Bazując na aktualnej wiedzy na temat ziemskich rezerw surowców mineralnych, a jednocześnie będąc świadomym wyczerpywania się zasobów, w związku z rosnącą konsumpcją i niepohamowanym rozwojem, możemy śmiało stwierdzić, iż za jakieś 50-60 lat ludzkość znajdzie się w obliczu poważnych problemów [1]. Aby zapewnić stały rozwój gospodarczy, zmuszeni jesteśmy do poszukiwań nie tylko alternatywnych sposobów wydobycia poszczególnych surowców, ale także ich zupełnie nowych źródeł. Jeden z najbardziej interesujących pomysłów to wydobywanie surowców z pobliskich ciał niebieskich, np. asteroid. Do tej pory idea taka pozostawała jednak czysto w sferze fantazji. Wszystko jednak wskazuje, że już wkrótce odważne pomysły realizowane do tej pory tylko przez pisarzy „science fiction” przybiorą realne kształty. Jesteśmy bowiem świadkami narodzin nowej gałęzi gospodarki, a mianowicie górnictwa kosmicznego.

Kosmiczny wyścig?

Wtorek, 22 stycznia 2013 r. Deep Space Industries ogłosiło plany rozpoczęcia eksploatacji kosmicznej asteroid jako źródła paliwa, a także surowców do produkcji części zamiennych satelitów i statków kosmicznych. Program zakłada wysłanie w przestrzeń kosmiczną miniaturowych sond, które będą badać potencjalne źródła surowców już w 2015 roku. Większe sondy mają być wypuszczone do 2016 roku, a ich zadaniem będzie sprowadzenie na Ziemię próbek skał z wybranych asteroid. Ostatnim etapem jest wysłanie statków do wydobycia cennych pierwiastków ze skał tworzących planetoidy i przetwarzania ich na miejscu w metalowe elementy, co ma nastąpić wedle założeń w 2023 roku [2]. Firmę prowadzi znany inwestor technologii kosmicznych David Gump oraz kilku byłych inżynierów NASA [4]. Podobne plany ogłosiła 9 miesięcy wcześniej – w kwietniu 2012 roku firma Planetary Resources  prowadzona przez pionierów w dziedzinie turystyki kosmicznej – Erica Andersona i Petera Diamandisa. Co ciekawe z fi rmą współpracują reżyser James Cameron, a także pracownicy Google, tacy jak Larry Page i Eric Schmidth, a głównym dyrektorem wykonawczym jest Chris Lewicki, jeden z czołowych inżynierów Jet Propulsion Laboratory. Planetary Resources ma nadzieję w ciągu kolejnych 10 lat rozpocząć wydobycie surowców z pobliskich asteroid. Firma planuje także utworzyć do 2020 roku stację kosmiczną na ziemskiej orbicie, gdzie będzie można „dotankować” rakiety startujące z Ziemi. Firma ma nadzieję, że znacznie obniży to długofalowe analizy koszty całej operacji, ponieważ jest znacznie tańsze niż transport paliwa z Ziemi na orbitę oraz przyspieszy eksplorację układu słonecznego. Deep Space Industries wraz z Planetary Resources są  pierwszymi fi rmami w nowo tworzącym się przemyśle [3]. We wrześniu 2012 roku także NASA Institute for Advenced Concepts (NIAC) ogłosiło projekt „Robotic Asteroid Prospector”, w ramach którego opracowana ma zostać technologia eksploatacji asteroid. NASA skupiło się na sprowadzeniu potencjalnej asteroidy do układu Ziemia-Księżyc, gdzie ewentualne prace będą prowadzone zarówno przez maszyny, jak i ludzi. Misja z asteroidami została oznaczona przez prezydenta Baracka Obamę jako priorytet dla agencji [4]. Również Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) nie pozostaje w tyle, jeśli chodzi o tego typu badania i już w grudniu tego roku planuje wystrzelenie satelity, której zadaniem będzie dotarcie do asteroidy 1999 U3, a następnie zebranie próbek, które to posłużą do badań nad przyszłą eksploatacją. Planowany powrót satelity to 2020 rok [20]. European Space Agency (ESA) także rozważa przyszłe pozyskiwanie surowców z przestrzeni kosmicznej, planując eksploatację Phobosa, satelity Marsa uznawanego za asteroidę pochwyconą przez jego pole magnetyczne [21]. Należy pamiętać, że potęgi gospodarcze, takie jak Rosja czy Chiny, których program kosmiczny jest nadal daleko w tyle za programem amerykańskim, z pewnością zainteresują się rozwojem nowej gałęzi przemysłu.

Dlaczego asteroidy są tak kuszącą propozycją?

Pierwszym powodem, jaki przychodzi do głowy, jeśli chodzi o atrakcyjność tych ciał niebieskich, jest z pewnością bogactwo w surowce mineralne. Jedna asteroida może zawierać nawet 30 milionów ton niklu, 1,5 miliona ton kobaltu i 7,500 ton platyny [5]. W takim przypadku wartość samej platyny przy obecnych cenach wyniosłaby 150 miliardów dolarów. Należy dodać, że asteroidy zawierają surowce o znacznie większej koncentracji metali niż najbogatsze ziemskie kopalnie. Dla porównania pojedynczy obiekt tego typu o długości np. pół kilometra może zawierać aż 174 razy więcej platyny niż roczna światowa produkcja i 1,5 wszystkich znanych światowych rezerw metali z grup platynowców, takich jak: ruten, rod, pallad, osm, iryd i platyna. Oczywiście także surowce bardziej powszechne na Ziemi, takie jak: żelazo, nikiel, kobalt występują w ilościach znacznie przekraczających ziemskie rezerwy. Innym powodem, dla którego asteroidy są tak atrakcyjne, jest fakt, iż posiadają prawdopodobnie wszystko co potrzebne do prowadzenia ewentualnej eksploatacji, w tym wodę w postaci lodu, z której wykorzystując proces elektrolizy, możemy uzyskać wodór i tlen. Będzie ona szczególnie ważna, gdyż może być wykorzystana nie tylko jako woda pitna, ale także jako paliwo, czy nawet w postaci lodu jako tarcza przed promieniowaniem kosmicznym. Pojedyncza asteroida bogata w wodę o średnicy pół kilometra zawiera 8 razy więcej wody niż jakikolwiek obecny transporter mógłby dostarczyć. Jeśli wodę potraktowalibyśmy jako paliwo, to byłaby to ilość 200 razy większa niż paliwo potrzebne do odpalenia wszystkich rakiet kosmicznych w historii ludzkości. Oprócz wody na asteroidzie możemy również znaleźć części lotne, takie jak: CO, CO2, metan czy nitrogen, które mogą posłużyć jako źródło energii. Wykorzystanie surowców znajdujących się w przestrzeni kosmicznej będzie bardzo ważnym aspektem ewentualnej eksploatacji i jej rozwoju, gdyż obecnie umieszczenie 1 kg jakiegokolwiek materiału na orbicie kosztuje tysiące dolarów [6].

Cały materiał do przeczytania w magazynie "Surowce i Maszyny Budowlane" 6/2014.

Fot. freeimages.com