Net als de aarde bevatten planetaire lichamen zoals de maan, Mars, asteroïden en kometen enorme reserves aan waardevolle hulpbronnen. Dit heeft de aandacht getrokken van zowel onderzoekers als industriëlen, die hopen ze ooit te kunnen ontginnen om de ruimte-economie te ondersteunen. Het creëren van een buitenaardse mijnbouwindustrie zal echter een moeilijke taak zijn. Laten we eens kijken wat mensen in dit gebied in de ruimte zullen tegenkomen.
Gebruik van bronnen ter plaatse
Als je denkt aan buitenaardse mijnbouw, stel je je waarschijnlijk voor dat je materialen uit verschillende lichamen in de ruimte haalt en ze naar de aarde levert. Maar dit is waarschijnlijk niet het eerste commercieel levensvatbare voorbeeld. Als we een permanente menselijke aanwezigheid op de maan willen vestigen, zoals NASA voorstelt, zouden we de voorraad astronauten die daar woont moeten aanvullen. Hulpbronnen zoals water kunnen maar tot op zekere hoogte worden hergebruikt.
Tegelijkertijd is het lanceren van hulpbronnen vanaf de aarde erg duur. Vanaf 2018 kostte het ongeveer $ 1 om 2400 kg materiaal in een lage baan om de aarde te lanceren, en zelfs meer om hoger of naar de maan te lanceren. Het is waarschijnlijk dat materialen die in de ruimte worden gewonnen, in de ruimte zullen worden gebruikt om op deze kosten te besparen. Het lokaal inzamelen van de benodigde materialen wordt 'lokaal gebruik van hulpbronnen' genoemd. Het kan alles omvatten, van mijnbouw tot het verzamelen van grond voor bouwconstructies. NASA bestudeert momenteel de mogelijkheid om gebouwen op de maan te bouwen met behulp van 3D-printen.
Ruimtemijnbouw kan ook de manier veranderen waarop satellieten worden bestuurd. Volgens de bestaande praktijk verlaten satellieten hun baan na 10-20 jaar, wanneer ze geen brandstof meer hebben. Een van de belangrijkste doelen van ruimtevaartbedrijven zoals Orbit Fab is het ontwikkelen van een soort satelliet die kan worden bijgetankt met brandstof die in de ruimte is verzameld.
Welke middelen zijn er?
Als het gaat om mijnbouwmogelijkheden buiten de aarde, zijn er verschillende bronnen die zowel nuttig als overvloedig zijn. Sommige asteroïden bevatten enorme hoeveelheden ijzer, nikkel, goud en metalen uit de platinagroep die kunnen worden gebruikt in de bouw en elektronica. De maanregoliet (gesteente en aarde) bevat helium-3, dat in de toekomst een waardevolle hulpbron kan worden als kernfusie levensvatbaar en wijdverbreid wordt. Het Britse bedrijf Metalysis heeft een proces ontwikkeld dat zuurstof uit de maanregoliet kan halen.
Er wordt verwacht dat er ijs zal bestaan op het oppervlak van de maan, in permanent beschaduwde kraters nabij de polen. Wetenschappers geloven ook dat er ijs bestaat onder het oppervlak van Mars, asteroïden en kometen. Het kan worden gebruikt om het leven in stand te houden of het kan worden afgebroken tot zuurstof en waterstof en als brandstof worden gebruikt.
Hoe gaan we mineralen ontginnen in de ruimte?
Sommige voorstellen voor mijnbouw buiten de aarde zijn vergelijkbaar met mijnbouw op aarde. We kunnen bijvoorbeeld maanregoliet ontginnen met een graafmachine of een asteroïde ontginnen met een tunnelboormachine. Andere voorstellen zijn ongebruikelijk - bijvoorbeeld het gebruik van een vacuümmachine om regoliet door een pijp te trekken.
Onderzoekers van de University of Sydney, New South Wales en de Australian National University stellen voor om biomining te gebruiken. In dit geval zullen bacteriën die naar de asteroïde worden vervoerd, bepaalde mineralen verbruiken en gas afgeven dat door de sonde kan worden opgevangen.
Welke problemen blijven er?
Het werk dat is uitgevoerd bij het Australische centrum voor onderzoek van de ruimtevaarttechniek van de UNSW houdt zich bezig met het vinden van manieren om de risico's in de sector van de ruimtehulpbronnen te verminderen. Natuurlijk zijn er veel technische en economische problemen. Dezelfde opstartkosten die velen enthousiast maken om buiten de aarde te beginnen met mijnen, betekenen ook dat het verzenden van mijnbouwapparatuur naar de ruimte duur zal zijn. Om kosteneffectief (of zelfs haalbaar) te zijn, moeten mijnbouwactiviteiten zo licht mogelijk zijn.
Buitenaardse mijnbouw moet grotendeels worden geautomatiseerd of op afstand worden bestuurd, gezien de extra uitdagingen om mensen de ruimte in te sturen, zoals de behoefte aan levensondersteuning, het vermijden van straling en extra lanceringskosten. Zelfs mijnbouwsystemen op aarde zijn echter nog niet volledig geautomatiseerd. Voordat je begint met het delven van asteroïden, moet je de robotica verbeteren.
Hoewel ruimtevaartuigen verschillende keren op asteroïden zijn geland en zelfs monsters hebben opgehaald, is ons algemene slagingspercentage voor landingen op asteroïden en kometen laag.
Er zijn ook milieuoverwegingen. Ruimtemijnbouw kan de winning van mineralen op aarde helpen verminderen. Maar dat is als mijnbouw buiten de aarde resulteert in een afname, niet een toename, van het aantal raketlanceringen, of als de hulpbronnen terug naar de aarde worden gebracht en erop worden gebruikt.
Hoewel het oogsten van hulpbronnen in de ruimte kan betekenen dat het niet nodig is om ze vanaf de aarde te lanceren, zullen er onvermijdelijk meer lanceringen plaatsvinden naarmate de ruimte-economie zich ontwikkelt. Daarnaast is het de vraag of de voorgestelde mijnbouwmethodes zullen werken in de ruimteomgeving. Verschillende planetaire lichamen hebben verschillende atmosferen (of het ontbreken daarvan), zwaartekracht, geologie en elektrostatische omgevingen (de bodem kan bijvoorbeeld elektrisch geladen zijn door deeltjes van de zon).
Hoe deze omstandigheden buitenaardse operaties zullen beïnvloeden, is nog niet bekend.
Hoewel dit nog maar het begin is, ontwikkelen een aantal bedrijven momenteel technologieën voor buitenaardse mijnbouw, verkenning van de ruimte en ander gebruik van de ruimte.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook: