О добыче полезных ископаемых в космосе сейчас говорят много и часто. Но говорить — одно, а вот добывать ресурсы на астероидах или где-то ещё — совсем другое. В течение нескольких лет различные стартапы разрабатывали технологии по добыче, и сейчас некоторые из них готовы представить хотя бы предварительные планы. Что это за планы, какие объекты планируют осваивать и насколько всё это реально, обсудим под катом.
Кто собирается добывать полезные ископаемые
В первую очередь это стартапы, хотя и государственные организации разных стран тоже время от времени заявляют о своих планах начать добычу. Например, Китай пару лет назад заявлял о том, что собирается добывать гелий-3 на Луне. Насколько можно судить, там его много, а это бесценное «топливо» для термоядерных реакторов.
Кроме того, есть несколько относительно известных частных компаний, которые разрабатывают технологии и методы добычи. Это, например, AstroForge, Trans Astronautica Corporation и Karman+.
Исследования о возможности начать добычу ресурсов в космосе проводят и учёные. Например, группа экономистов опубликовала ряд статей о возможности ведения экономической деятельности в космосе — околоземном пространстве и более удалённых регионах.
Стимулом для начала практических работ по добыче может стать потребность в больших объёмах редкоземельных металлов и других ресурсов. Так, эти металлы используются в электронной промышленности, «зелёной» энергетике, автомобилестроении и т. п. Некоторые компании предлагают добывать необходимые ресурсы со дна морей и океанов. Другие говорят, что на астероидах всего этого может быть с избытком, причём добыча не причинит никакого вреда живым организмам.
Прямо сейчас начать добычу всего, что нужно человечеству, на астероидах невозможно. Нет ни соответствующих технологий, ни обрабатывающих заводов и фабрик в космосе. Кроме того, на данный момент затраты на доставку ресурсов из космоса в несколько раз (вернее, в несколько десятков раз) превышают стоимость этих ресурсов. Но с течением времени цены падают.
Благодаря многоразовым ракетам, разработанным SpaceX, Rocket Lab и другими компаниями, с 2005 года стоимость запуска полезной нагрузки упала примерно в 20 раз за килограмм — и может снизиться ещё больше. Кроме того, стоимость металлов, даже не редкоземельных, постоянно растёт. Так, кобальт в настоящее время стоит около 33 000 долларов за тонну, а никель — 20 000 долларов за тонну. Никель необходим для производства электромобилей, солнечных батарей, а кобальт — для ветряных турбин.
По данным Международного энергетического агентства, спрос на кобальт может вырасти в шесть раз к 2050 году, в конечном счёте достигнув миллиона тонн в год, а спрос на никель может увеличиться в четыре раза, в зависимости от того, насколько серьёзно правительства и отрасли пытаются добиться перехода к экологически чистой энергетике. Ожидается также рост спроса на металлы платиновой группы — как для каталитических нейтрализаторов, так и для топливных элементов. Соответственно, при многократном росте цен на эти металлы их добыча в космосе в итоге может стать и рентабельной.
При этом учёные считают, что добытые ресурсы можно использовать как в космосе — для колоний на Луне и Марсе, так и на Земле, но тогда всё это придётся как-то доставлять на нашу планету. Как именно, пока что вопрос открытый, хотя варианты, конечно, есть. Все сходятся на одном — вряд ли добычу полезных ресурсов будут вести люди, скорее всего, это будут роботы и роботизированные станции.
Проблемы с добычей ресурсов на Земле в том, что месторождения ряда ископаемых расположены в ограниченном количестве регионов. И если страна с запасами кобальта, например, решит ограничить его поставки, стоимость металла вырастет многократно. Сейчас развивается как раз примерно такой сценарий — с Китаем, который ограничивает экспорт металлов, в первую очередь галлия и германия.
Ну а на астероидах ресурсы практически не ограничены. Вот, например, информация об астероиде Психея, о котором мы писали совсем недавно.
Сначала нужно больше информации об астероидах
Прежде чем начать добычу, нужны не только технологии, но и список целей-астероидов с максимальной концентрацией полезных ископаемых разных видов. Кроме того, нужны данные о том, насколько сложно будет добывать ископаемые на астероидах и как доставлять руду на Землю или какой-то промежуточный пункт хранения. Получить такую информацию не очень просто, поскольку на астероид нельзя просто отправить геолого-разведывательную партию или провести аэрофотосъёмку. Нужны зонды, которые смогут детально изучать наиболее перспективные объекты.
Некоторые стартапы, включая, например, AstroForge, предлагают сконцентрировать усилия на металлических астероидах М-типа, которые содержат огромные объёмы как обычных металлов, так и драгоценных и редкоземельных. Металлов платиновой группы в космосе достаточно много, о чём можно судить по составу железных метеоритов.
Чтобы получить больше информации о нюансах работы в космосе, стартап AstroForge запустил на околоземную орбиту спутник CubeSat, который предназначается для оценки того, как технологии добычи и переработки работают в условиях микрогравитации. В начале 2024 года та же компания планирует отправить зонд для изучения определённого астероида — сейчас компания не говорит, какого именно.
В том, что добывать ресурсы в космосе нужно, сходятся мнения учёных и бизнеса (правда, с определёнными оговорками). Соучредитель компании Planetary Resources прокомментировал ситуацию так: «Множество редких металлов и минералов на Земле присутствуют практически в бесконечном количестве в космосе. С появлением доступа к этим материалам стоит ожидать не только снижения цен на всё от микроэлектроники до хранения энергии, но и появления нового применения для этих элементов».
Без сложностей не обойтись
Если не учитывать чисто технические проблемы, есть и вопросы экономического характера. Так, многие эксперты опасаются, что с началом космической добычи произойдёт обвал цен на товары и на глобальную экономику в целом.
Всё это может просто разрушить мировую экономику добычи сырья, которая будет вытеснена космическими разработками. Ресурсов в космосе очень много, и если добыча таки начнётся, рынок будет перегружен, а стоимость ископаемых снижена.
При этом появятся компании-монополисты, которые будут обладать правом добычи ресурсов и доставки их на Землю. Соответственно, и цены такие компании смогут диктовать по своему усмотрению.
Кроме того, разрушатся экономики стран, которые держатся на плаву лишь за счёт добычи ресурсов. Такое происходит сплошь и рядом в Африке — страны поставляют на рынок ценные ресурсы и выживают за счёт этого. Если цены упадут, то экономика таких государств будет уничтожена.
Но как бы там ни было, всё это — дело ближайших десятилетий, а не лет. Вряд ли через пару лет кто-то начнёт добычу, вероятнее всего, лет через 40-50. Так что ждать ещё долго.
