Hvordan Asteroid Mining vil fungere

Hvis du nyder science fiction, så ved du, at tanken om at kolonisere månen giver nogle utroligt fantasifulde historier. Men der er en god mulighed for, at månebyer bliver en realitet i løbet af det 21. århundrede! Kolonisering af Mars er også en anden mulighed.

Lige nu, et af de største problemer med ideen om en månekoloni er spørgsmålet om bygningsartikler . Der er ikke noget Home Depot på månen, så bygningsmaterialet skal komme et sted fra. Det eneste sted at få forsyningerne lige nu er Jorden, med rumfærgen, der fungerer som en lastbil. At bruge rumfærgen på denne måde er noget som at bruge FedEx til at få alle materialer til at bygge et hus til en byggeplads - Det er utrolig dyrt og ikke særlig effektivt!

Asteroider kan være et meget bedre sted at få forsyningerne. Tidlige beviser tyder på, at der er billioner af dollars til mineraler og metaller begravet i asteroider, der kommer tæt på Jorden. Asteroider er så tæt på, at mange forskere mener, at en asteroide -minedrift er let gennemførlig. Flere internationale organisationer udvikler planer for at gå op for at få disse naturrumsressourcer.

I denne udgave af Hvordan ting vil fungere , vi vil undersøge, hvilke værdifulde ressourcer minearbejdere kunne finde på asteroider og diskutere, hvordan en rumminedrift kunne få disse ressourcer ud!

Værdifulde asteroideressourcer

Forskere tror, ​​at asteroider er restmateriale fra den tidlige dannelse af solsystemet eller affald fra ødelæggelsen af ​​en planet. Der er titusinder af asteroider, der kredser om solen. De fleste er grupperet inde i asteroide bælte , mellem Mars og Jupiters baner. Nogle asteroider, der afviger fra denne bane, selvom, flyver tæt på Jorden til tider - du har sikkert hørt om muligheden for, at disse asteroider kan smadre ind i Jorden i fremtiden, som i filmen "Armageddon."

De fleste asteroider passer ind i tre grundlæggende kategorier:

• C-type - Mere end 75 procent af kendte asteroider passer ind i denne kategori. Sammensætningen af ​​C-type asteroider ligner solens uden hydrogen, helium og andre flygtige stoffer.
• S-type - Cirka 17 procent af asteroiderne er denne type. Disse indeholder aflejringer af nikkel, jern og magnesium.
• M-type - Et lille antal asteroider er denne type, og de indeholder nikkel og jern.

Selv uden en bemandet mission om at foretage en fuldskalaundersøgelse af en asteroide, forskere ved meget om, hvad asteroider indeholder. Astronomer bruger teleskopisk spektroskopi, som analyserer lys, der reflekteres fra asteroidens overflade, for at finde ud af hvad der kan være der. Ud over jern, nikkel og magnesium, forskere tænker vand, ilt, guld og platin findes også på nogle asteroider.

Vand interesserer rumforskere mest, fordi det kunne hjælpe med at holde en rumkoloni i live. Uden vand, der er virkelig ingen måde at komme videre med menneskelig udforskning af rummet. Vand kan også nedbrydes til brint og ilt for at danne raketmotordrev. Metalmalmen på asteroiderne kunne udvindes og bruges til at bygge rumfartøjer og andre strukturer til en rumkoloni.

Virksomheder, der måske ikke er interesseret i at udforske rummet til eventyret og videnskaben, kunne være interesserede i de skatte, som en rumminedrift kunne sende tilbage til Jorden. En NASA -rapport anslår, at mineralrigdommen af ​​asteroiderne i asteroidebæltet kan overstige $ 100 milliarder for hver af de seks milliarder mennesker på Jorden. John S. Lewis, forfatter til rumminebogen Mining the Sky, har sagt, at en asteroide med en diameter på en kilometer ville have en masse på omkring to milliarder tons. Der er måske en million asteroider af denne størrelse i solsystemet. En af disse asteroider, ifølge Lewis, ville indeholde 30 millioner tons nikkel, 1,5 millioner tons metalkobolt og 7, 500 tons platin. Platin alene ville have en værdi på mere end $ 150 milliarder!

Asteroider har et fantastisk potentiale for industrien. Men hvad skal der til for at lande på en asteroide, finde disse værdifulde materialer, udtrække dem og behandle dem? I det næste afsnit, vil du finde ud af, hvordan asteroide minedrift kan forsyne Jorden og dens kolonier på andre planeter med en overflod af materialer.

Asteroidekstraktion og forarbejdning

Driften til at oprette en minedrift på en asteroide er et spørgsmål om simpel økonomi. Mens det vil koste milliarder af dollars at bygge en asteroidmine, det vil være langt billigere end at transportere forsyninger fra Jorden til månen eller Mars.

Rumfartøjer skulle bære mad og forsyninger til minedriften og udstyret til minen. Nyudviklet rumfartøj bør gøre det muligt at lande på en asteroide. Trods alt, vi er allerede landet på månen, og nogle asteroider passerer tættere på end månen. Et rumfartøj, der skal til en asteroide, ville have brug for mindre raketkraft og brændstof end et, der skulle til månen.

Et problem vil være, hvordan man holder asteroiden i at rotere, mens den udvindes. Nogle eksperter foreslår at vedhæfte raketter til asteroiden for at tage spin ud af den. Men når minearbejdere lander på asteroiden, hvordan planlægger de at grave på det, behandle de ekstraherede materialer og transportere det til en rumkoloni eller til jorden?

Ingen ved med sikkerhed, hvordan den første asteroide mine vil se ud, men her er nogle gode antagelser:

• Maskinen vil sandsynligvis være soldrevet, for at reducere behovet for brændstof, der skulle trækkes til asteroiden af ​​rumfartøjer.
• Udstyret skal også være let for at transportere det til asteroiden.
• Nogle eksperter, herunder Lewis, har foretrukket at bruge robotudstyr til at begrænse det personale, der er nødvendigt for at udføre mineprojektet. Dette ville reducere mængden af ​​forsyninger, som mad, nødvendig for en bemandet mission.
• Minearbejdere på asteroider ville bruge teknikker svarende til dem, der blev brugt på Jorden. Den mest sandsynlige metode ville være at skrabe det ønskede materiale af asteroiden, og tunnel ind i vener af specifikke stoffer. Skrabning, eller strip minedrift, vil trække værdifuld malm ud, der vil flyde ud af asteroiden.
• Fordi meget af malmen flyver af sted, en stor baldakin kan bruges til at samle den.
• Asteroider har næsten ingen tyngdekraft, så minedriftsudstyr, og astronaut-minearbejdere, der driver det, bliver nødt til at bruge grapples til at forankre sig til jorden. Imidlertid, den manglende tyngdekraft er en fordel i at flytte udvundet materiale rundt uden at skulle bruge meget strøm.
• Når en ladning af materiale er klar til at blive sendt til enten Jorden eller en rumkoloni, raketbrændstof til et færgerumfartøj kunne produceres ved at nedbryde vand fra asteroiden til brint og ilt.
• Efter at en asteroides mineraler og ressourcer er opbrugt af mineprojektet, udstyret kan derefter transporteres til den næste asteroide.

På grund af mangel på tyngdekraft og atmosfære, det vil være let at færge de nyudvundne materialer til månen. En gang der, de kan forfines og formes til strukturer!

Masser mere information

Relaterede artikler om hvordan ting fungerer:

• Hvordan Terraforming Mars vil fungere
• Sådan fungerer Mars
• Sådan fungerer raketmotorer
• Hvordan rumfly vil fungere
• Sådan fungerer solsejl

Andre interessante links:

• Asteroider - En multimedierundvisning i solsystemet
• Asteroider (National Space Science Data Center)
• Asteroid Mining (NASA Science News)
• Udfordringen ved Space Mining (SpaceDaily.com)
• Mulighed for at udvinde asteroider nær jorden
• Fremtiden for Space Mining
• Er Asteroid Mining muligt? (Scientific American)
• Minedrift og forarbejdning af en asteroide
• Gendannelse af asteroidemateriale
• Mining af asteroider og kometer lykkedes
• Forsøger at tjene penge på månen og asteroider (Scientific American)
• Hvorfor studere asteroider?