой один килограмм, работающий на солнечном свете, при условии доступности ресурсов позволит получить спустя два с половиной года около триллиона таких машин. Их, в свою очередь, уже можно будет доставлять на Землю в нужном количестве.

Когда?

Впрочем, до самого последнего времени добыча полезных ископаемых на астероидах оставалась предметом лишь теоретических изысканий да рассуждений отдельных футурологов. Ситуация изменилась 24 апреля 2012 года, когда был представлен проект Planetary Resources. Основателями его стали американский бизнесмен Питер Диамантис, создавший фондX-Prizeдля поддержки рискованных проектов, а также один из первых космических туристов Эрик Андерсон. Коллектив возглавили Крис Левики и Крис Вурхес — оба достаточно долго сотрудничали с NASA, принимали непосредственное участие в разработке марсоходов «Спирит», «Оппортьюнити» и MSL, трудились над «Фениксом». Наконец, среди советников компании значится легендарный режиссер, продюсер, создатель «Аватара» и «Титаника» Джеймс Кэмерон, а среди инвесторов — Ларри Пейдж.

Нет ничего удивительного в том, что с таким списком участников презентация компании привлекла внимание прессы и людей по всему миру. Впрочем, во время самой презентации о самом проекте было рассказано довольно скупо. Так, основатели Planetary Resources говорили, что их первыми целями станут так называемые околоземные объекты — астероиды, чья траектория движения в Солнечной системе проходит в непосредственной близости от Земли (поэтому до них легче добраться). Кроме того, они рассказали, что компания зарегистрирована в США и уже вроде как разработала первые разведывательные корабли Arkyd-100 Series (в конце января 2013 года стало известно, что масса аппарата составит 11 килограммов, и был представлен его прототип). К 2020 году в космосе планируется создать топливный склад для аппаратов добытчиков, и вот тогда уже начнется самое интересное. Правда, каким из описанных выше методов будут пользоваться аппараты компании, не сообщается.

Тогда же появились и первые мнения специалистов о проекте. Они говорили, что создатели Planetary Resources не учитывают целый ряд факторов — например, снижение цен на многие добываемые металлы, ведь стоимость той же платины, к примеру, объясняется в том числе и ее редкостью. Кроме этого, для выхода таких проектов на прибыль необходимо обеспечить существенное снижение стоимости доставки килограмма груза на орбиту. Существенно — значит на несколько порядков. Без этого о коммерческом использовании космоса можно забыть.

Однако все эти скептические заявления процесс не остановили, и в конце января 2013 года стало известно, что еще одна компания собирается добывать полезные ископаемые из астероидов. Новая фирма получила имя Deep Space Industries. Представители ее также заявили, что их компания будет ориентироваться для начала на околоземные объекты. Первые аппараты, получившие название FireFly, массой 25 килограммов будут запускаться в космос уже в 2015 году. Их целью станет геологическая разведка. Следующим этапом будут автономные системы DragonFly, которые начнут летать с 2016 года. Они будут доставлять на Землю астероиды массой до 45 килограммов. Обкатка систем будет длиться до 2020 года. После этого начнется полноценная коммерческая эксплуатация аппаратов.

Основателем и руководителем компании Deep Space Industries стал Рик Тамлинсон, принимавший участие в организации полета первого космического туриста и создании фондаX-Prizeдля поддержки рискованных проектов, а также создавший первую в мире компанию по серийному производству космических скафандров.

Что же получится?

Как уже говорилось выше, многие специалисты высказывают скепсис по поводу планов обеих компаний, и здесь уместно будет рассказать вот какую историю.

В США есть Аризонский кратер диаметром 1,2 километра. Он был образован в результате падения металлического метеорита 49 тысяч лет назад. Это было известно еще в начале прошлого века — геологи находили в окрестностях куски необычной породы с повышенным содержанием металлов. Один из геологов по имени Дэниэл Берринджер был уверен, что где-то внутри под дном кратера скрыт огромный метеорит, содержащий металлы — тогда просто не было известно, что при падении большая часть вещества импактора выбрасывается в атмосферу в виде пыли. Найденные же куски отломились от метеорита до того, как он упал, и тормозили в атмосфере самостоятельно.

Берринджер в течение 26 лет пытался найти метеорит, а также доказать собственную правоту научному сообществу (до60-хгодов прошлого века метеоритная природа Аризонского кратера считалась недоказанной). Для раскопок он даже купил этот кратер. Несмотря на то что платины ему найти не удалось, кратер остался в собственности семьи Берринджеров. Она превратила его в довольно популярный туристический аттракцион, который теперь приносит им солидный доход. Таким образом, хотя металла найти и не удалось, кратер все-таки приносит прибыль.

Так что новые начинания вполне могут закончиться ничем — только практика покажет, насколько рентабельной будет добыча полезных ископаемых на астероидах. Однако окупится это предприятие обязательно.