Ученые НАСА нашли способ добывать ценные ресурсы из астероидов. Для этого достаточно вывести в космос всего 12 тонн оборудования.
Специалисты НАСА в статье, опубликованной в издании Journal of Aerospace Engineering, представили концепцию добычи полезных ископаемых из астероидов. Опираясь на технологии 3D-печати и самосборки роботов, за несколько десятилетий можно «завалить» Землю ценнейшими редкоземельными материалами.
Даже ближайшие к Земле, околоземные, астероиды, содержат огромное количество ценных ресурсов, а Пояс астероидов имеет в миллиарды раз большие запасы полезного сырья, чем наша планета. Речь идет и о таких металлах, как платина, дороговизна которой сдерживает прогресс во множестве отраслей, включая альтернативную энергетику.
Для начала, НАСА планирует отыскать подходящий астероид весом около 500 тонн поблизости от Земли и перетащить его на орбиту Луны. Данный астероид станет испытательным полигоном для разработки технологий космодобычи. Проект этой миссии уже готов и ведется ее подготовка. К 2021 году выбранный астероид посетят астронавты – для сбора образцов. Затем начнется подготовка автоматизированных добывающих станций.
На первый взгляд, идея добычи полезных ископаемых в космосе выглядит умопомрачительно дорогой утопией. Тем не менее, в НАСА считают, что основную проблему, высокую цену вывода оборудования в космос, можно решить с помощью существующих технологий, вроде селективной лазерной плавки (SLM), а попросту говоря «печати» металлических деталей лазером. Благодаря SLM, производство, например ковша для космического экскаватора, выглядит не так уж сложно: добытый на астероиде металл превращается в порошок, который сплавляется в готовый ковш лазерным лучом SLM-принтера. Аналогичным способом роботизированные добывающие комплексы могут собирать других роботов и увеличивать выработку металлов. При этом 3D-печать универсально: с ее помощью можно делать практически все: от прочных бетонных сооружений, до корпусов транспортных капсул для отправки готовой продукции.
Первое поколение роботов будет простым, сродни первым машинам эпохи паровых двигателей. Затем на астероид можно отправлять более сложных роботов, которые будут собирать более сложных механических «шахтеров» и «рабочих», насыщенных сложной электроникой. Для производства основных компонентов роботов на астероидах есть все, что нужно: вода, углерод, металлы, солнечная энергия. Ну а сложная электроника весит немного и занимает малый объем - ее можно доставить с Земли.
В НАСА уже работают над оборудованием, необходимым для автоматизированной добычи полезных ископаемых из астероидов. На фото: простой, но эффективный робот-экскаватор, который может рыть грунт, добывать руду и отвозить ее на перерабатывающую станцию
По расчетам НАСА, всего 6 поколений роботов за несколько лет создадут полностью автономную перерабатывающую станцию, причем для этого понадобится отправить к астероиду всего 12 тонн оборудования – это меньше половины веса космического корабля Apollo. Доставлять добытые металлы на Землю несложно: гравитация на астероидах небольшая, а для входа в атмосферу достаточно простейших спускаемых аппаратов из местных материалов. Так, в НАСА уже успешно испытали теплозащитный экран, изготовленный из грунта. Кроме того, дополнительный транспорт могут обеспечить частные космические корабли, например максимально удешевленный вариант Dragon-а компании SpaceX, который за один рейс мог бы доставлять на Землю 2-3 тонны редкоземельных материалов. Для сравнения в России ежегодно добывается около 25-30 тонн платины, причем на крупнейшем прииске Кондёр в Хабаровском крае добывают 3,7 тонны платины в год. Цена платины составляет около $1500 за унцию (31 грамм) или 3000 российских рублей за 2 грамма.
После того, как на Землю станут прибывать первые партии редкоземельных элементов, предприятие полностью окупится и начнет приносить большие прибыли. Благодаря доступности такого сырья, как платина или иридий, станет возможным широкомасштабное внедрение большого количества перспективных технологий, например топливных водородных элементов. Драгоценные металлы, такие как золото, могут повторить судьбу алюминия, который поначалу стоил баснословно дорого, а после открытия процесса переработки бокситов стал очень дешев. Правда, что при этом случится с финансовыми накоплениями ценных металлов, НАСА не рассказывает. Не исключено, что все государственные резервы в золоте, платине и серебре превратятся в груды дешевых «чугунных болванок» и их выгоднее будет пустить в промышленное производство.
