астероид на 10 квинтиллионов долларов / Хабр
Что такое космический майнинг и зачем он нужен?
Сразу соглашусь с Вами, «космический майнинг» — звучит более чем заманчиво. Космическим майнингом называют добычу полезных ископаемых вне Земли. Например: добыча полезных ископаемых с других планет, астероидов, иных планет и даже из соседних солнечных систем. В данной статье мы рассмотрим способ добычи именно с астероидов. Добыча с иных планет/спутников — отдельная тема для разговора.
Насколько выгоден космический майнинг, и существует ли в нём сейчас потребность?
Фактически, всё золото, кобальт, железо, марганец, молибден, никель, осмий, палладий, платина, рений, родий и рутений, которые сейчас добываются из верхних слоёв Земли, являются остатками астероидов, упавших на Землю во время ранней метеоритной бомбардировки, когда после остывания коры на планету обрушилось огромное количество астероидного материала.
Чтоб понять картинку, вставленную ниже, давайте разберемся, какие классы астероидов существуют: (Вообще, существует всего 3 основных класса, однако мы рассматриваем ещё и более мелкие)
S-класс: (Каменистый) Состоит в основном из силикатов, таких как полевой шпат и пироксен.
C-класс: (Углеродистые) В основном состоят из глинистых минералов, гидратированных силикатов и водоносных минералов, а также содержат органические соединения, такие как углерод и водород.
P-класс: (Примитивные) Предполагается, что они имеют состав из богатых органикой силикатов, углерода и безводных силикатов, возможно, с водяным льдом в их недрах.
M-класс: третий по многочисленности класс астероидов, состав данного класса изучен довольно плохо. Известно только, что они обладают умеренно большим альбедо (0,1 — 0,2) и содержат в своём составе металлы: никель и железо, и всё это с небольшой примесью камней.
E-класс: схож с M-классом. Отличается лишь высоким альбедо.
D-класс: D-астероиды являются наиболее древними, малоизменёнными телами пояса астероидов. Спутники Марса Фобос и Деймос тоже можно отнести к этому классу астероидов. Имеют силикаты, богатые углеродом или органическими веществами, возможно, вперемешку с водяным льдом
R-класс: довольно редкий класс астероидов.
Химический состав астероидов этого класса говорит о том, что они подверглись наиболее интенсивной тепловой и ударной переработке и, вероятно, являются осколками промежуточных силикатных оболочекF-класс: очередной довольно редкий класс астероидов, которые входят в состав группы углеродных астероидов. По критериям классификации SMASS, астероиды классов B и F (в классификации Толена) почти неразличимы между собой и соответствуют классу B.
B-класс: угадайте какие эти астероиды? Правильно — редкие. Среди астероидной популяции объекты класса B преобладают главным образом во внешней части главного пояса астероидов. Спектроскопические исследования позволили предположить, что основными составляющими поверхности являются безводные силикаты, гидратированные глинистые минералы, органические полимеры, магнититы и сульфиды.
Химический состав астероидов этого класса говорит о том, что они подверглись наиболее интенсивной тепловой и ударной переработке и, вероятно, являются осколками промежуточных силикатных оболочекНемного цифр:
В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год.
Запомните это на будущее
Знакомьтесь, это Психея 16
Психея 16Между Марсом и Юпитером, на расстоянии ~400 млн километров от Земли, болтается один крайне интересный нам астероид — Психея 16. Астероид Психея 16 относят к классу металлических (M-класс), ибо, как нетрудно догадаться, состоит он из металлов.
Пояс астероидов между Марсом и Юпитером90% — это стандартные для астероидов и метеоритов подобного типа это никель и железо. На деле же, это достаточно редкое явление, ведь, как правило, доминируют астероиды из углеродных (C-класс) или силикатных соединений (S-класс). Ввиду данного явления многие ученые высказывают предположение, что Психея некогда могла быть ядром карликовой планеты, верхнюю часть которой «сдуло» в космос столкновение с чем-то большим, а ядро осталось болтаться в одиночестве. Психея — самый большой астероид из металлических астероидов, он похож на «картофелину» с средним диаметром в 200 км. Эта «картофелина» внутри содержит столько золота и прочих драгоценных металлов, что, по подсчетам Forbes, если продать всё это, каждому жителю досталось бы по 94 млрд долларов! С текущим курсом астероид стоит около 10 квинтиллионов долларов! Это 18 нулей) Правда, цифры эти абстрактны.
Богатство не приносит ресурсы, богатство приносит продажа чего-то, что удовлетворяет потребность. Газ и нефть это делают, но если их будет слишком много — цены неумолимо упадут.
Это важно понимать, что добыча ресурсов на астероидах — не панацея. Однако лишней она тоже не будет.
Так что там в планах?
Если так представить, можно просто взять какой-то космический камушек, зацепить буксиром и пригнать на Землю и покончить с мировым дефицитом платины, ведь так?
Перенесенная миссия на 10 октября 2023, Психея (угадайте почему она так названа) — планируемая миссия NASA по изучению металлического астероида Психея 16, с помощью которого можно изучать происхождение планетных ядер.
Ожидается, что эта миссия расширит понимание формирования планет и их внутренних структур.
Научные цели миссии:
Понять ранее неисследованную часть формирования планеты: железные ядра.
Заглянуть внутрь планет земной группы, включая Землю, непосредственно исследуя внутреннюю часть дифференцированного тела, которое иначе не было бы видно.
Исследовать новый тип мира, сделанный из металла.
Определить, является ли Психея 16 ядром, или это расплавленное вещество.
Определить относительный возраст областей поверхности Психеи 16.
Определить, содержат ли небольшие металлические тела те же лёгкие элементы, которые ожидаются в ядре высокого давления Земли.
Определить, образовалась ли Психея 16 в условиях, более окислительных или более восстановительных, чем ядро Земли.
Охарактеризовать топографию Психеи 16.
Научные вопросы миссии:
Является ли Психея 16 обнажённым ядром дифференцированной планетезимали, или она была сформирована как богатое железом тело? Каковы были части планет до слипания? Были ли у планетезималей, которые образовались вблизи Солнца и далеко очень разные составы?
Если Психея 16 была лишена своей мантии, когда и как это произошло?
Если Психея 16 когда-то была расплавлена, она затвердела изнутри или снаружи?
Возможно, Психея 16 обладает магнитным полем, как он охлаждается?
Каковы основные элементы, которые сосуществуют в металлическом железе сердечника?
Каковы основные характеристики геологической поверхности и глобальной топографии? Психея 16 радикально отличается от известных каменистых и ледяных тел?
Чем отличаются кратеры на металлическом теле от скал или льда?
План полёта
Психея прибудет к (16) Психея и выйдет на орбиту в 2029 году.
Космический корабль будет вращаться на уменьшающихся высотах или режимах. Его первый режим, «Орбита A», позволит космическому кораблю выйти на орбиту длиной 700 км для определения магнитного поля и предварительного картографирования в течение 56 дней. Затем он опустится на орбиту B, установленную на высоте 290 км, на 76 дней для тех же целей. Далее он опустится на орбиту C на высоте 170 км, на 100 дней для исследования гравитации и магнитного поля. Наконец, орбитальный аппарат выйдет на орбиту D на высоте 85 км, чтобы определить химический состав поверхности с помощью гамма-излучения и нейтронных спектрометров. Планируется, что аппарат пробудет на орбите астероида в течение не менее 21 месяца.
2022-ый год наглядно продемонстрировал, что человечеству нужна общая цель. Не простое реагирование на кризисы и внутренние конфликты, а стремление, к чему-то большему, чем мы сами.
Заключение
Несомненно, добыча полезных ископаемых на астероидах — многообещающая перспектива.
Как говорил Циолковский:
Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство
Я искренне рад, что смогу увидеть будущие великие открытия, достижения человечества, хоть и придется проявить терпение)
Не забуду оставить переведенное краткое видео от NASA. (Дарим печеньки каналу Alpha Centauri за замечательный перевод)
Гигантский железный астероид Психея оказался загадочнее, чем ожидали ученые
Если раньше ученые предполагали, что астероид Психея представляет из себя большой шар, состоящий исключительно из чистого железа, то новое исследование заставило изменить их свое мнение: возможно, Психея содержит в себе некий скрытый каменистый компонент.
Читайте «Хайтек» в
Согласно новому исследованию, проведенному исследователями из университетов Брауна и Пердью (оба — США), астероид Психея, который космический корабль НАСА собирается посетить в 2026 году, может состоять не только из тяжелого металла, но и некого твердого камня.
Психея, вращающаяся вокруг Солнца в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, является крупнейшим из астероидов спектральный класса M, которые состоят в основном из железа и никеля — в отличие от силикатных пород, из которых состоит большинство других астероидов. Но по словам астрономов, Психея посылает им смешанные сигналы о своем составе.
Свет, который отражает астероид, намекает ученым, что его поверхность действительно состоит в основном из металла. Это заставило ученых думать, что Психея представляет из себя обнаженное железное ядро, чья каменистая кора и мантия были «отброшены» в результате когда-то давно случившегося столкновения.
Миссия НАСА Psyche к далекому металлическому астероиду будет откроет революционный взгляд на возможности оптической связи в глубоком космосе.Однако, новые измерения массы и плотности Психеи говорят о другом. То, как его гравитация воздействует на соседние тела, заставляет предположить, что Психея гораздо менее плотна, если бы она была просто гигантским куском железа.
«В новом исследовании мы хотели выяснить, способно ли железное тело размером с Психею поддерживать почти 50-процентную пористость. И мы обнаружили, что это очень маловероятно», — рассказала Фиона Николас-Флеминг, ведущий автор исследования.
Команда Николас-Флеминг создала компьютерную модель, основанную на известных термических свойствах металлического железа, чтобы оценить, как пористость большого железного тела будет меняться с течением времени.
Модель показала, что для того, чтобы оставаться высокопористой, внутренняя температура Психеи должна была упасть ниже 800 кельвинов (526 °C) сразу после ее образования. При более высоких температурах железо было бы настолько податливым, что собственная гравитация Психеи разрушила бы большую часть порового пространства в его объеме. Основываясь на том, что известно об условиях в ранней Солнечной системе, исследователи отмечают, что крайне маловероятно, что тело размером с Психею — около 140 миль (почти 230 км) в диаметре — могло так быстро остыть.
Кроме того, любое событие, которое могло увеличить пористость Психеи после ее образования — например, сильное столкновение — вероятно, также нагрело бы Психею до температуры выше 800 кельвинов. Таким образом, любая вновь возникшая пористость вряд ли смогла бы долго просуществовать.
В совокупности, результаты исследователей показывали, что Психея, вероятно, не является пористым, полностью железным телом. Скорее всего, астероид содержит скрытый каменистый компонент, который снижает его плотность.
Как бы то ни было, вскоре ученые получат гораздо более четкое представление об этом загадочном астероиде. Через несколько лет НАСА планирует запустить космический корабль, который встретится с Психеей после четырехлетнего путешествия к поясу астероидов.
«Миссия захватывающая, потому что Психея — такая причудливая и загадочная вещь. Все, что найдет миссия, будет действительно важными новыми точками данных для Солнечной системы», — уточнила Николс-Флеминг.
Читать далее:
Найдено объяснение, почему с возрастом память у людей становится хуже
Омикрон и дети: как болеют новым штаммом самые маленькие и на что обратить внимание
Ученым удалось создать безалкогольное пиво, которое по вкусу как настоящее
Psyche
Миссия Psyche — это путешествие к уникальному богатому металлами астероиду, вращающемуся вокруг Солнца между Марсом и Юпитером. Что делает астероид Психея уникальным, так это то, что он представляет собой обнаженное железно-никелевое ядро ранней планеты, одного из строительных блоков нашей Солнечной системы.
Глубоко внутри каменистых планет земной группы, включая Землю, ученые предполагают наличие металлических ядер, но они находятся недосягаемо глубоко под каменистой мантией и корой планет. Поскольку мы не можем увидеть или измерить ядро Земли напрямую, Психея предлагает уникальное окно в жестокую историю столкновений и аккреции, которые создали планеты земной группы.
Миссию возглавляет Университет штата Аризона. Лаборатория реактивного движения НАСА отвечает за управление полетами, операции и навигацию. Шасси космического корабля на солнечных батареях будет построено компанией Maxar (ранее SSL) с полезной нагрузкой, включающей формирователь изображений, магнитометр и гамма-спектрометр.
Для получения дополнительной информации о статусе Psyche посетите блог Psyche Mission НАСА.
Научные цели
- Изучить ранее неизведанный строительный блок формирования планет: железные ядра.
- Загляните внутрь планет земной группы, включая Землю, непосредственно изучив внутреннюю часть дифференцированного тела, которое иначе нельзя было бы увидеть.
- Исследуйте мир нового типа. Впервые исследуйте мир, сделанный не из камня и льда, а из металла.
Научные цели
- Определить, является ли Психея ядром или это нерасплавленный материал.
- Определите относительный возраст участков поверхности Психеи.
- Определите, содержат ли небольшие металлические тела те же легкие элементы, которые ожидаются в ядре Земли под высоким давлением.
- Определите, была ли Психея сформирована в более окислительных или более восстановительных условиях, чем ядро Земли.
- Охарактеризовать топографию Психеи.
Научные инструменты и исследования
- Мультиспектральный сканер
- Гамма- и нейтронный спектрометр
- Магнитометр
- X-диапазон Gravity Science Investigation 9 0016
Оптическая связь для дальнего космоса (DSOC)
Миссия Psyche будет испытать сложную новую технологию лазерной связи, которая кодирует данные в фотонах в ближнем инфракрасном диапазоне (а не в радиоволнах) для связи между зондом в глубоком космосе и Землей.
Использование света вместо радио позволяет космическому кораблю передавать больше данных за заданный промежуток времени. Команда DSOC базируется в Лаборатории реактивного движения.
Внутри путешествия НАСА к астероиду, стоимость которого в 70 тысяч раз превышает мировую экономику – отчет Робба
Максар/АСУ/П. Рубин/NASA/JPL-Calt
Ожидается, что в этом году начнется миссия НАСА к астероиду, который может стоить в 70 000 раз больше, чем мировая экономика.
Еще в 2017 году космическое агентство решило, что человечеству будет полезно более внимательно изучить 16 Psyche. Миссию Psyche первоначально планировалось провести в конце 2022 года, но она была отложена из-за «проблем разработки». NASA планирует запустить космический корабль Psyche в октябре этого года. Судно должно достичь сверхценного астероида в августе 2029 года..
Вот все, что мы знаем об астероиде Психея, предстоящей миссии Психея и космическом корабле Психея.
Что такое 16 Психея?
Художественная концепция астероида 16 Психея. Максар/АСУ/П. Рубин/НАСА/JPL-CaltНазванная в честь греческой богини души, Психея была обнаружена итальянским астрономом Аннибале де Гаспарисом 17 марта 1852 года. Гигантский астероид типа М считается частичным ядром небольшой планеты, которая не смогла полностью сформироваться в первые дни. нашей Солнечной системы.
По словам астрономов, богатый металлами астероид размером с Массачусетс и формой напоминает картофелину. Его средний диаметр составляет около 140 миль, что примерно соответствует расстоянию между Лос-Анджелесом и Сан-Диего. Астероид вращается между Марсом и Юпитером на расстоянии от 235 миллионов до 309 миллионов миль от Солнца. (Здесь вы можете получить смоделированный вид Психеи в реальном времени.)
Исследование, опубликованное The Planetary Science Journal в 2020 году, предполагает, что Психея почти полностью состоит из железа и никеля.
Этот металлический состав отличает его от других астероидов, которые обычно состоят из камня или льда, и может свидетельствовать о том, что изначально он был частью планетарного ядра. Это будет не только важным открытием, но и ключом к потенциальной астрономической ценности Психеи: ученый НАСА Линди Элкинс-Тантон подсчитал, что железо в одном только астероиде может стоить целых 10 квинтиллионов долларов, что составляет 10 000 000 000 000 000 000 долларов (да, 20-значная цифра). сумма). Для контекста, вся мировая экономика стоит примерно 110 триллионов долларов на момент написания статьи. Однако недавние исследования Университета Аризоны показывают, что астероид может быть не таким металлическим или плотным, как считалось раньше. Исследователи утверждают, что Психея на самом деле может быть ближе к груде щебня, а не к открытому ядру планеты. Если это правда, это обесценит астероид. Предстоящая миссия НАСА должна раз и навсегда решить споры о составе Пыше.
Конечно, Психея — не единственный ценный камень в космосе.
НАСА ранее заявляло, что пояс астероидов между Марсом и Юпитером содержит минеральные богатства, эквивалентные примерно 100 миллиардам долларов на каждого человека на Земле. Добыча драгоценных металлов внутри каждого астероида и успешное возвращение их на землю — сложная задача. Тогда у вас есть целая загадка спроса и предложения, которая может привести к росту или падению цен на определенные металлы. Мы оставим сложности космического майнинга на другой день.
Почему НАСА отправляется в 16 Психею?
Космический корабль NASA Psyche в декабре 2022 года. НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт Если Психея на самом деле является остатком ядра планеты, которая так и не сформировалась должным образом, она может раскрыть секреты собственного ядра Земли. Внутренняя часть планет земной группы обычно скрыта под мантией и корой, но Психея не имеет таких внешних слоев. Мантия и кора астероида, вероятно, были сорваны в результате многочисленных сильных столкновений во время раннего формирования нашей Солнечной системы.
Изучая Психею, мы можем лучше понять, как образовалось ядро Земли. Миссия также может дать представление о формировании нашей Солнечной системы и планетарных систем вокруг других звезд.
По данным НАСА, это первое исследование человечества мира, состоящего в основном из металла. Космический корабль Psyche будет использовать специальные инструменты для определения типов материалов, из которых состоит астероид. Например, это на самом деле железо и никель? Или что-то другое? Корабль также измерит гравитацию и магнитное поле Психеи и установит топографию астероида. Все это расскажет нам больше об истории формирования и эволюции Психеи.
Что такое космический корабль Psyche и как он работает?
Специалисты Космического центра Кеннеди НАСА во Флориде работают над Психеей. НАСА/Исаак Уотсон Размером 10 на 8 футов, Psyche немного больше умной машины. Вместо того, чтобы работать на традиционном ракетном топливе, космический корабль будет производить собственную солнечную энергию.
Он оснащен большими солнечными панелями, которые после развертывания делают его размером с теннисный корт, который будет генерировать электричество для питания ионного двигателя и инновационного нового двигателя Холла. По сути, электричество от солнечных панелей используется для преобразования источника топлива (газообразный ксенон) в ионы ксенона, которые выбрасываются для обеспечения тяги. (Ксеноновое топливо также излучает холодное голубое свечение.) Пыше будет постепенно наращивать скорость, используя ионный двигатель. Космический корабль также пролетит мимо Марса для гравитационного толчка во время полета к астероиду.
Кроме того, Psyche будет оснащен множеством футуристических технологий. Космический корабль проверит так называемую «оптическую связь в глубоком космосе», в которой сообщения кодируются фотонами (частицами света) вместо радиоволн. Это может означать передачу гораздо большего количества данных обратно на Землю за заданный промежуток времени.
Корабль также будет оснащен гамма-лучами и нейтронным спектрометром для определения типов материалов в Psyche; магнитометр для измерения магнитного поля астероида; и мультиспектральный формирователь изображений для получения снимков с высоким разрешением.
Сколько будет стоить Психологическая миссия?
Шасси Solar Electric Propulsion (SEP) космического корабля NASA Psyche. НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институтНАСА сообщает, что общая стоимость миссии Psyche за весь жизненный цикл (включая ракету) составляет 985 миллионов долларов. По состоянию на июль прошлого года на проект было потрачено в общей сложности 717 миллионов долларов. Звучит как гроши по сравнению с этими 10 квинтиллионами долларов.
Сколько времени займет психологическая миссия?
Лаборатория реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт Psyche преодолеет около 280 миллионов миль, чтобы добраться до одноименного астероида.