Sarnaselt Maale sisaldavad sellised planeetide kehad nagu Kuu, Marss, asteroidid ja komeedid tohutuid väärtuslike ressursside varusid. See on äratanud nii teadlaste kui ka töösturite tähelepanu, kes loodavad neid ühel päeval kosmosemajanduse toetamiseks kaevandada. Igasuguse maavälise kaevandustööstuse loomine on aga keeruline ülesanne. Vaatame, mida inimesed selles piirkonnas kosmoses kohtavad.
Kohapealsete ressursside kasutamine
Kui mõtlete maavälisele kaevandamisele, kujutate ilmselt ette materjalide eraldamist kosmose erinevatest kehadest ja nende Maale toimetamist. Kuid see pole tõenäoliselt esimene äriliselt elujõuline näide. Kui sooviksime luua Kuul püsiva inimeste kohaloleku, nagu NASA soovitab, peaksime täiendama seal elavate astronautide varu. Selliseid ressursse nagu vesi saab ringlusse võtta vaid teatud määral.
Samas on Maalt ressursside käivitamine väga kallis. 2018. aasta seisuga maksis 1 kg materjali madalale Maa orbiidile saatmine umbes 2400 dollarit ja kõrgemale või Kuule saatmine veelgi rohkem. On tõenäoline, et kosmoses kaevandatud materjale kasutatakse kosmoses, et aidata neid kulusid kokku hoida. Vajalike materjalide kohapealset kogumist nimetatakse "ressursside kohalikuks kasutamiseks". See võib hõlmata kõike alates jää kaevandamisest kuni ehituskonstruktsioonide pinnase kogumiseni. NASA uurib praegu võimalust ehitada Kuule hooneid 3D-printimise abil.
Kosmose kaevandamine võib muuta ka satelliitide juhtimist. Senise praktika kohaselt lahkuvad satelliidid orbiidilt 10-20 aasta pärast, kui neil kütus otsa saab. Kosmosefirmade nagu Orbit Fab üks peamisi eesmärke on välja töötada satelliittüüp, mida saaks tankida kosmoses kogutud kütusega.
Millised ressursid on olemas?
Kui rääkida kaevandamisvõimalustest väljaspool Maad, siis on mitmeid ressursse, mis on nii kasulikud kui ka rikkalikud. Mõned asteroidid sisaldavad tohutul hulgal rauda, niklit, kulda ja plaatinarühma metalle, mida saab kasutada ehituses ja elektroonikas. Kuu regoliit (kivim ja pinnas) sisaldab heelium-3, millest võib tulevikus saada väärtuslik ressurss, kui tuumasünteesi muutub elujõuliseks ja laialt levinud. Briti ettevõte Metalysis on välja töötanud protsessi, millega saab Kuu regoliidist hapnikku eraldada.
Jää arvatavasti eksisteerib Kuu pinnal, selle pooluste lähedal asuvates püsivalt varjutatud kraatrites. Teadlased usuvad ka, et Marsi, asteroidide ja komeetide pinna all on jää. Seda saab kasutada elu toetamiseks või seda saab jagada hapnikuks ja vesinikuks ning kasutada kütusena.
Kuidas kaevandame kosmoses mineraale?
Mõned maapealse kaevandamise ettepanekud on sarnased maapealse kaevandamisega. Näiteks saame kaevandada kuuregoliiti ekskavaatoriga või kaevandada asteroidi tunneli puurimismasinaga. Teised ettepanekud on ebatavalised – näiteks vaakummasina kasutamine regoliidi tõmbamiseks läbi toru.
Sydney ülikooli, Uus-Lõuna-Walesi ja Austraalia riikliku ülikooli teadlased soovitavad kasutada biokaevandamist. Sel juhul tarbivad asteroidile kantud bakterid teatud mineraale ja vabastavad gaasi, mida sond suudab koguda.
Millised probleemid jäävad?
UNSW Austraalia kosmosetehnoloogia uurimiskeskuses tehtud töö on seotud kosmoseressursside tööstuse riskide vähendamise viiside leidmisega. Loomulikult on palju tehnilisi ja majanduslikke probleeme. Samad käivituskulud, mis panevad paljud innukalt väljapoole Maad kaevandama, tähendavad ka seda, et kaevandusseadmete kosmosesse saatmine läheb kalliks. Et olla kulutõhus (või isegi teostatav), peavad kaevandustööd olema võimalikult kerged.
Maaväline kaevandamine peab olema suures osas automatiseeritud või kaugjuhitav, arvestades inimeste kosmosesse saatmisega kaasnevaid täiendavaid väljakutseid, nagu vajadus elu toetamise järele, kiirguse vältimine ja täiendavad stardikulud. Kuid isegi kaevandussüsteemid Maal pole veel täielikult automatiseeritud. Enne asteroididel kaevandamise alustamist peate täiustama robootikat.
Kuigi kosmoseaparaadid on mitu korda asteroididele maandunud ja isegi proove võtnud, on meie üldine edukus asteroididele ja komeetidele maandumisel madal.
Samuti on keskkonnakaalutlused. Kosmose kaevandamine võib aidata vähendada Maa mineraalide kaevandamist. Aga seda siis, kui maapealne kaevandamine toob kaasa rakettide väljalaskmiste arvu vähenemise, mitte kasvu või kui ressursid tuuakse Maale tagasi ja neid kasutatakse.
Kuigi ressursside kogumine kosmoses võib tähendada, et neid pole vaja Maalt välja saata, tekib kosmosemajanduse arenedes paratamatult rohkem starte. Lisaks tekib küsimus, kas kavandatud kaevandamismeetodid kosmosekeskkonnas toimivad. Erinevatel planeetide kehadel on erinev atmosfäär (või selle puudumine), gravitatsioon, geoloogia ja elektrostaatiline keskkond (näiteks võib pinnas olla Päikesest pärit osakeste tõttu elektriliselt laetud).
Kuidas need tingimused maavälist tegevust mõjutavad, pole veel teada.
Kuigi see on alles algus, arendavad mitmed ettevõtted praegu tehnoloogiaid maaväliseks kaevandamiseks, kosmoseuuringuteks ja muuks kosmose kasutamiseks.
Saate aidata Ukrainal võidelda Vene sissetungijate vastu. Parim viis selleks on annetada raha Ukraina relvajõududele läbi Päästa elu või ametliku lehe kaudu NBU.
Loe ka: