Der Asteroidenabbau mag Ihnen wie ein Science-Fiction-Thema erscheinen, aber mehrere Unternehmen und Regierungen arbeiten bereits daran. Und das ist nicht überraschend - im Vergleich zu den erstaunlichen Brücken, die Ingenieure auf der Erde bauen, scheint der Abbau von Asteroiden eine einfache und kleine Operation zu sein, die keine fortschrittlichen Technologien erfordert. Wenn etwas fehlt, ist es eine Vorstellung, die zeigen kann, wie viel diese Aktivität möglich geworden ist. Ich befürchte nur, dass es nicht schnell genug beginnt, um der Welt zu helfen, die bestehenden Schwierigkeiten im Zusammenhang mit Ressourcen zu bewältigen.
Als wissenschaftlicher Forscher arbeite ich mit mehreren Asteroiden-Entwicklungsunternehmen zusammen, vorbehaltlich der Dringlichkeit dieser Aufgabe. Ich bin auf ihre Finanzierung angewiesen, daher habe ich Herstellungsgeheimnisse, die ich nicht teilen kann. Ich kann jedoch die Hauptgründe für meinen Optimismus in Bezug auf die Entwicklung von Asteroiden als Unternehmen aufzeigen und darüber sprechen, was dies für uns in Zukunft bedeuten wird.
Viele Menschen stehen der Entwicklung von Asteroiden skeptisch gegenüber, weil sie sich das ultimative Ziel dieses Prozesses in Form der Rückgabe von Platin an die Erde zum Verkauf auf dem Metallmarkt vorstellen. Journalisten zitieren ständig unerbittliche Statistiken, die darauf hinweisen, dass aus einem Asteroiden gewonnenes Platin Billionen US-Dollar kosten kann, und jeder, der mit der Wirtschaft vertraut ist, wird erkennen, dass Sie den Markt zusammenbrechen und den Wert des Asteroiden verringern werden, wenn Sie mit einer großen Menge Edelmetall nach Hause zurückkehren.
Wenn Sie andererseits vorhaben, Platin ein wenig abzubauen, um den Preis hoch zu halten (wie dies in der Diamantenindustrie der Fall ist), können Asteroidenunternehmen mit Landminenunternehmen konkurrieren, die von der etablierten Bodenversorgungskette profitieren Verkehrsnetze?
Deshalb wird Platin bei der Entwicklung von Asteroiden nicht berücksichtigt. Stattdessen wird das erste Produkt, das auf Asteroiden abgebaut wird, etwas sein, dessen Wert alles andere als offensichtlich ist: Wasser.
Für Raketenspezialisten ist Wasser der Rohstoff für Raketentreibstoff. Es braucht viel Treibstoff, um Wasser von der Erde in den Weltraum zu befördern, weshalb sich dieses Konzept von selbst abwertet. Glücklicherweise ist der Raum voller Wasser und es ist viel einfacher, ihn von Ort zu Ort zu bewegen. Wasser kann schnell aus Tonmineralien einer weit verbreiteten Klasse kleiner Objekte extrahiert werden, die als
Asteroiden der Klasse C oder Kohlenstoff bekannt sind. Von Mineralien getrenntes Wasser kann durch Elektrizität (während der
Elektrolyse ) in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten und in wichtige Raketentreibstoffbestandteile gegeben werden.
Die Verwendung von Raketentreibstoff, der im Weltraum aufgenommen wird, reduziert die Kosten für die Arbeit an allem anderen, was einen positiven Kommunikationszyklus für die Lieferkette außerhalb der Erde und die Lieferung von Waren auslöst. Zuvor müssen wir jedoch Kunden finden, die diesen Prozess starten können.
Wer kauft Raketentreibstoff aus Asteroidenwasser? Ein Konzept besteht darin, es an Telekommunikationsunternehmen zu verkaufen, um Satelliten in den Orbit zu bringen. Vor einem Jahrzehnt waren die meisten Satelliten, die ins All gestartet wurden, mit einer am Satelliten befestigten Rakete ausgestattet. Nach diesem Schema wird der Satellit zunächst in eine extrem elliptische Übergangsumlaufbahn mit extrem elliptischer Form gebracht, deren Perigäum (unterer Punkt) nur wenige hundert Kilometer von der Erde entfernt ist und deren Apogäum (oberer Punkt) 36.000 km höher ist. Danach bewegt sich das Raumschiff zum Apogäum, wo die Rakete startet und die Umlaufbahn auf eine rundere korrigiert, sodass der Satellit beginnen kann, Daten an Kunden zu verkaufen. Aber die Kosten für eine solche Rakete sind ziemlich hoch.
Heutzutage setzen die meisten Satellitenbesitzer leichte elektrische Raketentriebwerke auf sie. Sie sind billiger und effizienter, aber extrem schwach. Es kann 6 bis 12 Monate dauern, bis ein Satellit seine endgültige Umlaufbahn erreicht. Zeit ist Geld, daher kostet diese Verzögerung Satellitenbesitzern Hunderte Millionen Dollar an entgangenen Gewinnen.
Die Entwicklung von Asteroiden bietet eine dritte Option. Ein Bergbauunternehmen wird Wasser an ein Raumtransportunternehmen verkaufen und damit einen in der Erdumlaufbahn geparkten Raumschlepper betanken. Der Schlepper hat an den neu gestarteten Satelliten in der geostationären Übergangsbahn angedockt und wird ihn in nur einem Tag sehr schnell in die endgültige Umlaufbahn bringen.
Nach unseren Berechnungen sind die Gesamtkosten einer solchen Dienstleistung, einschließlich der Erstattung von Anfangskosten, Darlehenskosten, Versicherung und Gewinn für alle Teilnehmer, geringer als die entgangenen Kosten, die sich aus der derzeitigen Methodik ergeben. Dies ist also ein voll funktionsfähiges Geschäft. Das einzige Problem besteht darin, genügend frühe Kunden zu finden, damit der Service auf die Beine kommt.
Das können Regierungsbehörden wie die NASA. Wenn sie eine Weltraumtankstelle entwickeln, um die Kosten für Mond- oder Marserkundungsmissionen zu senken, und wenn sie kommerzielle Weltraumwasserverträge verteilen, reduzieren sie den Investitionsaufwand und die Risiken neuer Bergbauunternehmen. Auf diese Weise können Agenturen den frühen Erfolg der privaten Raumfahrtindustrie garantieren. Dies ist eine vernünftige Beschäftigung für die Regierung, da die Steuerzahler davon profitieren werden.
Die Asteroiden-Bergbauinfrastruktur kann helfen, das uns drohende Ressourcenproblem zu lösen. Nach einigen Jahrzehnten wird das bestehende Satelliten- und Glasfaserkommunikationssystem Anfragen nach drahtlosen Diensten und Internetzugang nicht mehr erfüllen können. Ich kenne die Lösungen für dieses Problem nicht, außer für Vorschläge zum Bau gigantischer Antennen im Weltraum, die zu groß sind, um auf Raketen abgefeuert zu werden, da andere Optionen nicht schnell genug skaliert werden können, um den Datenbedarf zu decken, der am Ende exponentiell zunehmen wird Jahrhundert. Metall von Asteroiden wird auf der Erde nicht verkauft, hier wird es zu teuer. Er wird im Weltraum bleiben und wertvolle Daten an den digitalen Markt übertragen.
In ähnlicher Weise kann nachgewiesen werden, dass die Gewinnung von Sonnenenergie im Weltraum bereits in diesem Jahrhundert billiger wird als die Energiegewinnung auf der Erde mit bekannten Mitteln. Dann kann diese Energie in Form von Mikrowellen entlang des Strahls zur Erde gesendet werden. Durch die Übertragung des größten Teils des Energiesektors in den Weltraum wird der Planet von den Auswirkungen der Energieerzeugung und der damit verbundenen Lieferkette auf die Umwelt entlastet. Selbst die Nutzung von Wind- und Sonnenenergie zerstört große Gebiete.
Nach einigen Schätzungen kann die außerplanetare Energieerzeugung bis 2100 ein Viertel der Umweltauswirkungen der Branche beseitigen. Und sie berücksichtigen nicht einmal die exponentiell wachsenden Auswirkungen von Computertechnologie auf die Umwelt von Produktion und Arbeit, die unter Umweltgesichtspunkten erschreckend sind.
Beachten Sie, dass keine dieser Ideen die Rückkehr von Asteroidenmaterial zur Erde impliziert. Der wahre Wert der Raumfahrtentwicklung wird in der Schaffung der Raumfahrtindustrie liegen, von der wir alle profitieren. Die Hauptimporte aus dem Weltraum werden masselose Photonen sein, die Daten und Energie transportieren.
Eine wichtige Sache, die die Führer unserer Regierungen beachten sollten, ist, dass Investitionen in die Weltraumentwicklung eine garantierte Wette für die Zukunft sind, eine der zuverlässigsten Wetten, die sie machen können. Die NASA und andere Agenturen erhalten mehr wissenschaftliche und Forschungsdaten, eine verstärkte geopolitische Präsenz, und das alles für weniger Geld als die derzeitigen Geschäftsmethoden. Die Rettung der Erde und die Verbesserung unserer Lebensqualität können freie Nebenwirkungen sein.