Asteroide minedrift ikke en million miles væk

Arbejdet fra et team af videnskabsmænd fra University of Adelaide for at perfektionere metal- og mineraludvindingsprocesser bringer muligheden for at udvinde den rigdom, der er indeholdt i asteroider, tættere på virkeligheden. Men science fiction bliver ikke kendsgerning, før asteroidminedrift bliver økonomisk såvel som teknisk levedygtig.

"Asteroider som Bennu er tættere på os end Adelaide er på Alice Springs, omkring 1000 kilometer væk i Jordens nære kredsløb, siger professor Volker Hessel, Vicedekan-forskning fra University of Adelaides fakultet for ingeniørvidenskab, Computer &Mathematical Sciences (ECMS) og professor ved School of Chemical Engineering.

"Fremskridt inden for rumudforskning betyder, at disse kroppe, der indeholder nikkel, kobolt, og platin samt vand og organisk materiale, er nu inden for rækkevidde."

Professor Hessel er ved at udvikle en intensiveret kontinuerlig-flow-metalopløsningsmiddelekstraktionsproces, som er hurtigere og mere selektiv end eksisterende processer og er finjusteret til de specifikke råmaterialer, der findes i asteroider.

"Kontinuerlig-flow kemi er gennemprøvet teknologi. Processen udvinder metal ved at blande og adskille opløsningsmidler. Successive passage af kemikalierne gennem processen resulterer i fuldstændig ekstraktion af metallerne, " han siger.

"Asteroid-fødte metaller eksisterer side om side i forskellige kombinationer og koncentrationer fra dem, der findes i terrestrisk sten, så en af ​​de udfordringer, som teamet har, er at forstå, hvordan disse kan udvindes med succes. Denne nye disruptive teknologi er nødvendig, da traditionel teknologi ikke giver løsningen."

Kontinuerlig flow-teknologien er skalerbar og kan fungere i nul tyngdekraft og et vakuum, som gør udvinding af rummineral til en realitet. Professor Hessels amerikanske partner Space Tango er ved at udvikle udvidede flowkemi-kapaciteter i kredsløb. Den 4. maj lancerede de en mission, der omfattede, ombord, det første forarbejdningslaboratorium, der vurderer væskeseparation. En række rumfokuserede virksomheder ser på de enorme potentielle belønninger, der tilbydes fra trillioner af asteroider, hver værd millioner af dollars i råmaterialer.

"På samme måde som kolonialister og opdagelsesrejsende udnyttede ressourcerne i den nye verden for omkring 400 år siden, nutidens banebrydende asteroide-minearbejdere rækker ud for at udnytte rigdomme i rummet, siger professor Hessel.

"Der er i øjeblikket 17 missioner i gang for udnyttelse af rumressourcer. NASA OSIRIS-Rex-missionen til Bennu-asteroiden vender tilbage med prøver i 2023.

"Kontinuerlig-flow kemi-teknologi skal perfektioneres til at bruge så lidt vand som muligt. Mens lanceringsomkostningerne forventes at falde på mellemlang sigt, de vil forblive et alvorligt punkt at overveje. I stedet for at bruge hundredvis af tons vand for at udvinde et ton metal, udvikling af teknologien kan betyde, at der kræves mindre end 10 tons.

"Mange alternative tilgange bliver undersøgt, såsom omlægning af asteroidebaner for at gøre dem mere tilgængelige, behandling på månen, Mars eller lavere kredsløb om Jorden ved hjælp af tilgængeligt vand, og bearbejdning på selve asteroiderne eller i kredsløbet nær Jorden.

"Under paraplyen af ​​universitetets ECMS-fakultetets rumtema og vores In-Situ Resource Utilization (ISRU) laboratorium sigter vi efter at perfektionere metalekstraktionsteknologi ved hjælp af kontinuerlig flow kemi. Dette er kun en del af vores holistiske tilgang til in-situ ressourcen udnyttelsespuslespil.

"Udnyttelse af rigdommen indespærret i asteroider vil først blive en realitet, når andre forstyrrende elementer kommer sammen, og det er økonomisk såvel som teknisk levedygtigt, siger professor Hessel.