Begin december arriveerde de NASA OSIRIS-REx-sonde bij de asteroïde Bennu voor gesteentemonsters. Volgend jaar zal het Chinese apparaat "Chang'e-5" met een booreiland aan boord naar de maan vliegen. Een van de doelen van dergelijke expedities is de verkenning van mineralen, aangezien de mensheid zonder ruimtevoorraden het zonnestelsel niet zal kunnen beheersen.
Maan mijnen
China stuurt met succes zijn vierde apparaat naar de maan. Nu is het het enige land ter wereld dat het maanprogramma uitvoert. Het resultaat zou een automatische of bewoonbare basis op het oppervlak van de satelliet moeten zijn.
Inzet van een permanente module op de maan is onmogelijk zonder de exploitatie van lokale middelen die nodig zijn voor levensondersteunende systemen, bescherming van de bemanning tegen straling, energie, productie van raketbrandstof, verbruiksartikelen voor een 3D-printer, waarop delen van auto's en gebouwen zullen worden geprint.
Volgens de schattingen van het Vernadsky Instituut voor Geochemie en Analytische Chemie van de Russische Academie van Wetenschappen (GEOKHI), zal alleen in de beginfase van de verkenning van de maan, om een vrachtstroom te leveren, tweehonderd ton zuurstof en vijftig ton waterstof nodig zijn. Het is te duur om dit allemaal vanaf de aarde te verzenden.
Vluchtige verbindingen zijn bijzonder waardevolle hulpbronnen. In bevroren toestand bevinden ze zich aan de polen van de maan: waterijs, ammoniak, koolmonoxide, lichte koolwaterstoffen. De maanbodem - regolith - bevat zuurstof, metalen, silica. Het is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat ze lokaal worden gewonnen.
Geologische robot voor een toekomstige maanmissie / GEOKHI RAS.
Promotie video:
Technologieën voor de ontwikkeling en opslag van mineralen uit de regolith worden actief ontwikkeld. Maar eerst moeten ze worden gescout, dat wil zeggen om monsters te krijgen van verschillende plaatsen op de maan. Hiervoor creëert GEOCHI een robotgeoloog die bij een van de expedities zal worden betrokken.
Water- en nikkel-asteroïden
Twee jaar geleden ging NASA's OSIRIS-REx op weg naar de kleine asteroïde Bennu, een halve kilometer groot. De sonde bereikte zijn doel op 3 december en heeft al zijn eerste waarnemingen gedaan. Op het oppervlak van de asteroïde werden hydroxylgroepen (OH) onthuld - in feite is dit water, alleen gevangen in de kristalstructuur van kleimineralen.
OSIRIS-REx zal een tijdje voor de asteroïde vliegen, deze op afstand verkennen en dan naderbij komen, stikstof over het oppervlak schieten en het stof opvangen dat is opgestegen. Hij zal in 2023 waardevolle buit aan de aarde leveren.
Daarna zal NASA een nieuwe zoekmissie lanceren - naar de asteroïde Psyche. Het is een groot hemellichaam met een diameter van ruim tweehonderd kilometer. De spectrometer van de Spitzer-telescoop vond silicaten, hydroxylgroepen en een zeer dichte substantie waarvan wetenschappers denken dat het metaaldeeltjes op het oppervlak zijn. Blijkbaar is Psyche de kern van de protoplaneet, die erin slaagde om vóór verval te stratificeren.
Wetenschappers suggereren dat deze asteroïde volledig is samengesteld uit ijzer en nikkel, alleen aan de oppervlakte bevindt zich een dunne laag regoliet, in feite zand.
Het Amerikaanse interplanetaire station OSIRIS-REx, ontworpen om grondmonsters af te leveren van de asteroïde (101955) Bennu.
Buitenaardse economie
Onderzoekers geloven dat de mensheid zeer binnenkort zal moeten zoeken naar buitenaardse bronnen van mineralen die zeldzame of bijna uitputtende elementen bevatten: goud, kobalt, ijzer, ruthenium, renium, bismut, osmium, rhodium, molybdeen, magnesium, nikkel, palladium, platina.
Moderne technologieën maken het mogelijk om tegen het midden van de 21e eeuw mijnen op de maan en asteroïden in gebruik te nemen. Daar zullen Prospector-robots werken - apparaten die ongeveer tweehonderd kilo wegen, die massaal de ruimte in worden gelanceerd. Om de ontwikkeling van afzettingen op asteroïden economisch rendabel te maken, moeten de technologieën voor de levering van mijnwerkers, hun terugkeer met een lading erts en logistiek goedkoop zijn.
Vanuit economisch oogpunt komt ook de productie van helium-3 op de maan aan de orde, die zich onder invloed van de zonnewind in de regoliet ophoopt. Er zijn geen afzettingen van deze stof op aarde, het wordt uitsluitend in de nucleaire industrie geproduceerd voor onderzoeksdoeleinden met een snelheid van enkele tientallen kilo's per jaar.
De belangstelling voor helium-3 ontstond eind jaren tachtig in verband met het succes van thermonucleaire energie. Wetenschappers stelden dat deze stof zou kunnen dienen als brandstof voor tokamaks en, indien nodig, de energieproblemen van de aarde zou kunnen oplossen.
Een ander argument voor een buitenaardse ertsindustrie is het milieu. Sommige zeldzame elementen, vooral platina-subgroepen, zijn betrokken bij groene technologieën: zonnepanelen, katalysatoren. Er zijn zeer weinig afzettingen van deze ertsen, hun uitputting vereist verdieping van mijnen, wat een toch al sterke ecologische voetafdruk zal achterlaten. Maar de overdracht van mijnbouw naar andere ruimtelichamen zal de belasting van het milieu van onze planeet aanzienlijk verminderen.
Verkenning van ruimtediepten. Illustratie door RIA Novosti. Bron: Global Technology Trends.
Tatiana Pichugina
