I början av december anlände NASA OSIRIS-REx-sonden till asteroiden Bennu för bergprover. Nästa år kommer den kinesiska apparaten "Chang'e-5" med en borrigg ombord att flyga till månen. Ett av målen med sådana expeditioner är utforskning av mineraler, eftersom utan rymdresurser kommer mänskligheten inte att kunna behärska solsystemet.
Mångruvor
Kina skickar framgångsrikt sin fjärde enhet till månen. Nu är det det enda landet i världen som implementerar månprogrammet. Resultatet bör vara en automatisk eller bebodlig bas på satellitytan.
Distribution av en permanent modul på månen är omöjlig utan utnyttjande av lokala resurser som är nödvändiga för livstödssystem, skydd av besättningen från strålning, energi, produktion av raketbränsle, förbrukningsvaror för en 3D-skrivare, på vilka delar av bilar och byggnader kommer att tryckas.
Enligt uppskattningarna från Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences (GEOKHI) krävs det bara i det inledande skedet av månutforskningen för att säkerställa godstrafiken två hundra ton syre och femtio ton väte. Det är för dyrt att skicka allt detta från Jorden.
Flyktiga föreningar är särskilt värdefulla resurser. I fryst tillstånd är de vid månens poler: vattenis, ammoniak, kolmonoxid, lätta kolväten. Lunarjorden - regolit - innehåller syre, metaller, kiseldioxid. Det är viktigt att få dem att brytas lokalt.
Geologisk robot för ett framtida månmission / GEOKHI RAS.
Kampanjvideo:
Teknologier för utveckling och lagring av mineraler från regolit utvecklas aktivt. Men först måste de bli scoutade, det vill säga för att få prover från olika platser på månen. För detta ändamål skapar GEOCHI en robotgeolog som kommer att vara involverad i en av expeditionerna.
Vatten och nickel asteroider
För två år sedan gick NASA: s OSIRIS-REx mot den lilla asteroiden Bennu, en halv kilometer i storlek. Sonden nådde sitt mål den 3 december och har redan gjort sina första observationer. På ytan av asteroiden avslöjades hydroxylgrupper (OH) - i själva verket är detta vatten, bara fångat i kristallstrukturen i lermineraler.
En stund kommer OSIRIS-REx att flyga framför asteroiden, utforska den på distans och sedan närma sig, skjuta kväve över ytan och fånga det stigande dammet. Han kommer att leverera värdefull byte till Jorden 2023.
Då kommer NASA att starta ett nytt sökuppdrag - till asteroiden Psyche. Det är en stor himmelkropp med en diameter på över två hundra kilometer. Spitzer-teleskopets spektrometer fann silikater, hydroxylgrupper och ett mycket tätt ämne som forskarna tror är metallpartiklar på dess yta. Uppenbarligen är Psyche kärnan i protoplanet, som lyckades stratifiera före förfall.
Forskare föreslår att denna asteroid helt består av järn och nickel, bara på ytan finns det ett tunt lager av regolit, i själva verket - sand.
Den amerikanska interplanetära stationen OSIRIS-REx, utformad för att leverera markprover från asteroiden (101955) Bennu.
Utländsk ekonomi
Forskare tror att mycket snart måste mänskligheten leta efter utomjordiska källor till mineraler som innehåller sällsynta eller nära utarmningselement: guld, kobolt, järn, rutenium, rhenium, vismut, osmium, rodium, molybden, magnesium, nickel, palladium, platina.
Modern teknik gör det möjligt att driftsätta gruvor på månen och asteroiderna i mitten av XXI-talet. Prospektorroboter kommer att fungera där - enheter som väger cirka två hundra kilo, som ska massivt lanseras ut i rymden. För att utvecklingen av avlagringar på asteroider ska vara ekonomiskt lönsam, måste teknologierna för leverans av gruvarbetare, deras avkastning med en mängd malm och logistiken vara billig.
Ur ekonomisk synvinkel diskuteras också produktionen av helium-3 på månen, som samlas i regoliten under påverkan av solvinden. Det finns inga avsättningar av detta ämne på jorden, det produceras i kärnkraftsindustrin uteslutande för forskningsändamål med en hastighet av flera tiotals kilogram per år.
Intresset för helium-3 uppstod i slutet av 1980-talet i samband med framgången för termonukleär energi. Forskare uppgav att detta ämne skulle kunna fungera som bränsle för tokamaks och vid behov lösa jordens energiproblem.
Ett annat argument till förmån för en utomjordisk malmindustri är miljö. Vissa sällsynta element, särskilt platinaundergrupper, är involverade i grön teknik: solpaneler, katalysatorer. Det finns mycket få avlagringar av dessa malmer, deras utarmning kommer att kräva fördjupade gruvor, vilket kommer att lämna ett redan starkt kolavtryck. Men överföringen av gruvdrift till andra rymdkroppar kommer att avsevärt minska belastningen på vår planet.
Utforskning av rymdjup. Illustration av RIA Novosti. Källa: Global Technology Trends.
Tatiana Pichugina