Разговоры о добыче полезных ископаемых на астероидах и планетах звучат скорее как декорации к сюжетам фантастических фильмов, чем как серьезные планы ученых. Тем не менее, разработки в этой области ведутся.

Что именно можно (и имеет смысл) добывать на астероидах и других небесных телах? Ученые выделяют две категории ископаемых: первые можно будет использовать прямо на месте, вторые — транспортировать на Землю. К первой группе относятся, например, конструкционные материалы, и в особенности вода. С помощью электролиза ее можно разложить на водород и кислород, чтобы затем использовать их в качестве топлива для космических аппаратов и различного оборудования. Ко второй группе относятся редкие металлы и газы. Например, довольно часто упоминается гелий-3, который может оказаться ценным сырьем для будущей термоядерной энергетики. Конечно же, если она когда-нибудь появится на Земле.

Рентабельность разработки ископаемых обеих категорий определяется технической сложностью и стоимостью их добычи и транспортировки до места использования по сравнению с земными аналогами — примерно теми же принципами руководствуются и при разработке земных месторождений. Так, заранее понятно, что доставлять сотни тонн топлива за пределы Земли — сложная и чрезвычайно дорогостоящая затея. Скорее всего, для работы станции, например на Луне, потребуется какое-то местное топливо. Но если добыча этого топлива даст определенный эффект, то будет ли рентабельна добыча ископаемых второй категории, пока никто не знает. Некоторые оценки указывают, что добыча металлов платиновой группы покроет убытки, но и это вызывает немало вопросов.

Уже сейчас существуют две сравнительно крупные частные компании, планирующие разведку, а в будущем и добычу полезных ископаемых на астероидах. Первой о своих планах заявила Planetary Resources, возглавляемая Эриком Андерсоном, который занимался бизнесом в области космического туризма (его компания Space Adventures организовывала полеты на МКС всех космических туристов). Сооснователями первой космической горнодобывающей компании стали такие далекие от космической отрасли люди, как Джеймс Кэмерон и Ларри Пейдж. В 2012 году компания обещала, что к 2020 году создаст первый космический «склад горючего». На сегодня ей удалось запустить два пробных околоземных спутника-телескопа, предназначенных для демонстрации технологии разведки.

Второй крупный игрок — Deep Space Industries, также частная американская компания, пользующаяся поддержкой правительства Люксембурга. О своих планах DSI заявила в 2013 году, через год после Planetary Resources. Компания надеется начать активную добычу ценных металлов и воды уже к 2023 году. Сегодня первый спутник-прототип — Prospector-X — лишь ожидает старта.

Полезные компоненты грунта Луны и других небесных тел:

Луна:
– титанат железа;
– силикаты железа и щелочных металлов;
– вода 0,09 процента по массе (данные Chandrayaan-1).

Астероиды M-типа:
– никель;
– железо;
– металлы платиновой группы.

Астероиды C-типа:
– углерод и органика;
– вода (до нескольких процентов по массе).

Астероиды S-типа:
– силикаты.

Уже на этапе выбора потенциальной цели возникают сложности. Заранее определить, какие полезные ископаемые и в каком количестве имеются на том или ином астероиде, чрезвычайно сложно. В арсенале астрономов, по сути, имеются только спектроскопические исследования с помощью земных и околоземных телескопов. Но они показывают лишь, как поверхность астероида отражает свет. Это позволяет делать некоторые предположения, например о преобладании металлов на каких-то астероидах — они сильнее «блестят» по сравнению с другими. Но чтобы делать конкретные предсказания по химическому составу и содержанию ископаемых, нам не хватает статистики.

Казалось бы, большой вес руды — это скорее проблема шахтеров на Земле, где необходимы массивные установки, мощные манипуляторы и большое количество взрывчатки для горных работ. Но, попав на Луну, почти вся существующая техника окажется в шесть раз менее эффективной. Академик Николай Мельников, директор Горного института Кольского научного центра РАН, отметил на круглом столе в НИТУ «МИСиС», что осевое давление в буровом станке, к примеру, скорее приведет к тому, что приподнимется сам станок, чем пойдет бурение, а экскаватор будет отъезжать от забоя из-за большого напорного усилия.

Когда полетят первые робошахтеры?

Эксперты неоднократно называли самые разные сроки. Упомянутые выше Planetary Resources и DSI планировали приступить к добыче полезных ископаемых уже в 2020-х годах. Кроме того, сейчас появляются первые компании-конкуренты, например Aten Engineering, возглавляемая бывшим сотрудником NASA и главой отдела Центра малых планет по стратегиям и инновациям Хосе Луи Галаше. Галаше считает, что первые попытки извлечения ресурсов из астероидов произойдут в ближайшие 10-20 лет, а космическая добывающая промышленность начнет развиваться через 20-50 лет.

К добыче ресурсов на астероидах планирует присоединиться и Китай. Примерно полгода назад Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация заявила о планах начать разработку астероидов к 2040 году. Правда, в данном случае действительно могут возникнуть правовые препятствия: если все вышеперечисленные проекты намечены и осуществляются частными компаниями, то появление у них конкурента в лице государственной корпорации может быть расценено как попытка национализировать участок космоса.

Напоследок стоит заметить, что платиновые металлы за пределами Земли есть не только на астероидах. На околоземной орбите находятся тысячи единиц космического мусора — вышедшие из строя спутники, ступени ракет-носителей и обломки, возникшие в результате столкновений. Сегодня разрабатывается множество проектов по сбору всего этого добра, поэтому вполне возможно, что первыми ценными ресурсами, доставленными на Землю из космоса, окажутся наши же земные золото, иридий и осмий.

Источник: Журнал "Все о космосе"