Mineasteroider kunne låse op for en usædvanlig rigdom - her kommer du i gang

Flere privatfinansierede rumvirksomheder er låst fast i et kapløb om at hævde de billioner pund værd af ædle metaller, der menes at eksistere i asteroider. Storbritannien har nu deltaget i løbet, med Asteroid Mining Corporation, der blev det første af disse nye firmaer i landet.

I teorien, business case taler for sig selv - den utrolige udgift til rummissioner ville blive mere end kompenseret for. Men hvordan går man egentlig frem for at udvinde en asteroide? Hvordan vælger du en til min? Dette er nogle af de spørgsmål, jeg har overvejet, mens jeg gennemførte en forundersøgelse for virksomheden.

Asteroider kan kategoriseres som værende lavet af kulstof, silicium eller metal. Minedriftsselskaber er særligt interesserede i metalliske asteroider, men deres kompositioner er stadig ikke godt forstået. Videnskabelige undersøgelser af asteroider - såsom NASAs mindre planetundersøgelse - har stort set fokuseret på at opdage potentielle trusler mod vores planet fra kollisioner.

Ingen asteroider er endnu blevet direkte udtaget. Teleskopobservationer er blevet udført sammen med analyser af meteoritter - fragmenter af asteroider, der er faldet til jorden - og dataene tyder på, at en lille procentdel af asteroider indeholder høje koncentrationer af værdifulde metaller som platin og guld. Så før vi bliver fejet op i, hvordan vi skal bruge vores billioner, vi må først se frem til egnede asteroide -minedriftsmål.

Mere end 750, Der er hidtil blevet identificeret 000 asteroider. Langt de fleste kan straks udelukkes, som de findes i hoved asteroidebæltet, kredser mellem Mars og Jupiter - for langt væk til at blive betragtet som potentielle minedriftsmål. I stedet bør vi fokusere på asteroiderne nær Jorden, hvilket indsnævrer søgningen til omkring 17, 000 mål. For at indsnævre det yderligere kræver satellitobservationer med et teleskop og spektrografisk instrumentering.

Et spektrograf analyserer sollyset, der reflekteres fra overfladen af ​​en asteroide ved at nedbryde det i henhold til bølgelængde. Dette gør det muligt for os at bestemme overfladens sammensætning. For eksempel, hvis lyset fra en asteroide fremstår rødligt i farven, dette tyder på tilstedeværelsen af ​​klynger af jern og nikkel på overfladen. Platin findes normalt i sådanne klynger på Jorden, så vi kan udlede, at det kan være til stede i disse asteroider. Vi er imidlertid kun i stand til at observere, hvordan lys interagerer med overfladen af ​​asteroiden - ikke lagene under den. Og overfladen kan være blevet ændret ved kollisioner med andre objekter i solsystemet eller ved udsættelse for stråling.

Kravene

Når vi vælger en asteroide, skal vi finde ud af, om den er tilstrækkelig stor, og om den har en høj nok koncentration af værdifuldt og meget udbredt metal. Bevæger det sig for hurtigt? Hvor langt ude er det i kredsløb, og hvor lang tid vil det tage at sende en sonde?

Ifølge professor Martin Elvis, en astrofysiker ved Harvard University, en asteroide til minedrift skal have en markedsværdi på $ 1 mia. For at opfylde dette krav, asteroiden skal være mere end 1 km i diameter, indeholder mere end 10 dele pr. million platin og har en hastighed i forhold til Jordens hastighed på mindre end 4,5 meter i sekundet. Der er mere end 17, 000 nær-jord asteroider, men hvor mange af dem passer til regningen?

Professor Elvis lavede en teoretisk vurdering baseret på sandsynligheder og antagelser. For eksempel, af alle de meteoritter, der er faldet til jorden, ca. 4% var metalliske. Så vi kan antage, at 4% af jordnære asteroider også er metalliske. Under hensyntagen til denne og andre sandsynligheder, vi sidder kun tilbage med 10 asteroider, der - teoretisk set - økonomisk er umagen værd og praktisk muligt at udvinde.

Da målene endnu ikke er identificeret direkte, opgaven nu er at finde disse nåle i høstakken. Den indledende designfase for en efterforskningssatellit er i gang, og Asteroid Mining Corporation sigter mod at lancere det inden 2020. Dette ville gå i kredsløb om lav jord og ville undersøge himlen for nær-jord asteroider, indsamling af spektrale data og bestemmelse af deres sammensætning for at identificere specifikke mål. Som en del af min rapport vil jeg identificere rækkevidden og opløsningen af ​​spektrografen, der er nødvendig for at bestemme sammensætningen. Jeg vil også udarbejde et foreløbigt teleskopdesign.

Det næste mål ville være at starte en sonde, indsamle prøver til detaljeret kemisk analyse og fotografere overfladen af ​​målet for at identificere et potentielt landingssted. Det endelige mål ville være at lande et minedrift på overfladen af ​​målet og udtrække ædle metaller in situ. Mange forskellige teknikker er blevet foreslået. Imidlertid, dette ville være en utrolig ambitiøs teknik, der ikke kan undervurderes, med mange ubesvarede spørgsmål og ukendte tidsskalaer på dette tidlige stadium.

Der er ikke kun tekniske udfordringer, der skal overvindes. Der er i øjeblikket bekymring over de juridiske konsekvenser af denne spirende industri, i betragtning af manglen på love og regler for at styre rumforskningens internationale karakter. De Forenede Nationer fører tilsyn med ydre rumtraktat, underskrevet af 106 lande. Dette danner en ramme for styring af rumbaserede aktiviteter, men det giver ikke den nødvendige detaljerede lovgivning.

Der er bekymringer for, at situationen kan blive det nye vilde vesten, med mangel på love, der fører til tvister om, hvem der har rettighederne til at udvinde en bestemt asteroide. Der er i øjeblikket ingen mekanisme til at afgøre sådanne påstande, og det juridiske landskab er komplekst.

Udfordringerne er betydelige - og selvom der kan gå et stykke tid, før vi ser de første rumminedrift billioner, det er ubestrideligt, at udsigten til asteroide -minedrift er med til at tiltrække finansiering og fremskynde videnskabelig forståelse. Nye instrumenterings- og ingeniørteknologier vil blive udviklet for at imødekomme de praktiske udfordringer ved mineasteroider og en detaljeret database om asteroidernes sammensætning vil hjælpe med videnskabelig forståelse af dannelsen og udviklingen af ​​vores solsystem. Se dette rum.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.