Esplorazione spaziale: come le risorse planetarie selezionano gli asteroidi per l'estrazione

come le risorse planetarie selezionano gli obiettivi di estrazione degli asteroidi ArkydIl mondo potrebbe non avere ancora macchine volanti o hoverboots, ma se hai bisogno di una prova di quanto l'umanità sia arrivata tecnologicamente, ricorda che l'estrazione di asteroidi è totalmente una cosa ora.

Planetary Resources - la prima e più importante organizzazione mondiale per l'estrazione di asteroidi - ha già intrapreso una missione per dare la caccia alle rocce spaziali ed estrarre i preziosi materiali che contengono. Sembra fantascienza, ma mentre parliamo sono in corso i preparativi.

Il fatto è che strappare un asteroide dal vuoto è drasticamente più complicato che cercare l'oro in un torrente. Non puoi semplicemente puntare un telescopio verso il cielo, individuare una roccia lucente in lontananza e gridare "andiamo a prenderlo!" mentre salti sulla tua astronave. L'estrazione mineraria nello spazio richiede molta più pianificazione, molta più strategia e molta più ricerca rispetto all'estrazione qui sulla Terra. Pertanto, Planetary Resources ha sviluppato un processo molto completo per la prospezione nello spazio, che abbiamo descritto in dettaglio nei paragrafi seguenti.

Se sei un aspirante minatore di asteroidi (un "2049er"?), Ora sarebbe un buon momento per tirare fuori il tuo notebook.

Tutte le cose giuste

Proprio come un datore di lavoro che cerca di riempire una posizione vuota, Planetary Resources ha un elenco di requisiti che un asteroide deve soddisfare per essere considerato un obiettivo. Ogni fase del processo di estrazione - il lancio dalla Terra, la manovra in posizione sull'asteroide, la raccolta di minerali e il viaggio di ritorno - richiede un'enorme quantità di risorse, quindi le risorse planetarie tendono a cercare il frutto a bassa pendenza nel nostro sistema solare: lo spazio rocce grandi, preziose e facili da raggiungere. In generale, l'azienda esamina cinque diverse caratteristiche per determinare se un asteroide è un candidato adatto.

Taglia

Una delle prime cose che PR cerca in un candidato asteroide è la dimensione. Ovviamente, spendere centinaia di milioni di dollari per inseguire una roccia spaziale che vale solo pochi milioni risulterà in una perdita, quindi i buoni candidati devono essere abbastanza grandi per rendere il viaggio utile. Pertanto, Planetary Resources cerca di mirare ad asteroidi di circa 300 metri di diametro. Ma la dimensione è solo una parte dell'equazione.

Composizione

Oltre alle dimensioni, viene presa in considerazione anche la composizione di un dato asteroide. In futuro, Planetary Resources prevede di inseguire asteroidi metallici (di tipo M) contenenti metalli come ferro, cobalto e nichel, che possono essere utilizzati per costruire strutture nello spazio, senza dover sollevare il metallo dalla superficie terrestre. Per ora, tuttavia, l'organizzazione sta attualmente cercando asteroidi carboniosi (tipo C), che hanno maggiori probabilità di contenere acqua. L'acqua è particolarmente utile nello spazio, poiché le sue molecole di idrogeno e ossigeno possono essere separate e utilizzate come carburante per missili. Planetary Resources prevede di inseguire gli asteroidi di tipo C per le sue prime missioni, ma alla fine passerà agli asteroidi di tipo M man mano che la sua tecnologia diventa più sofisticata.

asteroide

Delta-V

Un altro fattore importante è il Delta-V dell'asteroide, o il cambiamento di velocità. Nelle dinamiche di volo dei veicoli spaziali, questa misurazione viene utilizzata per descrivere l'impulso necessario per eseguire un lancio o un atterraggio su un corpo celeste come un pianeta o un asteroide. In parole povere, è la velocità con cui un asteroide si muove nello spazio.

Come ci si aspetterebbe, gli asteroidi che si muovono più lentamente tendono a essere candidati migliori per il mining di quelli in rapido movimento, perché ci vuole più carburante per raggiungerli. Come tale, Planetary Resources preferisce inseguire le rocce spaziali con un Delta-V di circa 5 chilometri al secondo (una velocità relativamente bassa per gli asteroidi). Ciò consente alla compagnia di utilizzare più della massa della nave mineraria per gli strumenti, invece di riempirla con tutto il carburante extra necessario per incontrarsi con l'asteroide.

Rotazione

La velocità di rotazione di un asteroide è estremamente importante. Se la velocità di rotazione di una roccia è troppo alta, è molto più difficile atterrare o estrarre risorse. Far corrispondere la velocità e la rotazione di un asteroide, in modo da rendere possibile l'atterraggio, richiede molto carburante e manovre attente, ea volte è impossibile se la velocità di rotazione è troppo alta. Pertanto, Planetary Resources esamina a fondo le caratteristiche rotazionali di ciascun candidato minerario. "Se gira come una trottola, non è un buon obiettivo", spiega l'azienda nel suo post sul blog.

Orbita

Infine, una delle caratteristiche più importanti esaminate dalle risorse planetarie è l'orbita di un asteroide. Per essere un buon candidato per l'estrazione mineraria, un asteroide dovrebbe avere un'orbita che interseca quella della Terra ad un certo punto, o almeno si avvicina ad essa. Inoltre, l'orbita della roccia non dovrebbe essere inclinata o inclinata rispetto all'orbita terrestre attorno al Sole. Anche se un asteroide ha un'orbita simile alla Terra, qualsiasi inclinazione lo rende molto più difficile da incontrare.

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Trovare una corrispondenza perfetta

Quando valuta un asteroide, Planetary Resources considera tutte le qualità di cui sopra e il suo processo di selezione è brutale. Se un asteroide ha caratteristiche sfavorevoli in una sola categoria, viene immediatamente considerato un bersaglio "non ideale".

Ad esempio, c'è un asteroide chiamato 2008 EV5 in orbita attorno al sole in questo momento e, dalla maggior parte delle misurazioni, è un fantastico bersaglio minerario. È un asteroide di tipo C che potrebbe contenere acqua, non si muove o ruota troppo velocemente ed è di dimensioni abbastanza gestibili. L'unico problema è che ha un'orbita inclinata, quindi possiamo raggiungerla solo per pochi anni ogni decennio. Quindi, nonostante sia eccezionale in quasi ogni altro aspetto, Planetary Resources considera 2008 EV5 un obiettivo non ideale.

Questo è il problema dello spazio, però: ci sono molti pesci asteroidi nel mare del sistema solare, quindi non ha senso che le PR inseguano ogni roccia lucente che vedono nel cielo. È molto più facile (e più intelligente) per l'azienda continuare a cercare finché non trova una corrispondenza perfetta - ed è esattamente quello che sta facendo in questo momento.

A questo punto, l'obiettivo principale di Planetary Resources è aumentare la sua lista di obiettivi e raccogliere più dati sui potenziali candidati all'estrazione. Mentre leggi questo, la società sta costruendo una nuova fabbrica a Redmond, Washington, dove ha in programma di accumulare una flotta di veicoli spaziali di prospezione a basso costo. Se tutto va secondo i piani, questi "droni spaziali" verranno inviati a sciamare potenziali candidati minerari, analizzare la loro composizione e trasmettere tali informazioni alla Terra.

I test per queste missioni preliminari di indagine sono già in corso. Il velivolo Arkyd 3R di PR è stato schierato dalla ISS lo scorso luglio e sta attualmente eseguendo test su molte delle tecnologie sottostanti che verranno utilizzate per analizzare la composizione di un asteroide. Entro la fine dell'anno, la società ha in programma di lanciare in orbita una versione leggermente più grande (l'Arkyd 6), dove testerà un sensore di immagine che può essere utilizzato per identificare la presenza di acqua su un determinato bersaglio.

Si tratta solo di raccogliere più dati in questo momento. Una missione mineraria completa è ancora a pochi anni, ma non appena Planetary Resources potrà ottenere una stima solida sul costo, la difficoltà e la fattibilità di tale missione, partirà per le gare.