science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een goudkoorts in het ruimtetijdperk? We zouden in 2018 asteroïden kunnen ontginnen

Het bedrijf Planetary Resources hoopt ruimterotsen te oogsten voor waardevolle grondstoffen en grondstoffen. Het lanceert zijn Arkyd 6-sonde (foto) in december 2015. HowStuffWorks

Flush van de succesvolle lancering van zijn eerste prototype ruimtevaartuig, een startend ruimtemijnbedrijf zegt dat het op schema ligt om binnen drie jaar robotachtige goudzoekers naar asteroïden in de buurt van de aarde te sturen.

"Dit is iets dat zich snel ontvouwt, en het gaat sneller dan mensen beseffen, " zegt Chris Lewicki, een voormalige NASA-ingenieur die momenteel president en hoofdingenieur van Redmond is, Planetaire bronnen in Washington. "De meeste mensen gaan ervan uit dat dit iets is dat 20 tot 30 jaar verwijderd is dat hun kleinkinderen zouden kunnen zien. Maar ervan uitgaande dat alles succesvol is, we zijn op een routekaart die ons zou kunnen zien om onze eerste asteroïden tegen het einde van 2018 of 2019 te verkennen."

Als de robotsondes waardevolle mineralen of andere bronnen kunnen vinden op de asteroïden die ze verkennen, de eerste proefextracties zouden tegen 2025 kunnen plaatsvinden, zegt Lewicki.

Het zes jaar oude bedrijf wordt ondersteund door een reeks grote investeerders, waaronder Virgin Group-voorzitter Sir Richard Branson en Google-executives Eric E. Schmidt en Larry Page. Planetary Resources zorgde in april 2012 voor een sensatie toen het zijn ambities onthulde om een ​​vloot van gerobotiseerde mijnbouwruimtevaartuigen te bouwen en te exploiteren. Het was een businessplan dat leek op iets uit een sciencefictionfilm, even duizelingwekkend als het potentieel om een ​​stuk rots van 500 meter te vinden dat een lading platina zou kunnen bevatten die gelijk is aan de volledige hoeveelheid die in de menselijke geschiedenis is gedolven.

Maar in de drie-en-een-half jaar sindsdien, Planetary Resources heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het ontwikkelen en testen van de technologie die nodig is om zijn droom werkelijkheid te laten worden, volgens Lewicki, die diende als vluchtdirecteur voor NASA's Spirit en Opportunity Mars-rovers, en oppervlaktemissiemanager voor de Phoenix Mars Lander.

Dat is niet zonder slag of stoot gegaan. In oktober 2014, De eerste poging van Planetary Resources om zijn Arkyd 3-sonde de ruimte in te brengen mislukte toen de Antares-raket van Orbital Science Corp. die hem vervoerde explodeerde. seconden na de lancering. Onverschrokken, het bedrijf lanceerde in april een tweede exemplaar van het prototype de ruimte in aan boord van een SpaceX-raket, en in juli met succes ingezet vanuit het internationale ruimtestation. De experimentele sonde, die slechts 10 pond weegt, is ontworpen om de avionica te testen, besturingssystemen en software die worden ontwikkeld voor toekomstige generaties van gerobotiseerde mijnbouwruimtevaartuigen.

In december, Planetary Resources zal de Arkyd 6 lanceren, die de eerste demonstratie zal bieden van de detectietechnologie die het bedrijf van plan is te gebruiken om bronnen op asteroïden te detecteren.

Een dure propositie

Terwijl Planetary Resources zijn gadgets ontwikkelt, het is ook een pionier op het gebied van een nieuwe, kostenbewuste particuliere benadering van ruimteverkenning, zegt Lewicki. "Ik kan je precies beschrijven hoe je een ruimtevaartuig van $ 1 miljard bouwt om asteroïden te verkennen, " zegt hij. "De innovatie die we hierin brengen, is om de kosten met een orde van grootte te verlagen." Planetary Resources wil dit gedeeltelijk doen door de ontwerpen van zijn sondes te stroomlijnen om minder onderdelen te hebben.

Met conventionele ruimtevaartuigen, zegt Lewicki, "je hebt er 10, 000 kleine stukjes van een puzzel die je moet beheren en testen en procedures voor schrijven, en controleer vervolgens of die onderdelen werken. Maar als we de meeste van die onderdelen gewoon 3D in het systeem kunnen printen, we hebben geen bouten nodig, schroeven, haakjes, en buizen en sanitair. We kunnen nu een veel eenvoudigere puzzel hebben, en we kunnen het veel sneller en goedkoper bouwen, terwijl we nog steeds alle mogelijkheden van het oude ontwerp behouden dat we vervangen."

Deze infographic illustreert de doelstellingen van het bedrijf Planetary Resources. Hoe dingen werken

Planetary Resources wil andere onderdelen kopen van fabrikanten van consumenten- en industriële elektronica in plaats van traditionele leveranciers van lucht- en ruimtevaart. die gewend zijn om een ​​paar items op maat te maken om aan de specificaties van NASA te voldoen. En de startup hoopt ook meer efficiëntie te bereiken door een lean, verticaal geïntegreerde organisatie, waarin het team van 40 ingenieurs en andere stafleden de hele operatie leidt - van het ontwerpen, het bouwen en testen van onderdelen voor zijn robotsondes tot missiecontrole - onder één dak.

Als resultaat, "Je kunt minder dan $ 1 miljoen uitgeven om een ​​satelliet te bouwen en te lanceren die 10 tot 15 jaar geleden honderden miljoenen dollars zou hebben gekost, " zegt Lewicki. Omdat het ruimtevaartuig minder zal kosten, Planetary Resources stelt zich voor om voortdurend nieuwe, verbeterde versies ervan, "om de paar maanden in plaats van jaren, " bijna op dezelfde manier waarop softwarebedrijven updates produceren.

Maar de krappe aanpak van Planetary Resources sluit technologische innovatie niet uit. Het mijnbouwruimtevaartuig zal lasers gebruiken om te communiceren in plaats van radiozenders. Hierdoor kunnen ze gegevens over de immense afstanden in de ruimte doorgeven terwijl ze minder stroom verbruiken dan bestaande ruimtevaartuigen. Het bedrijf werkt ook aan een voortstuwingssysteem dat brandstof gebruikt die veiliger is, goedkoper en gemakkelijker te hanteren dan het zeer giftige hydrazine-drijfgas dat sinds de jaren vijftig wordt gebruikt. Het doel is om een ​​brandstof te hebben die zo veilig is dat "je het zelfs met FedEx kunt verzenden als je wilt, " legt Lewicki uit. "Het is een bescheiden verbetering in technologie, maar het is een enorme verbetering in efficiëntie en kosten."

Planetary Resources heeft ook haar inspanningen versterkt door investeerders aan te trekken zoals 3D Systems, wiens fabricage-expertise het bedrijf kan helpen bij het produceren van zijn ruimtevaartuig, en Bechtel, de wereldwijde engineering- en constructiegigant, wiens expertise in het beheren van uitgestrekte projecten van pas zou kunnen komen bij het delven van asteroïden.

Asteroïden in de buurt

Wanneer Planetary Resources zijn eerste robotzoekers naar asteroïden begint te sturen, het bedrijf zal zich concentreren op ruimterotsen die relatief dicht bij de aarde staan, in plaats van naar de verder afgelegen asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter te gaan.

Het zonnestelsel Hoe werkt het

Van de 700, 000 asteroïden die momenteel door astronomen worden gevolgd, ongeveer 4, 000 van hen zijn dichtbij genoeg om te overwegen. "Ze hebben minder energie nodig om naar en van terug te komen dan het oppervlak van onze eigen maan, waar je goed in en uit de zwaartekracht moet klimmen, " legt Lewicki uit. "Een asteroïde, in vergelijking, heeft zeer weinig zwaartekracht, dus je hebt niet zoveel energie nodig."

Zodra de sondes asteroïden met waardevolle bronnen hebben geïdentificeerd, andere ruimtevaartuigen zullen worden gestuurd om kleinschalige tests van de mijntechnologie uit te voeren. aanvankelijk, Planetary Resources zal zich niet richten op edele metalen, maar gemakkelijker te vinden hulpbronnen zoals water, zuurstof, waterstof en materialen die als brandstof kunnen worden gebruikt. De volgende op de lijst zijn de basismetalen die in de bouw worden gebruikt, zoals ijzer, nikkel en kobalt.

De meeste van deze goederen komen misschien nooit meer terug naar de aarde. In plaats daarvan, Planetary Resources hoopt onder overheidsinstanties en particuliere bedrijven klanten te vinden die goedkoper ruimtevaartuigen en satellieten in de ruimte kunnen bouwen, als ze de materialen maar hadden.

"Alleen al in staat zijn om ruimtevaartuigen in de ruimte bij te tanken, zal onze relatie met ruimtevaart opnieuw definiëren, ' zegt Lewicki.

Lewicki denkt dat de beschikbaarheid van die hulpbronnen kan helpen bij het creëren van een bloeiende ruimteeconomie, op dezelfde manier dat toegang tot vruchtbare grond, hout, en water hielp 19 e -eeuwse pioniers om het op de grens te proberen. "Ze zouden de kosten van andere ruimteactiviteiten verlagen, " hij zegt.

Eventueel, Hoewel, hij zegt dat de mijnrobots ook achter prijzen aan gaan zoals platina, die zeldzaam is op aarde maar overvloedig aanwezig is in de ruimte.

Dat is nou cool

In november 2015 Het congres heeft de Amerikaanse Commercial Space Launch Competitiveness Act aangenomen, die, onder andere bepalingen, geeft de president opdracht om het recht van Amerikaanse bedrijven te bevorderen om in de ruimte te mijnen en hulpbronnen te verkopen die ze winnen.