fbpx
Ilustracija

PIONIRI KOZMIČKOG RUDARSTVA: Deseci milijuna dolara uloženi su u razvoj tehnologije za prikupljanje resursa s asteroida

Autor: Zlatko Govedić / 7dnevno

Talijanski astronom Annibale de Gasparis (1819.-1892.) u Napulju je 17. ožujka 1852. otkrio veliki asteroid nazvan “16 Psiha” (eng. “16 Psyche”). Broj 16 označava da je to bio šesnaesti mali planet po redu otkrića. Inače, mali planet je astronomski objekt u izravnoj orbiti oko Sunca koji nije planet ni komet. Mali planeti mogu biti patuljasti planeti, asteroidi, trojanci, kentauri, objekti Kuiperova pojasa i ostali transneptunski objekti.

Nazvan je po Psihi, grčkoj boginji duše i ljubavnici boga Erosa. Nalazi se na oko 370 milijuna kilometara od Zemlje. Jedan je od desetak najmasivnijih asteroida koji sadrži oko jedan posto mase glavnoga planetoidnog pojasa koji se još naziva i asteroidni pojas. Riječ je o području Sunčeva sustava između Marsove i Jupiterove putanje u kojem se gibaju patuljasti planet Cerera, oko 750.000 planetoida (asteroida) s promjerom većim od jednog kilometra (primjerice, Junona, Vesta i Higijeja) te milijuni manjih.

16 Psiha je doista ogroman asteroid. Ima promjer od 226 kilometara. Pretpostavlja se da je asteroid zapravo ugašena jezgra nekog protoplaneta koji se raspao još tijekom formiranja. Najmasivniji je od metala bogatih asteroida tipa M. Njegov se sastav i gustoća podudaraju s mezoideritnim meteoritima i vjerojatno je njihovo matično tijelo. Dakle, ono što ga izdvaja od drugih asteroida, koji su uglavnom sastavljeni od stijenja i leda, jest to što se poput Zemljine jezgre gotovo u potpunosti sastoji od metala, i to željeza i nikla, što taj asteroid čini veoma vrijednim.

Krajem listopada prošle godine, stručnjaci su procijenili da se na njemu nalazi ruda čija je vrijednost 10.000.000.000.000.000.000 dolara (tj. 10 trilijuna), što je 10 tisuća puta veća vrijednost od cjelokupnoga godišnjeg svjetskog prihoda!

Opasne kemikalije

Prikupljanje resursa s drugih planeta te nebeskih tijela poput asteroida, moglo bi ublažiti teret koji je čovjek stavio na leđa matičnoga planeta. Štoviše, moglo bi osigurati opstanak čovječanstva. Resursa na Zemlji sve je manje, a ljudska populacija sve je veća pa je sve više tvrtki koje pokušavaju postati pioniri kozmičkog rudarstva. Jedna od njih je i Planetary Resources Inc., koja je prikupila desetke milijuna dolara za razvoj tehnologije koja je potrebna za prikupljanje resursa s asteroida. Zasad još nisu prikupili potrebne iznose pa je prva takva misija odgođena do daljnjega.

Ljudi danas prihvaćaju postignutu razinu znanstvenog i tehnološkog napretka zdravo za gotovo. Prije samo tri desetljeća današnji stil života bio bi gotovo nezamisliv. Uporaba pametnih telefona, laptopa i računala postala je naša svakodnevna potreba. No često zaboravljamo da je razvoj takvih uređaja bio moguć zahvaljujući rijetkim i dragocjenim elementima kao što su terbij, neodimij ili tantal.

No dobivanje tih rijetkih materijala iz rude i proces njihove ugradnje u naše uređaje nisu nimalo ekološki. Rudarska je industrija odgovorna za onečišćenje zraka i vode te uništavanje cijelih krajolika. Opasne kemikalije poput cijanida, sumporne kiseline ili klora rabe se za izvlačenje resursa, šteteći biološkoj raznolikosti, radnicima i lokalnom stanovništvu. Osim toga, problemi su i političke naravi jer države mogu ograničiti pristup takvim rijetkim resursima, ucjenjivati, podizati cijenu i sl. Rješenje problema nameće se samo po sebi. Rudarsku industriju na Zemlji možemo zamijeniti čistim postupkom koji nikomu ne šteti. Sve što trebamo učiniti jest pogledati gore.

Asteroidi su milijuni bilijuna tona kamenja, metala i leda. Ostaci su oblaka koji je postao planet prije 4,5 milijardi godina. Mogu biti promjera jednog metra ili pak protoplaneti veličine cijelih država. Većina ih je koncentrirana u asteroidnom pojasu i Kuiperovu pojasu, dok se stotine tisuća njih gibaju među planetima.




Trilijarde dolara

Kako su svemirska putovanja sve izvedivija, znanstvenici i ekonomisti počeli su istraživati ​​resurse koji se nalaze u tim asteroidima. Čak i relativno mali metalni asteroidi mogu sadržavati industrijske i plemenite metale poput platine, vrijedne milijarde dolara. Veći asteroidi poput 16 Psihe mogli bi sadržavati dovoljno željeza i nikla da pokrije svjetske potrebe milijunima godina.

Po trenutnim tržišnim cijenama, te rijetke sirovine vrijede trilijarde dolara. Dakako, treba uzeti u obzir i sve tehničke poteškoće. Primjerice, u oceanskoj vodi ima više od 20 milijuna tona zlata koje vrijedi oko 750 bilijuna dolara. No samo bi filtriranje zlata bilo toliko skupo da bi taj cijeli proces zapravo bio skuplji od vrijednosti zlata. I to je zapravo glavni problem rudarenja na asteroidu. Proces je jednostavno preskup! Stoga su resursi u svemiru, vrijedni milijarde dolara, zapravo bezvrijedni ako nas njihova eksploatacija košta još više.

Načela rudarenja na asteroidu zapravo su veoma jednostavna. Osnovni su zadaci: odabrati asteroid, premjestiti ga na mjesto gdje ga je lako obraditi, rastaviti ga i na koncu pretvoriti u korisne proizvode. Nažalost, sve se to sudara s temeljnim problemima koje ljudi tek trebaju riješiti. Odlazak u svemir je skup. Za svaki kilogram tereta koji raketom šaljemo u svemir potrebno nam je raketno gorivo vrijedno tisuće dolara, i to samo da bi se dosegla niska orbita oko Zemlje. Putovanje u još dublji svemir košta nas milijune dolara više. Stoga su nam potrebna jeftinija svemirska putovanja kako bi rudarenje asteroida postalo isplativo.

Jedno od mogućih rješenja je prelazak s klasičnih raketa na električne svemirske brodove. Mi se već koristimo električnim raketnim motorima za mnoge svemirske sonde u znanstvenim misijama. Načelno, sve što moramo jest izgraditi veće električne motore. Iako oni nisu dovoljno snažni za polijetanje u svemir, trebaju samo malu količinu goriva da bi premostili ogromne udaljenosti jednom kada dostignu nisku orbitu. To znači da ne trebamo trošiti previše novca na gorivo, nego samo za transport goriva u svemir. To ne rješava cijeli problem, ali znatno olakšava započinjanje naše prve misije.




Električni brod

Pošto izgradimo električni svemirski brod za iskopavanje asteroida, moramo pronaći pravi asteroid i otići onamo. Već smo uspješno posjetili asteroide svemirskim sondama, pa čak i prikupili uzorke. Ali ipak, kako bismo to učinili lakše i jeftinije, naše prve mete vjerojatno će biti asteroidi koji prolaze u blizini Zemlje.

I tako, nakon nekoliko mjeseci putovanja, naš svemirski brod napokon stiže do asteroida. Čudnoga oblika, prošaran malim udarnim kraterima, nije se mnogo promijenio milijardama godina. Prvo što treba učiniti jest osigurati asteroid i zaustaviti njegovo okretanje. To se može učiniti na više načina, poput vaporiziranja materijala laserom ili zaustavljanja rotacije s pomoću potisnika.

Pošto je asteroid stabiliziran, trebamo pričekati. Orbitalna mehanika je komplicirana, ali ako nešto potisnemo u pravom smjeru u pravom trenutku, vrlo velike stvari možemo pokretati s vrlo malo sile. Dakle, čekamo pravi trenutak. Naš brod otpušta potisnike i gura asteroid u putanju koja ga vodi u blizinu našeg Mjeseca. Mjesec je koristan jer možemo posuditi njegovo gravitacijsko povlačenje kako bismo asteroid stavili u stabilnu orbitu oko Zemlje, što štedi još više goriva. Opet, put traje mjesecima. Ali sve vrijeme otkako je naš brod porinut nije potrošeno uzalud.

Prva svemirska oprema za rudarstvo i obradu instalirana je u orbiti i sada se oprezno kreće prema asteroidu. Procesor djeluje posve drukčije nego na Zemlji. Divovska zrcala fokusiraju Sunčevu svjetlost i zagrijavaju stijenu asteroida kako bi plinovi proključali. Brusilice razbijaju osušene stijene na šljunak i prašinu, a centrifuge odvajaju guste od lakih elemenata. Čak i ako u plemenitim metalima izdvojimo samo 0,01% mase asteroida, to je i dalje nekoliko puta više nego što bismo od iste količine rude dobili na Zemlji.

Siguran povratak

Postoji nekoliko načina dopremanja svemirske rude na površinu našega planeta, poput utovara u rakete za višekratnu upotrebu koja se na Zemlju vraća iz svemira.

Druga je mogućnost da naš procesor sadrži trodimenzionalne pisače pa može modelirati brži i jeftiniji sustav isporuke. Kapsule zaštićene toplinom i napunjene mjehurićima plina mogu se jednostavno baciti u oceane, odakle će ih odvući brodovi. To bi ujedno mogla biti polazna točka prvih stvarnih koraka čovječanstva prema kolonizaciji Sunčeva sustava.

Kako naša infrastruktura i iskustvo rastu, naše misije postaju sve sofisticiranije. Dijelovi i gorivo proizvedeni na asteroidima uopće ne moraju biti lansirani sa Zemlje. Prva operacija rudarenja olakšava drugu, druga treću itd. Iako svemirska industrija raste, a dragocjeni materijali postaju jeftiniji, na kraju bismo mogli okončati rudarenje na Zemlji. Štoviše, sama ideja prljavog i antiekološkog rudarenja na Zemlji mogla bi postati čudna i anakrona. Krajolici opustošeni onečišćenjem zacijeljet će, dok će tehnološka čuda koja smo navikli pojeftiniti postati manje “toskična”. Ništa od toga nije znanstvena fantastika. Nisu nam potrebni otmjeni materijali niti nova fizika da bismo ostvarili rudarenje asteroida. Tu budućnost mogli bismo početi graditi još danas.

NASA je 4. siječnja 2017. odobrila misiju istraživanja asteroida 16 Psihe. Letjelica će poletjeti sa Zemlje 2022. godine, iskoristit će gravitaciju Marsa 2023. i doći na odredište 2026. To bi uistinu mogao biti prvi korak u gradnji nove civilizacije.

Autor:Zlatko Govedić / 7dnevno
Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ali ne nužno i stavove portala Dnevno.hr. Molimo čitatelje za razumijevanje te suzdržavanje od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Portal Dnevno.hr zadržava pravo obrisati komentar bez najave i/li prethodnog objašnjenja.