reklama

Těžba na asteroidech: Najdeme ve vesmíru zlato?

3.2.2014 – Pavel Koten
Plány na těžbu nerostů na asteroidech nejsou nijak nové. Společnost Planetary Resources, která byla založena v roce 2012, však přichází s naprosto konkrétními návrhy, jak tuto letitou ideu realizovat
Těžba na asteoridu

Ve Sluneční soustavě se pohybuje obrovské množství asteroidů nejrůznějších velikostí, tvarů a složení. A právě tato bohatost typů slibuje nejrůznější minerály a horniny, jež by se mohly v budoucnosti na těchto tělesech získávat. Navíc existuje velká skupina těles, která se na svých drahách přibližují k Zemi, a mohla by tak být dostupnější než ostatní.

Pozemské zásoby docházejí

Na základě odhadů současných zásob na Zemi a pokračujícího nárůstu spotřeby se předpokládá, že řada prvků, které jsou klíčové pro moderní průmysl (např. zinek, cín, stříbro, zlato, olovo či indium), se během několika desetiletí stane nedostatkovými. A je to právě jejich těžba na jiných tělesech Sluneční soustavy, která by mohla chybějící zásoby nahradit.

Pikantní je, že většina těchto prvků (a řada dalších), které se v současné době ze zemské kůry těží, ve skutečnosti pochází rovněž z asteroidů, jež dopadly na Zemi po jejím vzniku. Když byla naše planeta před čtyřmi miliardami let rozžhavena, klesly těžké prvky (jako např. železo) do zemského jádra. Na povrchu zůstala ochuzená kůra, která byla posléze znovu obohacena cennými prvky při dopadech kosmických těles.

Kde a jak těžit

Volba vhodného asteroidu či komety je samozřejmě stěžejním úkolem pro každého, kdo by se chtěl těžbou na takovém tělese zabývat – a to nejen z hlediska jeho složení. Snad ještě důležitější je dostupnost takového objektu při letu ze Země, což závisí na vzájemné poloze drah naší planety a zvoleného tělesa. Čím vyšší je změna rychlosti, kterou musí kosmická loď či sonda vykonat, tím větší množství energie pro dosažení tělesa spotřebuje. Pokud tedy kosmická loď vytěží suroviny a vyrobí raketové palivo, sama část spotřebuje při zpátečním letu. Z tohoto hlediska jsou proto zajímavější blízkozemní planetky, u kterých je parametr změny rychlosti nižší než v případě těles z hlavního pásu asteroidů. Nabízí se i možnost využití gravitačního pole planet či Měsíce pro urychlení případné kosmické lodi, což ovšem znatelně prodlužuje dobu letu.

Je-li vybráno vhodné těleso k těžbě, nastává další otázka – jak k samotné těžbě a přepravě materiálu přistoupit. Nabízí se hned několik možností. Úplně nejjednodušší je naplnit kosmickou loď vytěženým surovým materiálem a ten dovézt zpět k Zemi pro další zpracování. Takové řešení je přímočaré a jednoduché, jeho nevýhodou je však transport množství odpadu, který nemusí mít další využití. S tím také souvisí velké množství vynaložené energie.

Druhou možností je zpracování materiálu přímo na místě těžby a následný transport již jen „čisté“ suroviny. To může zahrnovat i výrobu raketového paliva pro zpáteční let. Při této ekonomičtější, ale zároveň složitější variantě je nutné do blízkosti asteroidu nebo na jeho povrch dopravit zařízení na zpracování vytěženého materiálu. To zase znamená nutnost ukotvit takovou „továrnu“ přímo na povrchu asteroidu či na jeho oběžné dráze. Zpoždění rádiového signálu při komunikaci se vzdálenými objekty však může činit i několik desítek minut, a veškerá činnost na místě by tak musela být plně automatizovaná, případně by vyžadovala přítomnost lidské posádky. A to přináší další komplikace.

Poslední variantou je zachycení asteroidu a jeho transport do blízkosti Země, buď přímo na její oběžnou dráhu, nebo na dráhu kolem Měsíce. Existuje několik teoretických možností, jak něco takového provést, jisté ovšem je, že by šlo o nesmírně komplikovaný úkol. Na druhou stranu by těžba na asteroidu v blízkosti Země byla jednodušší a vyžadovala by podstatně méně energie.

Značkování asteroidů

Aby mohli lidé z Planetary Resources nějaký asteroid vhodný k těžbě nalézt, potřebují nejprve odpovídající dalekohled. Proto se v sídle společnosti připravuje projekt, který bude spočívat ve vypuštění prvních soukromých kosmických dalekohledů. Na rozdíl od velkých dalekohledů, jako je Hubble Space Telescope, se bude jednat o velmi malé a lehké přístroje – kosmická sonda vážící pouhých 20 kg ponese malý dalekohled se zrcadlem o průměru necelých 25 cm. Cílem je vynést takové zařízení na oběžnou dráhu za cenu nižší než dvacet milionů dolarů. Tam by se měla shromáždit celá flotila podobných přístrojů. Planetary Resources pak plánují pronajímat pozorovací čas astronomům a vědcům, čímž by společnost generovala i nějaký zisk. Start prvního dalekohledu by se mohl uskutečnit už na konci roku 2013.

Pokud bude nějaké těleso vytipováno jako vhodné pro bližší průzkum, vydá se k němu roj kosmických sond. Opět se bude jednat o malé roboty poháněné zřejmě iontovými motory. Nasazení většího počtu malých a jednoduchých zařízení snižuje riziko neúspěchu v případě poruchy některého z nich. Roboti se k danému objektu přiblíží a spojí se s ním. Vzhledem k malé gravitaci (plány počítají s tělesy menšími než 1,5 km v průměru) se nebude jednat o přistání v pravém slova smyslu. Robot se pomocí jakýchsi kotev připojí k povrchu tělesa a provede analýzu jeho složení. Výsledky odešle zpět na Zemi. Poté může na jeho povrch umístit rádiový maják, jehož prostřednictvím bude možné těleso pečlivě sledovat a který zároveň umožní budoucím kosmickým lodím jeho snadnější lokalizaci. I zde se dá očekávat spolupráce s astronomickou komunitou, která by mohla přinést další příjmy.

Voda jako první cíl

V první fázi by se těžba Planetary Resources zaměřila na vodu, která může být využita pro výrobu raketového paliva, kdy je rozložena na vodík a kyslík, nebo samozřejmě pro potřeby lidské posádky v případě pilotovaných letů. Každý litr vody dovezený na oběžnou dráhu ze Země však dnes stojí desítky tisíc dolarů kvůli vysokým nákladům na jeho dopravu. A voda vytěžená na vhodném asteroidu by měla být levnější. Kromě toho se nachází i v kometách a velmi pravděpodobně také v polárních oblastech Měsíce – malých těles Sluneční soustavy, která obsahují vodu v nějaké podobě, je velké množství.

Plány společnosti Planetary Resources hovoří už pro rok 2020 o tankovací stanici na oběžné dráze, jež by využívala vodu vytěženou z asteroidů. Jako nejvhodnější objekty se pro tento účel jeví asteroidy typu C, tedy asteroidy obsahující uhlíkaté chondrity. Proto by se flotila malých robotů vydala k takovému asteroidu. Někteří z nich by seškrabávali z jeho povrchu materiál a drtili jej, zatímco jiní by nadrcený materiál sbírali. Pak by se materiál umístil do uzavřeného kontejneru, jenž by byl zahříván. Uvolněné vodní páry by se poté shromažďovaly v nádržích. Následně by byly dopraveny zpět na oběžnou dráhu kolem Země, kde se bude pohybovat tankovací stanice.

Těžba kovů v nedohlednu

Těžba kovů se v současné době zdá být složitější. Harry McSween z Tennesseeské univerzity, který je členem týmu kosmické sondy Dawn, ji dokonce považuje za neproveditelnou. Naproti tomu John Lewis z Arizonské univerzity se domnívá, že některé asteroidy typu M mohou obsahovat až 30 % kovů například ve formách slitin. Podle jeho názoru by v takovém případě pomohla metoda prostého sběru kovových zrn z povrchu pomocí magnetů. Zřejmě až podrobný průzkum vybraných těles ukáže, jakým způsobem bude případně možné kovy z jejich povrchu nebo nitra těžit.

Každopádně jsou plány společnosti Planetary Resources velmi ambiciózní a, jak uvádí sami její představitelé, nejedná se „jenom“ o obchod, ale rovněž o vytyčení nového směru kosmického výzkumu.

Publikováno v časopise Tajemství vesmíru 9/2012

Foto, ilustrace: 
Planetary Resource
reklama
reklama