ИндустрияКак добывать полезные ископаемые в космосе
Что нужно знать, прежде чем бурить Юпитер
С ростом потребления полезных ископаемых и истощением их запасов на Земле человечеству, видимо, неизбежно придётся начать добывать ресурсы в космосе. Мы попросили Стива Картера из французской компании Dassault Systèmes GEOVIA, которая занимается разработкой решений в том числе и в этой почти фантастической отрасли, рассказать, с какими вопросами придётся столкнуться землянам, чтобы обеспечить себя ресурсами с других планет, их спутников и даже Солнца.
Текст
Сергей Бабкин
Чем добыча ископаемых в космосе отличается от земной?
Понятие «добыча полезных ископаемых» в космосе будет отличаться от того, что мы обычно под этим имеем в виду на Земле. И вот что на это повлияет:
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Космос — мягко говоря, опасное место. В некоторых районах космоса уровень опасности необычайно высок, например на Солнце. Его температура и нечеловеческие условия на нём означают, что добыча ресурсов на его поверхности не будет возможна никогда. Однако ресурс в форме энергии доступен в изобилии на огромных расстояниях от Солнца. На Земле мы можем добывать её с помощью солнечных панелей, а в космосе потенциал производства энергии из солнечного излучения во много раз выше, чем на нашей планете. Так что в непрямом и нетрадиционном смысле добывать полезные ископаемые на Солнце возможно.
ГРАВИТАЦИЯ И РАССТОЯНИЯ. Эти факторы серьёзно влияют на стоимость разведки месторождений и добычи полезного ископаемого. По существу, в космосе эта стоимость повышается в прямой зависимости от расстояния и от силы гравитации. Например, если предположить, что одно и то же ископаемое существует на Юпитере и на Луне, его добыча на поверхности Юпитера будет дороже, чем на спутнике Земли. Потому что гравитация на Юпитере гораздо сильнее, расстояние до Земли — больше, а руду, скорее всего, надо будет отправлять на Землю или её орбиту.
ВРЕМЯ. С ходом истории новые технологии и методологии исследований, экономика и доступность тех или иных ресурсов сделают одни ископаемые более необходимыми, а другие — менее.
В том же смысле можно добывать полезные ископаемые на крупных планетах с очень сильной гравитацией, например Юпитере и Сатурне. Это будет возможно в верхних слоях их атмосфер, насыщенных разнообразными газами, в частности гелием-3 (He3), которые можно использовать как топливо в пока ещё не разработанных реакторах на основе термоядерного синтеза. Гелий-3 — очень редко встречающееся на Земле вещество, но, вероятно, он есть на Луне и в атмосфере планет — газовых гигантов. «Раскопки» в верхних слоях атмосфер Юпитера и Сатурна помогут избежать сверхсложной работы на их поверхностях.
В итоге получается, что почти любой объект Солнечной системы обладает потенциалом по добыче полезных ископаемых — от относительно малых астероидов до Солнца. Определять возможности добычи на каждом историческом этапе будут развитие технологий и состояние экономики на Земле — так же как и изменение представлений, что такое разработка ресурсов вообще.
Почти любой объект Солнечной системы обладает потенциалом по добыче полезных ископаемых
Какие природные ресурсы мы не сможем добывать в космосе?
Сложно составить список того, что мы не сможем добывать в космосе. Есть два фактора, которые нужно учесть:
Существует ли ресурс в космосе или на какой-то другой планете?
Ответ на этот вопрос связан с уникальностью процессов на Земле, благодаря которым появляются природные ресурсы. Это, например, ископаемые, которые получились из-за органической и тектонической активностей на планете. Растения, которые погибают и со временем разлагаются под действием жары и давления, образуют уголь, а органическая материя из-за тех же времени, жары и давления создаёт нефть и природный газ. Такие ископаемые в космосе вряд ли можно найти, разве что на планетах с похожими на Землю условиями, но, скорее всего, не в Солнечной системе.
Существует ли вероятность того, что добывать ресурс в космосе невыгодно или что не появятся нужные технологии?
Этот вопрос существенен, но ответить на него невозможно из-за постоянных изменений в экономике и технологии. То, что невозможно или невыгодно сейчас, может стать возможным завтра, а экономическая обстановка может измениться. Если мы что-то и можем заключить из прошлого опыта, то только то, что предсказания о будущем редко сбываются на 100%.
Что нужно, чтобы добывать ресурс
в космосе?
Когда нужно решить, стоит ли начать добычу природного ресурса — будь он в космосе, на крупном астероиде, спутнике Земли или другой планеты, на Земле или другой планете, — при всём различии процессов нужно рассмотреть одни и те же вопросы:
Технология добычи
Так же как разведка ресурсов в космосе и на экзопланетах будет помогать развитию связанных с этим процессом технологий, так и необходимость получить эти ресурсы катализирует развитие технологий добычи. Сейчас считается, что в этом поможет робототехника. В последние годы всё больше стали использовать роботов в разных отраслях промышленности. И в том числе в добыче полезных ископаемых: компания Rio Tinto недавно объявила о создании беспилотных грузовых машин. Ну и все знают о прогрессе в разработках беспилотных автомобилей.
Эти разработки — важный индикатор потенциала робототехники в добыче ископаемых. За окружающую среду бояться не стоит: космос стерилен, а значит, традиционные опасения об отрицательном влиянии на флору и фауну там смысла не имеют.
Необходимость
Без добычи полезных ископаемых современное общество не смогло бы появиться. Почти всё, что мы ежедневно используем, так или иначе зависит от этой практики: транспорт, дороги, здания, телефоны, продукты сельского хозяйства, ткани, компьютеры и так далее — список бесконечен. Даже с прогрессом в использовании вторичного сырья, особенно в восстановлении металла почти на 100%, без новых ископаемых всё равно будет никуда — иначе не обеспечить экономический рост и развитие общества.
Движение человечества к созданию постоянных поселений в космосе, на других планетах и спутниках, будет сопровождать необходимость в энергии, металлах, пластиках, стекле и других ресурсах — вне зависимости от места жительства людей. Эта нужда приведёт к экономической необходимости поиска месторождений ресурсов, их добычи и обработки, чтобы создавать нужные материалы. Так что нужно будет понять, что дешевле — добывать их недалеко от поселения или доставлять с поверхности Земли.
Экономика
Конечно, главная надежда от добычи полезных ископаемых вне Земли — на то, что мы найдём огромные залежи ресурсов. За сотни лет, которые мы добываем ресурсы на Земле, мы уже исчерпали всё, что можно добыть без усилий. То, что осталось, залегает глубоко, это сложно достать, и его качество ниже. Нет сомнения в том, что добыча ископаемых на Земле продолжится неопределённое количество времени — и это приведёт к дальнейшему снижению качества ресурсов и повышению их стоимости. Так что в какой-то момент необходимость добывать полезные ископаемые в космосе станет неизбежной. И вместе с развитием технологий препятствия для деятельности человека в космосе будут разрушены.
Поиск ресурсов
Одно дело — знать, что определённые ресурсы могут существовать в космосе, и совсем другое — знать, где они находятся. Как поиск и разведка полезных ископаемых на Земле связаны с неопределённостью, так же с ними связаны и процессы в космосе, но даже с ещё большими рисками, поскольку космос не только гораздо больше нашей планеты, но и условия в нём опаснее. Расширение наших знаний и возможностей технологий, особенно робототехники, поможет эффективнее разведывать месторождения в космосе, которые с экономической точки зрения имеет смысл разрабатывать.
Возможность существования ресурсов
В космосе — на других планетах и спутниках — разные процессы означают образование разных ископаемых и других природных ресурсов. Человечество пока только начало понимать, как эти процессы устроены. Миссии вроде Rosetta — важный шаг в исследовании этой темы. Благодаря похожим миссиям мы будем лучше понимать, где какие ресурсы можно искать.
Комментарии
Подписаться