Vesmírna ťažba

Počítači, ktorý je silnejší ako čokoľvek, čo by ľudstvo mohlo postaviť pred niekoľkými desaťročiami.

Tento pokrok a všetky úžasné stroje považujete

Za samozrejmosť sú postavené na niekoľkých vzácnych a drahocenných materiáloch s názvami ako terbium, neodým alebo tantal.

Dostať tieto vzácne materiály zo zeme do svojich zariadení je škaredé. Ťažobný priemysel je zodpovedný za znečistenie ovzdušia a vody a zničenie celých krajín. Na extrahovanie zdrojov sa využívajú nebezpečné chemikálie ako kyanid, kyselina sírová alebo chlór, poškodzovanie biodiverzity, pracovníkov a miestnych obyvateľov. A vzácne zdroje sú tiež politickými nástrojmi, keď krajiny k nim obmedzia prístup, aby dosiahli svoje. Ale čo keby sme mohli nahradiť ťažobný priemysel na Zemi, s čistým procesom, ktorý nemôže nikomu ublížiť? Môžeme; všetko, čo musíme urobiť, je pozrieť sa hore. Asteroidy sú milióny biliónov hornín, kovov a ľadu. Zvyšky z mraku, ktorý sa stal planétou pred 4,5 miliardami rokov. Môžu byť malé asi meter alebo to môžu byť proto-planéty veľké ako celé krajiny.

Väčšina z nich je sústredená v páse asteroidov a Kuiperovom páse zatiaľ čo státisíce ďalších si medzi planétami robia svoje. Pretože cestovanie do vesmíru je čoraz uskutočniteľnejšie vedci a ekonómovia začali skúmať zdroje nájdené v týchto asteroidoch. Dokonca aj relatívne malé kovové asteroidy môže obsahovať bilióny priemyselných a drahých kovov, ako je platina. A väčšie asteroidy ako 16 Psyche mohli obsahovať dostatok železného niklu na pokrytie svetovej potreby kovov po milióny rokov. Za súčasných trhových cien by samotné vzácne suroviny mali hodnotu kvadriliónov dolárov. No, ani nie. Ale technicky. Napríklad vo vode oceánu sa nachádza viac ako 20 miliónov ton zlata v hodnote zhruba 750 biliónov amerických dolárov. Filtrovať zlato by však bolo také drahé, že by ste pri jeho predaji stratili peniaze. Práve teraz má ťažba asteroidov presne tento problém.

Nahradiť ťažbu na Zemi je príliš drahé. Cenné zdroje vo vesmíre v hodnote miliárd dolárov sú bezcenné ak ich získanie stojí bilióny. Čo to robí také ťažké? Princípy ťažby asteroidu sú jednoduché. Základnou myšlienkou je vybrať asteroid, premiestniť ho na miesto, kde sa dá ľahko spracovať, a potom ho rozobrať a vyrobiť z neho užitočné produkty. Bohužiaľ to všetko naráža na základné problémy, ktoré ľudia ešte musia vyriešiť. Ísť do vesmíru je drahé. Raketové palivo stojí tisíce dolárov za každý kilogram, len aby ste dosiahli nízku obežnú dráhu Zeme. Ísť ďalej do hlbokého vesmíru stojí ďalšie tisíce. Potrebujeme lacnejšie vesmírne lety, aby bola ťažba asteroidov rentabilná. Jedným z riešení je prechod z klasických rakiet na elektrické kozmické lode.

Už používame elektrické raketové motory pre mnohé vesmírne sondy na vedeckých misiách. V zásade nám stačí postaviť väčšie. Zatiaľ čo elektrické motory nie sú dosť silné na to, aby leteli do vesmíru na to, aby ste sa dostali veľmi ďaleko, akonáhle sú vo vesmíre, potrebujú len malé množstvo paliva. To znamená, že nemusíme míňať veľa peňazí za palivo iba na prepravu paliva do vesmíru. To nevyrieši celý problém s nákladmi ale uľahčuje to štart našej prvej misie.

Teraz, keď máme elektrickú vesmírnu loď na

Ťažbu asteroidov, musíme nájsť ten pravý asteroid a dostať sa tam.

Asteroidy s vesmírnymi sondami sme už úspešne navštívili a dokonca zbierali vzorky. Napriek tomu, aby to bolo jednoduchšie a lacnejšie naše prvé ciele budú pravdepodobne asteroidy blízko Zeme. Asteroidy obiehajúce okolo Zeme, dobre, blízko Zeme. Po pár mesiacoch cestovania naša vesmírna loď konečne dorazí k asteroidu.

Zvláštne tvarované, posiate malými nárazovými krátermi, miliardy rokov sa to veľmi nezmenilo. Prvá vec, ktorú je potrebné urobiť, je zabezpečiť asteroid a zabrániť jeho rotácii. Existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť, ako je odparovanie materiálu laserom alebo zastavenie rotácie pomocou trysiek. Keď máme stabilný asteroid, musíme počkať. Orbitálna mechanika je komplikovaná, ale ak niečo tlačíte správnym smerom presne v pravú chvíľu, dokážete hýbať veľmi veľkými vecami s veľmi malou silou. Čakáme teda na presne ten správny okamih. Naša loď vystrelí svoje trysky a postrčí asteroid na dráhu, ktorá ho zavedie blízko nášho Mesiaca. Mesiac je užitočný, pretože si môžeme požičať jeho gravitačný ťah a dostať asteroid na stabilnú obežnú dráhu okolo Zeme, čo šetrí ešte viac paliva. Cesta opäť trvá mesiace. Ale čas od spustenia našej lode nebol premrhaný.

Prvé zariadenie na ťažbu a spracovanie vesmíru bol nainštalovaný na obežnej dráhe, a teraz sa opatrne pohybuje smerom k asteroidu. Procesor funguje veľmi odlišne ako na Zemi. Obrovské zrkadlá zameriavajú slnečné svetlo a ohrievajú asteroidovú horninu na vyváranie plynov. Drviče štiepia vysušené skaly na štrk a prach, a odstredivky separujú husté od ľahkých prvkov. Aj keby sme vyťažili iba 0,01% hmotnosti asteroidu v drahých kovoch, stále je to niekoľkonásobne viac ako by ste dostali z rovnakého množstva rudy na Zemi. Ale čo teraz? Ako dopravíme svoje drahé kovy bezpečne späť na zem? Existuje niekoľko spôsobov, ako nakladanie do opakovane použiteľných rakiet ktoré sa vracajú na Zem z vesmíru. Alebo ak náš procesor obsahuje 3-D tlačiarne, môžeme vytlačiť rýchlejší a lacnejší doručovací systém. Tepelne tienené kapsuly naplnené plynovými bublinami. Tieto sa dajú jednoducho kvapkať do oceánov, kde ich odtiahnu lode. To by mohol byť východiskový bod pre prvé skutočné kroky ľudstva smerom ku kolonizácii slnečnej sústavy.

Ako rastie naša infraštruktúra a skúsenosti, naše misie sú čoraz sofistikovanejšie. Časti a palivo vyrobené na asteroidoch vôbec nemusí byť vypustený zo Zeme. Prvá ťažobná operácia uľahčuje druhú, a tak ďalej. Zatiaľ čo vesmírny priemysel rastie a drahé materiály zlacnejú, nakoniec by sme mohli zastaviť ťažbu na Zemi. Dokonca aj predstava toxickej ťažby tu dole sa môže stať niečím čudným a anachronickým, ako mať otvorený oheň vo svojej obývacej izbe. Krajiny zničené znečistením sa uzdravia, zatiaľ čo technologické zázraky, na ktoré sme zvyknutí budú lacnejšie a menej toxické na výrobu. Nič z toho nie je sci-fi. Nepotrebujeme luxusné materiály ani novú fyziku aby sa uskutočnila ťažba asteroidov. Túto budúcnosť by sme mohli začať budovať dnes.