Είναι η αξιοποίηση κοιτασμάτων ορυκτών πρώτων υλών (ΟΠΥ) στο διάστημα ρεαλιστική ή σενάριο επιστημονικής φαντασίας; Αποτελεί ο ορυκτός πλούτος των αστεροειδών, ένα διαστημικό κυνήγι κρυμμένων θησαυρών; Είναι η εξόρυξη σε αστεροειδείς το επόμενο βήμα για την ανθρωπότητα ή μια ακόμη ακριβή περιπέτεια; Ποιες μπορεί να είναι οι τεχνολογικές προκλήσεις και οι οικονομικές προοπτικές; Ο Δρ. Νικόλαος Αρβανιτίδης, Οικονομικός Γεωλόγος, εξηγεί γιατί η εξόρυξη στο διάστημα αποτελεί πλέον μια ρεαλιστική προοπτική και όχι σενάριο επιστημονικής φαντασίας.
Ας δούμε τα επιχειρήματα και για τις δύο πλευρές: (1) Ρεαλιστική προοπτική και (2) Σενάριο επιστημονικής φαντασίας.
Εικόνα 1: Η κύρια ζώνη αστεροειδών που αποτελούν «εν δυνάμει» κοιτασματολογικό στόχο για την εξόρυξη ΟΠΥ [1]
1. Γιατί είναι ρεαλιστική (μακροπρόθεσμα);
(A) Δυναμικά οφέλη
- Απομείωση του περιβαλλοντικού κόστους: Η εξόρυξη στη Γη συνοδεύεται δυνητικά και κατά περίπτωση από περιβαλλοντικές επιπτώσεις και κοινωνικές συγκρούσεις. Η μεταφορά αυτών των δραστηριοτήτων στο διάστημα θα μείωνε ενδεχόμενα αυτό το φορτίο.
- Διαστημική οικονομία: Οι ΟΠΥ από αστεροειδείς (πλατίνα, παλλάδιο, ιρίδιο, όσμιο, κ.λπ.) είναι απαραίτητες για την ηλεκτρονική και τις πράσινες τεχνολογίες. Η δημιουργία μιας αλυσίδας προμήθειας εκτός Γης θα μείωνε το κόστος κατασκευής δορυφόρων, διαστημικών σταθμών και υποδομές διαμονής σε άλλους πλανήτες.
- Εξόρυξη για το διάστημα, στο διάστημα (In-Situ Resource Utilization, ISRU): Αυτή είναι η κοντινότερη και πιο ρεαλιστική εφαρμογή. Η ιδέα είναι να εξορυχθούν ΟΠΥ από τη Σελήνη ή τον Άρη για να υποστηριχθούν διαστημικοί σταθμοί και άλλες «οικιστικές» δραστηριότητες, χωρίς το τεράστιο κόστος «εκτόξευσης» όλων των προμηθειών από τη Γη. Για παράδειγμα, η εξαγωγή νερού από τους πόλους της Σελήνης για να παραχθεί πιθανό καύσιμο (υδρογόνο/οξυγόνο) για διαστημόπλοια, καθιστώντας τη Σελήνη ένα «πρατήριο καυσίμων» για περαιτέρω εξερευνήσεις.
(Β) Υπάρχουσες τεχνολογίες και σχεδιασμοί
- Οι διαστημικές αποστολές (π.χ., OSIRIS-REx της NASA, Hayabusa2 της JAXA) έχουν ήδη επιτύχει την προσγείωση σε αστεροειδείς και τη συλλογή δειγμάτων για επιστημονικούς σκοπούς. Το επόμενο βήμα είναι η κλιμάκωση αυτής της διαδικασίας.
- Η NASA και άλλοι χρηματοδοτούν έρευνα για τεχνολογίες ISRU, όπως πειράματα για την εξαγωγή οξυγόνου από την σεληνιακή άμμο (ρεγόλιθο ή ρηγόλιθο).
- Ιδιωτικές εταιρείες όπως η Planetary Resources και η Deep Space Industries (παρόλο που αντιμετώπισαν οικονομικά προβλήματα) έδειξαν ότι υπάρχει επιχειρηματικό ενδιαφέρον και δημιούργησαν στρατηγικά/επιχειρησιακά σχέδια εφαρμογής.
(Γ) Οικονομικά κίνητρα
- Ορισμένοι αστεροειδείς περιέχουν ΟΠΥ αξίας τρισεκατομμυρίων ευρώ. Ακόμα και αν μόνο ένα μικρό κλάσμα αυτής της αξίας μπορούσε να αξιοποιηθεί, θα δημιουργούσε τεράστια κίνητρα.
2. Γιατί αποτελεί ακόμα μια μεγάλη πρόκληση (Γιατί φαίνεται σαν επιστημονική φαντασία);
(A) Τεχνολογική πολυπλοκότητα
- Αυτοματοποίηση: Θα χρειαστούν πλήρως αυτόνομα ρομπότ που μπορούν να πραγματοποιήσουν κοιτασματολογική έρευνα και χαρακτηρισμό (Σχήμα 2), να εξορύξουν και να επεξεργαστούν μεταλλικά ορυκτά σε μηδενική βαρύτητα και σε ακραίες συνθήκες. Αυτό είναι πολύ πιο δύσκολο από οποιαδήποτε τρέχουσα βιομηχανική αυτοματοποίηση.
- Επεξεργασία: Η δημιουργία «εργοστασίων» στο διάστημα για τον διαχωρισμό και την ανάκτηση των μετάλλων από τα ακατέργαστα μεταλλεύματα είναι μια τεράστια πρόκληση μεταλλουργικής μηχανικής.
- Μεταφορά: Η επιστροφή των επεξεργασμένων ΟΠΥ στη Γη απαιτεί ασφαλείς μεθόδους, ενώ η μεταφορά τους σε τροχιά γύρω από τη Γη ή τη Σελήνη για περαιτέρω χρήση απαιτεί αποδοτικά συστήματα πρόωσης.
Εικόνα 2: Σκαρίφημα που αναπαριστά «μεταλλευτική» αποστολή στο διάστημα που επιχειρεί κοιτασματολγική έρευνα αστεροειδούς [2]
(Β) Εξωφρενικό κόστος
- Το κόστος εκτόξευσης εξοπλισμού στο διάστημα παραμένει πολύ υψηλό, παρά την ανάπτυξη επαναχρησιμοποιούμενων πυραύλων (όπως της SpaceX). Η κατασκευή και η συντήρηση μιας διαστημικής εξορυκτικής βάσης (Σχήμα 3) θα απαιτούσε επενδύσεις εκατοντάδων δισεκατομμυρίων ευρώ.
Εικόνα 3: Εικονογραφημένο σενάριο εξόρυξης κοιτάσματος κάποιου αστεροειδούς [3]
(Γ) Νομικά και ηθικά ζητήματα
- Νομικό κενό: Το Διεθνές Σύμφωνο για το Διάστημα (1967) ορίζει ότι κανένα έθνος δεν μπορεί να διεκδικήσει κυριαρχία σε ουράνιο σώμα. Ωστόσο, είναι ασαφές εάν μια ιδιωτική εταιρεία μπορεί να ιδιοποιηθεί κοιτάσματα που εξορύσσει. Η Νομοθεσία για το Διάστημα των ΗΠΑ (2015) λέει ότι οι Αμερικανοί πολίτες μπορούν να ιδιοποιηθούν κοιτάσματα από αστεροειδείς, αλλά αυτό δεν είναι αναγνωρισμένο διεθνώς. Αυτό δημιουργεί μια γκρίζα νομική ζώνη.
- Διαστημική προστασία: Υπάρχουν ανησυχίες ότι η εκτεταμένη εξόρυξη θα μπορούσε να καταστρέψει επιστημονικά σημαντικούς αστεροειδείς ή ακόμα και να διαταράξει την τροχιά τους, δημιουργώντας κινδύνους.
Συμπέρασμα
Η αξιοποίηση κοιτασμάτων ΟΠΥ στο διάστημα δεν είναι επιστημονική φαντασία, αλλά μια αναδυόμενη τεχνολογική και βιομηχανική δραστηριότητα που βρίσκεται σε «εμβρυϊκή» φάση.
- Βραχυπρόθεσμα (10-20 χρόνια): Θα δούμε επιστημονικές αποστολές και τεχνολογικά πειράματα για ISRU στη Σελήνη και τον Άρη.
- Μεσοπρόθεσμα (20-50 χρόνια): Πιθανή ανάπτυξη μικρής κλίμακας εξόρυξης σε αστεροειδείς κοντά στη Γη για την τροφοδοσία της διαστημικής βιομηχανίας (κατασκευή δορυφόρων σε τροχιά).
- Μακροπρόθεσμα (50+ χρόνια): Εάν η τεχνολογία γίνει αρκετά φθηνή και λειτουργική, η επιστροφή πολύτιμων και κρίσιμων ΟΠΥ στη Γη θα μπορούσε να γίνει εμπορικά βιώσιμη.
Όπως συνέβη με το διαδίκτυο και τα GPS, που ξεκίνησαν σαν στρατιωτικά προγράμματα, η διαστημική εξόρυξη ξεκινά σαν μια φαινομενικά «επιστημονική» ιδέα, αλλά έχει το δυναμικό να αλλάξει ριζικά την οικονομία και το μέλλον της ανθρωπότητας σαν ένας διαστημικός πολιτισμός.
Πηγές
[1] By Wikideas1 - Own work https://www.universetoday.com/156335/could-we-use-mars-as-a-base-for-asteroid https://www.pinterest.com/pin/116038127874556281/ https://commons.wikimedia.org
[2] By Denise Watt - http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/exploration/marsexploration, https://commons.wikimedia.org
[3] By KEEN SWH LTD - http://www.spaceengineersgame.com/pictures.html, https://commons.wikimedia.org
