Пока что себестоимость разработок не является коммерчески привлекательной.
Компания AstroForge запустила космический зонд, чтобы оценить минеральные ресурсы околоземного астероида. Это первая подобная частная миссия в истории. Бизнесмены собираются добывать в космосе драгоценные металлы.
Астрономы полагают, что некоторые небесные тела весьма богаты металлами. Речь идет об астероидах типа М. Буква «М» и означает «металлы». Например, астероид Психея состоит из металлов на 30-60%. Так, во всяком случае, получается по наблюдениям с Земли. Ни один из астероидов типа М пока не мог похвастаться искусственным спутником, который изучил бы его подробно.
Астероид 2022 OB5 имеет всего несколько метров в диаметре. Этот объект обращается вокруг Солнца, и его орбита близка к земной. Так, в январе 2026 года он пройдет в 649 000 км от Земли, то есть всего в 1,7 раза дальше Луны.
«Один» не будет выходить на орбиту вокруг 2022 OB5, не говоря уже о посадке. Он пролетит мимо астероида и будет фотографировать его на черно-белые камеры в течение нескольких часов. Минимальное расстояние должно составить около 1 км. Причем лишь в течение нескольких минут аппарат получит изображения больше 1 пикселя. Это все, что может сделать небольшой дешевый зонд, разработанный в невиданные в космической отрасли сроки: всего за 10 месяцев. Но полезность таких данных под вопросом. Максимум, что можно увидеть на фотографиях — что астероид выглядит блестящим, то есть на его поверхности действительно много металлов. Как много и каких металлов, по снимкам вряд ли получится понять.
Масштаб цен
Какие металлы вообще можно найти на астероидах? Наши знания об этом основаны в основном на исследовании метеоритов. Считается, что железные метеориты — это обломки астероидов М-типа.
Больше всего на «металлических» небесных телах железа и никеля. Однако добывать железо в сотнях тысяч километров от Земли — странная идея. В 2023 году компания AstroForge профинансировала научное исследование, чтобы понять, что ей искать в космосе.
Эксперты обратили внимание на металлы платиновой группы: платину, родий, рутений, иридий, палладий и осмий. Их содержание в земных рудах обычно не превышает 10 частей на миллион, в то время как в железных метеоритах оно может достигать 200 частей на миллион.
Значит ли это, что добыча на астероидах рентабельна? Этот вопрос авторы статьи деликатно обходят стороной, чтобы не говорить «нет» своему спонсору. Между тем достаточно простейших расчетов. Пусть внеземная руда в N раз богаче металлом, чем земная. Далее, пусть добыча на астероиде и транспортировка на Землю повышает себестоимость руды по сравнению с земной в K раз. Проект окупится, только если K < N. По данным исследования, можно ожидать что-то около N = 20. Множитель K трудно оценить, но это уж точно будут не десятки. Скорее сотни или тысячи.
Авторы статьи ссылаются на рыночную цену родия — более $500 000/кг. Возможно, если бы астероид состоял из родия целиком, добыча могла бы окупиться. Но при содержании 200 частей на миллион ради килограмма родия придется либо доставить на Землю 5 т астероидного грунта, либо строить на астероиде обогатительный завод. То и другое не только нерентабельно, но и технически невозможно — во всяком случае, в обозримом будущем. Оптимисты любят ссылаться на грузоподъемность Starship. Но, во-первых, этот корабль до сих пор не вышел из стадии испытаний. Во-вторых, дело не только в грузоподъемности ракет. Привезти с астероида даже небольшие пробы грунта — сложнейшая операция, осуществленная лишь трижды в истории. Технологий для промышленной добычи просто нет.
И это если речь о сверхдорогом родии. Упомянутую авторами платину было бы невыгодно добывать, даже если бы астероид состоял из нее в чистом виде. Возьмем для ориентировки стоимость доставки грузов на Луну. По самым оптимистичным подсчетам, это около $10 000 за килограмм. Между тем Луна гораздо ближе любых астероидов. А ведь «космический рудокоп» должен стартовать с Земли, сесть на астероид, добыть металл и вернуться обратно. Пожалуй, оценка себестоимости добытого сырья в $100 000/кг будет довольно скромной. При этом килограмм платины стоит всего $31 000.
Вряд ли такие подсчеты не по силам сотрудникам AstroForge. В конце концов, создание космических аппаратов требует куда лучшего знакомства с математикой. Как ни печально, похоже, что цель бизнесменов не внеземные металлы, а деньги инвесторов.
Но по крайней мере одна заслуга компании несомненна. Она показала, что небольшая фирма может быстро разработать и запустить к астероиду зонд, пусть даже скорее символический, чем исследовательский.
На Луну за водой
Пока AstroForge рассказывает истории об астероидной платине, NASA в партнерстве с Intuitive Machines будет искать лунную воду. Конечно, не чтобы транспортировать ее на Землю, а чтобы снабжать будущие лунные базы.
На большей части Луны гораздо суше, чем в самых суровых земных пустынях. Виной тому отсутствие атмосферы и долгие местные сутки, которые в 29 раз продолжительнее земных. За день поверхность Луны на экваторе прогревается до плюс 130°С. По оценкам пятилетней давности, в средних широтах Селены найдется лишь 100–400 г влаги на тонну грунта.
С другой стороны, вблизи полюсов есть кратеры, куда никогда не заглядывают солнечные лучи. Судя по наблюдениям с орбиты, там есть лед в заметном количестве: 1–5% от массы грунта. Добывать эту воду может быть дешевле, чем везти ее с Земли. Однако спускаться на дно глубоких кратеров было бы сложно. Может быть, вблизи полюсов запасы льда есть и просто в грунте? Разумеется, на некоторой глубине под залитой солнцем поверхностью.
Эту гипотезу и должна проверить «Афина». Она сядет в 164 км от южного полюса Луны. Тем самым компания Intuitive Machines обновит собственный рекорд: в прошлом году ее зонд «Одиссей» прилунился в 300 км от полюса. «Афина» извлечет грунт с глубины 1 м и определит содержание воды и некоторых других веществ. Анализ грунта на месте намного более надежен, чем сканирование с орбиты. Так что «Афина» может развеять сомнения в существовании лунного льда.
Тем временем «Лунный первопроходец» продолжит поиски воды с орбиты. Он просканирует около тысячи районов, в сумме покрывающих 1-2% поверхности Луны. Карта водных ресурсов нашего спутника пригодится для планирования новых экспедиций, в том числе и пилотируемых. Правда, не исключено, что эти ресурсы окажутся более скудными, чем надеются в NASA. Но это тот самый случай, когда отрицательный результат — тоже результат.
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/S0v6vElUhgA?si=RsYvuYqEMfDd_gz4" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe>
