يعد التعدين على الكويكبات نوعًا رائعًا من الأنشطة في الوقت الحالي ، وغالبًا ما يتم الحديث عنه في المستقبل القريب. فقط الشركات التي كانت تهدف لمثل هذه المهنة كادت تفلس ، ولم تصل إلى كويكب واحد. دعونا نرى لماذا هو صعب جدا.
الكويكب هو جسم فلكي صغير من أصل طبيعي ، من عدة أمتار إلى مئات الكيلومترات ، من التكوين الغالب من الحجر أو المعدن ، والذي يميزه عن المذنبات ، حيث تكون المادة الرئيسية هي الجليد. تقع الأجسام الجليدية للنظام الشمسي بشكل أساسي بعيدًا عن الشمس - ما وراء المريخ وما وراءه ، لذلك من الأسهل الوصول إلى الكويكبات من الأرض. تدور معظم الكويكبات في الحزام الرئيسي ، بين مداري المريخ والمشتري ، ولكن جزء كبير منه يدور حول مدارات قريبة من الأرض أو حتى يعبر مدار الأرض. تسمى قريبًا نسبيًا من الأرض أو تقترب من الكويكبات بالقرب من الأرض ، ويُعد عبور المدار خطيرًا علينا. لكن تحقيق مثل هذه الكويكبات بمساعدة مركبة فضائية هو أبسط بكثير ، ويمكن الوصول إلى بعض الكويكبات عن طريق إنفاق كميات أقل من الوقود مقارنة بالرحلة إلى القمر.
يختلف تكوين الكويكبات أيضًا ، حيث يقوم العلماء بتقسيمها وفقًا للفئات الطيفية المحددة في التلسكوبات من الأرض. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الكويكبات: الحجر ، والحديد ، والمعادن (الحديد). معظمها غني بالمعادن المختلفة ، بما في ذلك التربة النادرة والبلاتين - المعدن ، وهي شظايا من نوى أول من الكواكب الأولية التي تشكلت ودمرت في تصادمات متبادلة في فجر النظام الشمسي. تحتوي بعض الأنواع الفرعية من الكويكبات الحجرية على المزيد من المركبات الكربونية والمتطايرة ، بما في ذلك الماء ، مما يجعلها مماثلة للمذنبات.
يجب على أي عامل منجم فضائي يبحث عن الكويكبات اختيار هدف لعدة أسباب:
- الطبقة الطيفية - لمعرفة المعادن التي تنتظرها هناك (من غير المجدي أن تطير إلى كويكب معدني باستخدام نظام لإنتاج المياه).
- الفرق في السرعة المدارية مع الأرض هو معرفة مقدار الوقود الذي يجب استخدامه في رحلة ذهابًا وإيابًا. الفرق في سرعات الأرض والكويكبات القريبة من الأرض تبدأ من حوالي 0.5 كم / ثانية. أي لتحقيق الكويكب والعودة إلى مدار قريب من الأرض ، ستحتاج المركبة الفضائية إلى احتياطي للوقود يتيح لها التقاط سرعة تبلغ 1 كم / ث (0.5 كم / ث للتسارع و 0.5 كم / ث للكبح). وبالمقارنة ، يلزم الوصول إلى القمر على بعد 3.5 كم / ثانية. يمكنك الحفظ عن طريق مناورات الجاذبية ، لكنها تتطلب مسارًا مثاليًا ويمكن أن تزيد من زمن الرحلة بشكل كبير. يمكنك أيضًا التوفير على الفرامل في الجو ، لكنك ستحتاج إلى زيادة كتلة الكبسولة المرتجعة.
- ميل الكويكب المداري - تدور الأرض والكويكبات حول الشمس في نفس الطائرة تقريبًا ، ولكن حتى اختلاف بسيط في الميل المداري يتطلب استهلاكًا كبيرًا للوقود. يلزم حوالي 0.5 كم / ثانية من الزيادة في السرعة لتغيير الطائرة المدارية للمركبة الفضائية بمقدار درجة واحدة ، وتدور بعض الكويكبات بزاوية تصل إلى 20 درجة إلى مستوى مدار الأرض.
ونتيجة لذلك ، لا يتوفر سوى بضع عشرات من الكويكبات لتحقيق بسيط نسبياً وغير مكلف وعودة المواد المستخرجة. ومع ذلك ، فإن كل كيلوغرام من الموارد سيكلف عشرات أو مئات الملايين من الدولارات التي تنفق على تطوير وإنتاج وإطلاق مركبة فضائية للتعدين.
الشيء الأكثر إزعاجًا لـ "عمال مناجم الفضاء" هو أن مواد الكويكب تصل بالفعل بانتظام إلى الأرض في شكل نيازك. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الأرض نفسها على نفس تركيبة العناصر الكيميائية مثل الأجسام الكونية المحيطة. صحيح ، في الكويكبات المعدنية ، يكون تركيز معادن الأرض النادرة الثقيلة أعلى من المتوسط في قشرة الأرض. تشير الأرض إلى الأجسام التي خضعت للتمايز ، ونتيجة لذلك انحدرت العناصر الثقيلة إلى القلب ، وبقيت العناصر الخفيفة فقط على السطح ، والكويكبات المعدنية مجرد أجزاء من الكواكب القديمة. ولكن هنا يأتي البركان لمساعدة عمال مناجم الأرض. تحتوي نتائج الانفجارات القديمة ، مثل
أنابيب كيمبرلايت في ياكوتيا أو
كوندر ريدج أو هضبة بوتورانا ، على تركيز متزايد من المعادن ، والتي لا يزال بإمكان البشرية إنتاجها لمئات أو آلاف السنين.
وبالتالي ، في العقود المقبلة ، لا يمكن مناقشة التوقعات التجارية للتعدين في الفضاء إلا في سياق استخدامها في الفضاء ، دون تسليمها إلى الأرض.
فشلت أيضًا محاولات جني الأموال من البحث عن الكويكبات الجديدة ، لأن الكويكبات تفتح بنجاح مؤسسات علمية تابعة للدولة ، بما في ذلك ناسا ، على نفقة الميزانية.
أصبحت الصعوبات التي تواجه تحقيق الكويكبات ، وتوافر المواد النيزكية على الأرض ، والأهم من ذلك - الافتقار إلى الاحتياجات الحقيقية لاقتصاد الأرض والملاحة الفضائية في المواد الفضائية ، هي أسباب عدم وجود اهتمام كبير بمشروعات مثل Planetary Resources و Deep Space Industries من جانب الأعمال. استخراج المعادن الأرضية النادرة على الأرض ، على الرغم من كل الصعوبات ، هو أوامر من حيث الحجم أكثر كفاءة وأسهل من عمال المناجم الفضاء يمكن أن توفر.
أعدت لبوابة العلوم الشعبية Nplus1.ru ، التي نشرت في النسخة الأصلية.