Mineritul asteroizilor, o opțiune VIABILĂ pentru viitorul planetei?

Ce corpuri ar merita explorate pentru extragerea resurselor?

Deoarece satelitul natural al Pământului și planetele telurice din Sistemul Solar nu sunt atât de atractive în privința exploatării resurselor, cercetările s-au îndreptat către asteroizi, corpuri primordiale ale Sistemului Solar ale căror orbite se află mai ales între Marte și Jupiter. Conform datelor centralizate în timp real de către NASA, numărul asteroizilor cunoscuți din întreg Sistemul Solar este 1.327.790 de exemplare, corpuri de mai mari sau mai mici dimensiuni, notează Cristian Omat pentru Infoclima.

Astfel, cel mai mare asteroid este Ceres care măsoară 940 km în diametru, în timp ce cele mai mici astfel de corpuri nu depășesc 1 m în diametru. Și chiar dacă numărul acestora este impresionant, marea majoritate a asteroizilor sunt de mici dimensiuni, iar masa cumulată a tuturor acestor corpuri nu depășește masa Lunii.

Conform analizelor spectrale efectuate de către astronomi, asteroizii pot conține o varietate de resurse, inclusiv metale de bază ori din categoria celor prețioase, precum și compuși organici.

Prin urmare, mineritul și aducerea acestor resurse pe Pământ ar putea fi o soluție de luat în calcul deoarece ar reduce dependența de resursele naturale existente și aflate in continuă scădere. Însă această activitate implică și dezvoltarea de tehnologii avansate pentru a ajunge la asteroizi, a extrage resursele și a le transporta pe Terra, o adevărată provocare pentru știința actuală.

Fig.1: Distribuția asteroizilor în Sistemul Solar. Credit foto: NASA/ McREL

Din multitudinea aceasta de asteroizi, cei mai adecvați explorării sunt cei din apropierea Pământului, mai exact cei din categoria NEA (Near Earth Asteroids) care provin din centura de asteroizi sau din alte zone ale Sistemului Solar și care se deplasează pe orbite aflate în proximitatea orbitei Pământului.

Asteroizii cunoscuți au fost centralizați în baza de date Minor Planet Center (MPC) susținută de IAU (International Astronomical Union) și NASA. Dintre aceștia se pot califica pentru misiuni de explorare cei care, în urma analizelor spectrale, au demonstrat o abundență de resurse de interes pentru umanitate.

Spectroscopia și determinarea culorii

Un alt criteriu este acela al mărimii asteroidului pentru ca o astfel de misiune să poată ajunge la sol și să înceapă activitatea de minerit. Evident că mai sunt o serie de criterii specifice, ceea ce restrânge din ce în ce mai mult numărul candidaților pentru activitățile de exploatare.

Mai trebuie menționat că, pentru a determina de pe Pământ proprietățile fizice ale unui asteroid, se utilizează spectroscopia și determinarea culorii, ceea ce împreună cu depărtarea acestuia față de Soare ne oferă informații clare despre compoziția și locul de proveniență.

Mărimea asteroidului se poate determina prin studiul radiației termice în spectrul infraroșu, iar pentru a afla perioada de rotație a unui asteroid, dar și forma ori structura sa internă, se utilizează fotometria, adică studiul variației de strălucire.

Ce tipuri de resurse sunt prezente în compoziția asteroizilor

În general asteroizii sunt alcătuiți din metal și rocă, iar aceștia sunt clasificati în trei mari categorii:

• metalici (parțial topiți și care conțin olivină, rocă vulcanică – piroxen și metale)
• primitivi (conțin materiale organice, carbon și silicați)
• bazaltici (fragmente ale unor corpuri mari ce conțin bazalt, olivina și metale)

Însă interesul este ridicat mai ales pentru materialele rare (prețioase) cruciale pentru tehnologiile terestre, precum celule de combustie și semiconductori. Pe Pământ, rezervele actuale de metale rare sunt gestionate doar de câteva țări care pot introduce vulnerabilități în lanțul de aprovizionare la nivel mondial, astfel renunțarea la această dependență suscită un interes major. De asemenea, unii asteroizi mai conțin apă, in diferite forme, un element esențial pentru misiunile spațiale cu echipaj uman sau chiar pentru colonizarea planetei Marte.

Totuși, cea mai bună metodă de analizare a compoziției asteroizilor este evident cea prin prelevare directă de probe din sol, asta deoarece stratul de praf de la suprafață asteroizilor (regolit) și care s-a format în urma impacturilor dintre ei este un factor care induce o incertitudine în determinarea precisă de la distanță a compoziției.

De asemenea, în urma ciocnirilor, unii asteroizi chiar au fost dezintegrați, însă fragmentele rezultate au rămas împreună pe traiectorie și s-au ”sudat” în timp datorită forțelor de atracție, astfel unii asteroizi se remarcă printr-o structura poroasă (rubble pile).

Asteroizii pot fi clasificați în anumite clase taxonomice, pe baza modului cum reflectă lumina Soarelui în intervalul de lungimi de undă 0,45 – 2,45 micrometri. Practic se studiază spectrul asteroidului, în diferite lungimi de undă. Taxonomia actuală a asteroizilor, denumită taxonomia Bus-DeMeo clasifica asteroizii prin corelarea observațiilor din spectrul infraroșu apropiat (Near Infrared) cu cele din spectrul vizibil.

Primele misiuni de exploatare a resurselor extraterestre

De-a lungul ultimelor decenii au fost efectuate o serie de cercetări cu privire la determinarea compoziției acestor asteroizi, studiile fiind realizate prin detecție de la distanță ori prin analizarea meteoriților proveniți din anumiți asteroizi, iar în ultimii ani chiar prin probe prelevate de pe suprafață asteroidului și aduse pe Pământ.

La acest capitol trebuie menționate cele două misiuni Hayabusa ale agenției japoneze JAXA, care au adus mostre de pe asteroidul 25143 Itokawa in anul 2010 și de pe asteroidul 162173 Ryugu in 2020.

Lansată pe 8 septembrie 2016, misiunea OSIRIX-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) a fost destinată studierii asteroidului 101955 Bennu, prelevarea unor probe de sol de pe suprafață acestuia și apoi reîntoarcerea pe Pământ. În 20 octombrie 2020 sonda a ajuns pe suprafața asteroidului Bennu și a început operațiunea de colectare a probelor, în punctul denumit “Nightingale” (Privighetoarea).

Pe 24 septembrie 2023, la o distanță de peste 100.000 km față de Pământ, sonda americană a ejectat capsula cu probele preluate de pe asteroidul Bennu, această reintrând în atmosfera terestră, fiind apoi recuperată din deșertul Utah (SUA) de către cercetători.

Beneficiile exploatării resurselor extraterestre sunt de neconstestat

Sonda spațială OSIRIX a fost redirecționată pe o nouă traiectorie pentru misiunea de studiere a asteroidului (99942) Apophis care la 13 aprilie 2029 va trece la o distanță extrem de mică față de Pământ.

• Catalogat că fiind un asteroid de dimensiuni mari, 340 metri diametru, Apophis se va apropia până la 31.000 km de suprafață Terrei, o distanță chiar mai mică decât cea a orbitelor sateliților geostaționari (aproximativ 36.000 km).
• Iar distanța mică (sub valoarea de 0,1 distanțe lunare) și dimensiunile mari ale lui Apophis îl vor face vizibil pentru aproximativ 2 miliarde de oameni din vestul Europei și nordul Africii.

Beneficiile exploatării resurselor extraterestre, în special vorbind despre mineritul asteroizilor, sunt de neconstestat. Cu toate acestea, studiile privind viabilitatea economică a unor astfel de misiuni nu ne oferă un orizont de timp până când aceste planuri vor deveni realitate.

Chiar dacă misiunile Hayabusa și OSIRIX au demonstrat că acest lucru este posibil, costurile acestor misiuni raportate la cantitățile infime de probe prelevate și aduse pe Pământ, nu dovedesc că mineritul asteroizilor ar fi o soluție viabilă din punct de vedere economic cu tehnologia actuală.

Din perspectiva etică, exploatarea resurselor din spațiu și implicit mineritul asteroizilor va exacerba și mai mult discrepanțele între țări, la nivel mondial. Asta deoarece costurile unor astfel de misiuni sunt prohibitive pentru marea majoritate a națiunilor de pe Pământ, doar câteva state fiind capabile financiar să investească în mineritul asteroizilor. Iar în urma acestor campanii, aceste state vor deveni din ce în ce mai bogate.

De asemenea, aducerea pe Pământ a unor metale rare va genera o depreciere a valorii acelorași exploatate pe Pământ, asta în detrimentul unor națiuni din Africa direct dependențe de aceste resurse.

Prin urmare, decizia de exploatare a resurselor din spațiu ar trebui reglementată la nivel mondial pentru ca nicio națiune să aibă de suferit, iar discrepanța dintre bogăție și sărăcie să devină și mai mare.

Citește și:

Resursele de pe fundul oceanelor | Un pas prea departe pentru TRANZIȚIA verde?

Punctul Nemo, un CIMITIR spațial care poluează Pacificul?

Radiografia POLUĂRII râurilor din România

Relațiile dintre economii și sistemele Pământului: ”O perioadă fără precedent de depășire a RESURSELOR globale”

Plajele litoralului românesc, de la evoluție naturală la lărgire artificială