Kategorie
Kosmologia

Wydobywanie surowców z planetoid

Wydobywanie surowców z planetoid

Na razie w rozdziale tym omawialiśmy planetoidy głównie pod kątem zagrożenia, jakie stwarzają dla ludzkości i biosfery Ziemi. Tymczasem podobnie jak ogień, śmiertelnie groźny dla zwierząt i małych dzieci, które nie rozumieją jego natury, w rękach doświadczonych dorosłych stający się jednym z najważniejszych dobrodziejstw ludzkości, planetoidy, niosące zagładę biosferom planet oraz przykutym do ich powierzchni cywilizacjom typu I, oferują niezmierne bogactwa kosmicznym cywilizacjom typu II.

Wiadomo, że obiekty pasa planetoid zawierają olbrzymie złoża wysoko gatunkowych rud metali, a przy tym charakteryzują się prawie zerową grawitacją, co czyni dość łatwym transport tych zasobów na Ziemię. W swojej książce Space Resources (Kosmiczne zasoby) profesor John Lewis z Uniwersytetu Arizony rozważa przypadek pojedynczej, malej planetoidy typu S o średnicy kilometra.4 Ciało takie miałoby masę około 2 miliardów ton, w tym 200 milionów ton żelaza, 30 milionów ton wysoko gatunkowego niklu, 1,5 miliona ton cennego kobaltu i 7500 ton mieszanki metali z grupy platyny, których średnia wartość po dzisiejszych cenach wyniosłaby około 20 tysięcy dolarów za kilogram. W sumie daje to 150 miliardów dolarów za same platynowce! Nie ulega to wątpliwości, gdyż dysponujemy wieloma próbkami planetoid w postaci meteorytów. Jako regułę można przyjąć, że żelazo meteorytowe zawiera 6-30% niklu, 0,5-1% kobaltu i metale z grupy platyny w stężeniu co najmniej 10 razy większym niż w rudach ziemskich. Co więcej, wszystkie te materiały mogą zostać oddzielone od materiału tworzącego planetoidę i od siebie nawzajem przy użyciu lekko zmienionych metod chemicznych z wykorzystaniem tlenku węgla, które potrzebne są do wydobycia metali na Marsie.

Jak wspomniałem wcześniej, znamy ponad 5000 planetoid, z czego 96% znajduje się w pasie głównym między Marsem i Jowiszem; ich przeciętna odległość od Słońca wynosi około 2,7 jednostki astronomicznej. Wszystkie znane planetoidy wewnątrz orbity Jowisza mające średnicę większą niż 10 kilometrów krążą w pasie głównym. Pozostałe 4% planetoid to obiekty typu NEO, wszystkie stosunkowo małe. Liczba 4% nie oddaje jednak dobrze stosunku obiektów typu NEO do obiektów znajdujących się w pasie planetoid – jest zawyżona, gdyż ze względu na niewielką odległość od Ziemi i Słońca obiekty typu NEO są dużo łatwiejsze do zauważenia. Spośród obiektów NEO 90% znajduje się na orbitach bliższych Marsowi niż Ziemi.

Jak jasno wynika z przykładu Lewisa, planetoidy kryją w sobie olbrzymi potencjał ekonomiczny. Obiekty typu NEO wymagają, by się nimi zająć w pierwszej kolejności, ze względów bezpieczeństwa Ziemi, lecz jest oczywiste, że wydobycie będzie się odbywać przede wszystkim w pasie głównym, gdzie znajdują się miliony ciał o średnicy kilometra (warte co najmniej 150 miliardów dolarów każde).

Ponieważ zasoby znajdujące się we wnętrzu planetoid stanowią bardzo konkretny towar eksportowy, niektórzy ludzie, jak profesor Lewis, sądzą, że to właśnie planetoidy ludzkość powinna skolonizować przede wszystkim. Co prawda woda oraz związki węgla są łatwo dostępne na planetoidach (co czyni pas główny miejscem znacznie bogatszym niż Księżyc), lecz niekoniecznie ich złoża muszą znajdować się na tych samych ciałach, które mają najbardziej atrakcyjne złoża metali. Przeciwnie, bogate w metal planetoidy typu M prawie w ogóle nie zawierają związków lotnych. Co więcej, chociaż wiele z planetoid pasa głównego zawiera węgiel, wodór i tlen w ilościach wystarczających do prowadzenia upraw, azot występuje tam bardzo rzadko. Oprócz tego światło słoneczne docierające do pasa planetoid jest tak słabe, że do hodowli roślin niezbędne byłoby stosowanie sztucznego oświetlenia. To wielki problem dla koncepcji kolonizacji planetoid, gdyż rośliny zużywają bardzo dużo energii świetlnej i wątpliwe jest, czy przy użyciu obecnie znanych źródeł energii miałoby sens hodowanie roślin przy sztucznym oświetleniu dla dużej populacji ludzkiej. Co więcej, mimo że kiedyś na planetoidach będzie przebywać prawdopodobnie wielu robotników, wątpliwe jest, by na jakiejkolwiek planetoidzie znajdowało się dostatecznie dużo siły roboczej, ażeby wypracować niezbędny dla prawdziwego przemysłu podział zadań, dopóki nie zostaną opracowane zaawansowane technologie budowy robotów wydobywczych.

Bazy wydobywcze – tak. Farmy i fabryki – nie, przynajmniej do czasu, gdy opanowanie kontrolowanej syntezy termojądrowej nie umożliwi nam wykorzystywanie na dużą skalę w pasie planetoid bardzo wydajnych źródeł energii. Przez cały XXI wiek i zapewne jeszcze dłużej większość zasobów potrzebnych do wspierania badaczy i górników będzie musiała pochodzić z innych źródeł. Jak pokazano w tabeli, Mars ma znaczną przewagę nad innymi ciałami jako punkt przeładunkowy.

Transport w obrębie wewnętrznego Układu Słonecznego.

W tabeli Ceres została wybrana jako typowy obiekt docelowy w pasie planetoid, ponieważ jest największa i znajduje się w samym jego centrum. Zauważyliście jednak zapewne, że również ziemskiemu Księżycowi przypisałem pewien potencjał jako punktowi przeładunkowemu. Mimo że fizycznie znajduje się dużo bliżej Ziemi, z punktu widzenia napędu rakietowego znacznie łatwiej jest dotrzeć na Księżyc z Marsa niż z Ziemi! (Wymagany stosunek mas wynosi zaledwie 12,5 przy locie z Marsa na Księżyc i aż 57,6 przy locie z Ziemi na Księżyc). Efekt ten będzie jeszcze bardziej widoczny podczas lotu z Marsa/Ziemi na dowolną planetoidę w pasie głównym.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *