Несколько лет назад мы наблюдали всплеск интереса к различным марсианским проектам, к Красной планете лететь собирались все от НАСА и Роскосмоса до Илона Маска и менее известного голландского инженера-предпринимателя Баса Лансдорпа. Затем, как-то незаметно, реализация этих проектов стала откладываться на неопределенный срок (что для марсианских экспедиций обычное дело). Но Марсу быстро нашлась замена – астероиды, или малые планеты, которые в последнее время часто становятся «героями» новостей.
Свежий пример – Психея, которую уже окрестили «золотым астероидом»: по мнению экспертов, он содержит в себе платину, золото и никель, а суммарная стоимость его полезных ископаемых оценили в космическую же сумму – 700 квинтиллионов долларов. И вот уже NASA заявляет, что в 2022 году отправит научную миссию на Психею. А в Англии создана корпорация Asteroid Mining Company, которая планирует начать разработку недр астероида к 2030 году.
И Психея не единственный объект класса «малая планета», ставший в последнее объектом внимания как ученых, так и бизнеса. По оценке аналитиков из Allied Maket Research, к 2025 году бюджет программ по добыче ископаемых на астероидах достигнет отметки в 3,8 миллиарда долларов за счет государственных и частных инвестиций. При этом, к этому времени все программы будут находится фактически на старте и на Землю не попадет еще ни килограмма руды, добытой в коммерческих целях.
Такой объем инвестиций на начальном этапе объясняется большим количеством научных и инженерных задач, которые надо решить для создания индустрии по добыче полезных ископаемых. И для начала решить, а оно вообще надо человечеству, копать шахты за миллионы, а то и миллиарды километров от родной планеты.
Даже платиноидов и редкоземельных элементов еще вполне достаточно и на Земле, чего уже говорить о никеле или кобальте. Да и сама технология доставки полезных ископаемых с астероидов на Землю пока не отработана даже в более или менее приближенной к реальности модели. NASA некоторое время разрабатывало технологию захвата астероидов и доставки их на лунную орбиту, для последующего «потрошения». Однако в 2017 году этот проект агентства был закрыт из-за отсутствия финансирования.
И даже известные энтузиасты космической добычи американская компания Planetary Resources пока зарабатывает не бурением шахт в далеких астероидах, а разработкой спутников. Первый спутник компании, Arkyd-3, приступил к работе в ближнем космосе в 2015 году и отрабатывал на орбите технологическую базу для будущих миссий вплоть до 23 декабря 2016 года: проверял системы управления, софт и другие компоненты.
Но зато у этой компании есть свой вариант ответа про рентабельность подобного рода проектов. Planetary Resources выделяет три типа астероидов, каждый из которых уникален и обладает особыми свойствами.
1й тип (C-type) представляет собой широко распространенное каменистое образование, сформировавшееся в начале развития солнечной системы, из которых планируется извлекать воду.
2й тип (Х-type) практически полностью состоит из металлических руд. Образовавшиеся в результате разрушения более крупного астероида, астероиды 2го типа, представляют собой сохранившееся от более раннего столкновения сверхпрочное ядро, которое может содержать больше платины, чем когда-либо было добыто на Земле. Например, в астероиде 2011 UW158, стоимость содержащихся драгоценных пород по некоторым оценкам достигала $5 трлн. Это, конечно, меньше, чем стоимость запасов на Психее, зато – проще извлечь и ниже риск вызвать обвал мировых цен на металлы (что отзовется и в других отраслях экономики).
3й тип (S-type) астероидов, выделяемых компанией, является смесью первых двух, сохраняя достоинства и недостатки каждого из них.
Год назад состоялся запуск индийской ракеты PSLV, которая вывела на орбиту очередной спутник компании - Arkyd-6. Он интересен тем, что содержит на борту экспериментальную технологию поиска воды на астероидах. А значит, компании, хоть и не так быстро, как планировалось изначально (запуск первого спутника к астероидам был заявлен на 20202 год, но затем перенесен на неопределенное время), но продвигается к поставленным целям.
Итак, подведем промежуточные итоги. Астероиды могут быть источниками драгоценных и редкоземельных металлов, из них можно добывать воду (а вода постепенно становится все более ценным ресурсом), и они могут стать источником снабжения внеземельных поселений широким спектром ресурсов (от воды и железной руды до платины и палладия).
Вода в космосе, кстати, будет востребована даже раньше, чем на Земле.
Правда, не сама по себе вода, а кислород и водород, на которые вода разлагается под действием электрического тока. Водородные двигатели уже существуют, и КПД у них высокий, а основным потребителем скорее всего станут спутники. Запуск спутника – дело дорогое, но, когда на нем кончается топливо, он превращается в космический мусор. Другое дело, если разместить на орбите водородную АЗС. Над технологиями дозаправки в космосе сейчас работают и NASA, и Китай, и частные компании. В частности, японская компания iSpace заявила, что ее первые аппараты отправятся на Луну уже в 2020-м и 2021-м, а к 2030 году начнется активная эксплуатация ресурсов спутника. Под ресурсами подразумевается реголит, из которого японцы и намерены извлекать водород с кислородом.
Пока космические «рудные стартапы» бьются за инвестиции, параллельно реализуются научно-исследовательские программы. Астероиды интересны ученым и как источник информации о формировании и составе тел Солнечной системы, и как потенциальный источник угрозы нашей планете (в истории Земли были случаи столкновения с крупными метеоритами, а Луна, как минимум, один раз «прилетело» и астероидом, так что вероятность подобного события ненулевая).
Ну и конечно, сама отработка посадки на малые космические объекты, получение там проб и доставка их на Землю – очень важны, как для дальнейшего исследования космоса, так и для его промышленного освоения.
Есть ли у новосибирских ученых вероятность поучаствовать в этом увлекательном и весьма перспективном процессе? Конечно, и эта вероятность намного выше, чем у возможного столкновения нашей планеты с астероидом. Начнем с того, что ряд институтов Академгородка имеет успешный опыт работы на нужды космонавтики еще с советских времен. А некоторый, как Институт физики полупроводников, эту работу не прекращали ни на день.
Во-вторых, само расширение спектра научных задач (одно дело – отправка на астероид исследовательского зонда и совсем другое – организация на Луне или астероиде «космической шахты») значительно расширяет список потенциальных участников их решения. И ряд исследований, которые изначально имели чисто земное применение (у того же Института геологии и минералогии или химических институтов) вполне могут получить и космические перспективы.
Здесь, пожалуй, главное не готовность ученых Академгородка к выполнению такого рода работы, а потребность в ней, наличие заказчика. Есть ли у «Роскосмоса» в программе на ближайшие годы какие-то глобальные проекты, требующие привлечения науки. Федеральный закон «О космической деятельности» 2015 года предусматривает, что Роскосмос должен заботиться по крайней мере о предупреждении космических угроз. Схожую работу ведут и в других странах: при NASA, например, существует отдел (office) по этой проблеме с бюджетом 40 млн долларов в год помимо специальных проектов, которые стоят дороже.
У нас пока все на уровне «деклараций о намерениях», хорошо, хоть в этих намерениях четко озвучено сотрудничество с институтами РАН. В январе этого года представители Роскосмоса заявили «Российская академия наук и Роскосмос приступили к разработке программы для исследования и создания методов противодействия угрозам из космоса — это астероиды и осколки космических камней». О других проектах российской космической корпорации, связанными с астероидами, пока ничего не слышно. Но это не означает, что для нашей науки, это направление совсем не актуально. И Россия как страна, и отдельные академические институты не раз становились полноправными участниками крупных международных научных проектов. Будь то Международная космическая станция или Большой адронный коллайдер. Так и сейчас, за неимением чисто отечественных проектов, мы можем войти в совместные, благо, российские ученые и инженеры пользуются в мире куда большим уважением, чем чиновники. А пользу от такого сотрудничества, как показала практика, получает вся страна, а не только участники проекта.
Сергей Исаев
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии