Verschillende privaat gefinancierde ruimtevaartbedrijven zijn verwikkeld in een race om de biljoenen ponden aan edele metalen te claimen waarvan wordt aangenomen dat ze in asteroïden voorkomen. Het VK doet nu mee aan de race, met de Asteroid Mining Corporation als eerste van deze nieuwe bedrijven in het land.

In theorie, de businesscase spreekt voor zich - de ongelooflijke kosten van ruimtemissies zouden meer dan worden gecompenseerd. Maar hoe ga je eigenlijk om met het delven van een asteroïde? Hoe kies je er een voor de mijne? Dit zijn enkele van de vragen waar ik over heb nagedacht tijdens het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie voor het bedrijf.

Asteroïden kunnen worden gecategoriseerd als zijnde gemaakt van koolstof, silicium of metaal. Mijnbouwbedrijven zijn vooral geïnteresseerd in metalen asteroïden, maar hun composities zijn nog steeds niet goed begrepen. Wetenschappelijk onderzoek naar asteroïden - zoals NASA's kleine planeetonderzoek - was grotendeels gericht op het ontdekken van potentiële bedreigingen voor onze planeet door botsingen.

Er is nog geen asteroïde rechtstreeks bemonsterd. Telescoopwaarnemingen zijn uitgevoerd samen met analyses van meteorieten - fragmenten van asteroïden die op aarde zijn gevallen - en de gegevens suggereren dat een klein percentage asteroïden hoge concentraties waardevolle metalen zoals platina en goud bevat. Dus voordat we ons laten meeslepen in hoe we onze biljoenen moeten uitgeven, we moeten eerst zoeken naar geschikte mijnbouwdoelen voor asteroïden.

Meer dan 750, Er zijn tot nu toe 000 asteroïden geïdentificeerd. De overgrote meerderheid kan direct worden uitgesloten, zoals ze worden gevonden in de belangrijkste asteroïdengordel, in een baan tussen Mars en Jupiter - te ver weg om als potentiële mijnbouwdoelen te worden beschouwd. In plaats daarvan moeten we ons concentreren op de asteroïden in de buurt van de aarde, waardoor de zoekopdracht wordt beperkt tot ongeveer 17, 000 doelen. Om het verder te verkleinen zijn satellietobservaties met een telescoop en spectrografische instrumenten nodig.

Een spectrograaf analyseert het zonlicht dat door het oppervlak van een asteroïde wordt weerkaatst door het op te splitsen op basis van de golflengte. Hierdoor kunnen we de samenstelling van het oppervlak bepalen. Bijvoorbeeld, als het licht van een asteroïde roodachtig van kleur lijkt, dit suggereert de aanwezigheid van clusters van ijzer en nikkel op het oppervlak. Platina wordt normaal gesproken gevonden in dergelijke clusters op aarde, dus we kunnen concluderen dat het in deze asteroïden aanwezig kan zijn. We kunnen echter alleen waarnemen hoe licht interageert met het oppervlak van de asteroïde - niet de lagen eronder. En het oppervlak kan zijn veranderd door botsingen met andere objecten in het zonnestelsel of door blootstelling aan straling.

De vereisten

Bij het kiezen van een asteroïde moeten we uitzoeken of deze voldoende groot is en of deze een voldoende hoge concentratie waardevol en veelgebruikt metaal heeft. Gaat het te snel? Hoe ver is het in een baan om de aarde en hoe lang duurt het om een ​​sonde te sturen?

Volgens professor Martin Elvis, een astrofysicus aan de Harvard University, een asteroïde die mijnbouw waard is, moet een marktwaarde van $ 1 miljard hebben. Om aan deze eis te voldoen, de asteroïde moet een diameter hebben van meer dan 1 km, bevatten meer dan 10 delen per miljoen platina en hebben een snelheid ten opzichte van de snelheid van de aarde van minder dan 4,5 meter per seconde. Er zijn meer dan 17, 000 nabije aardse asteroïden, maar hoeveel van hen passen in de rekening?

Professor Elvis maakte een theoretische schatting op basis van waarschijnlijkheden en aannames. Bijvoorbeeld, van alle meteorieten die op aarde zijn gevallen, ongeveer 4% was metaalachtig. We kunnen dus aannemen dat 4% van de nabije-aarde-asteroïden ook van metaal zijn. Rekening houdend met deze en andere kansen, we blijven achter met slechts 10 asteroïden die - theoretisch - economisch de moeite waard en praktisch haalbaar zijn om te ontginnen.

Aangezien de doelen nog niet direct zijn geïdentificeerd, de taak is nu om deze spelden in de hooiberg te vinden. De eerste ontwerpfase voor een prospectiesatelliet is aan de gang, en de Asteroid Mining Corporation streeft ernaar om het tegen 2020 te lanceren. Dit zou in een lage baan om de aarde gaan en de lucht onderzoeken op asteroïden in de buurt van de aarde, het verzamelen van spectrale gegevens en het bepalen van hun samenstelling om specifieke doelen te identificeren. Als onderdeel van mijn rapport zal ik het bereik en de resolutie van de spectrograaf identificeren die nodig is om de samenstelling te bepalen. Ook zal ik een voorlopig telescoopontwerp uitwerken.

Het volgende doel zou zijn om een ​​sonde te lanceren, verzamel monsters voor gedetailleerde chemische analyse en fotografeer het oppervlak van het doelwit om een ​​mogelijke landingsplaats te identificeren. Het uiteindelijke doel zou zijn om een ​​mijnbouwvaartuig op het oppervlak van het doelwit te laten landen en ter plekke edele metalen te extraheren. Er zijn veel verschillende technieken voorgesteld. Echter, dit zou een ongelooflijk ambitieus technisch hoogstandje zijn dat niet mag worden onderschat, met veel onbeantwoorde vragen en onbekende tijdschema's in dit vroege stadium.

Er zijn niet alleen technische uitdagingen te overwinnen. Er is momenteel bezorgdheid over de juridische gevolgen van deze snelgroeiende industrie, gezien het gebrek aan wet- en regelgeving om het internationale karakter van ruimteverkenning te regelen. De Verenigde Naties houden toezicht op het Ruimteverdrag, ondertekend door 106 landen. Dit biedt een kader voor het beheer van activiteiten in de ruimte, maar het biedt niet de gedetailleerde wetgeving die nodig is.

Er zijn zorgen dat de situatie het nieuwe Wilde Westen kan worden, met een gebrek aan wetten die leiden tot geschillen over wie de rechten heeft om een ​​bepaalde asteroïde te delven. Er is momenteel geen mechanisme om dergelijke claims te beoordelen, en het juridische landschap is complex.

De uitdagingen zijn aanzienlijk - en hoewel het enige tijd kan duren voordat we de eerste miljonairs in de ruimtemijnbouw zien, het valt niet te ontkennen dat het vooruitzicht van asteroïde mijnbouw helpt om financiering aan te trekken en het wetenschappelijk inzicht te versnellen. Er zullen nieuwe instrumentatie- en engineeringtechnologieën worden ontwikkeld om de praktische uitdagingen van het delven van asteroïden aan te gaan en een gedetailleerde database over de samenstelling van asteroïden zou helpen bij het wetenschappelijk begrip van de vorming en evolutie van ons zonnestelsel. Bekijk deze ruimte.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.