Помогло уравнение Элвиса: ученые рассчитали выгоду добычи полезных ископаемых в лунных кратерах

Освоение ресурсов астероидов представляет собой комплекс сложных технических задач, включая обеспечение надежного крепления оборудования на объекте, у которого низкая гравитация, демонтаж астероидного тела и безопасное складирование добытых объёмов сырья. Поиск экономически выгодных астероидов затруднён из-за их ограниченного количества и удалённости. В отличие от этого, лунная поверхность усеяна массой кратеров, в каждом из которых теоретически могут содержаться значительные объёмы астероидного материала, который остался столкновений.

Как исследователи оценивали перспективы кратеров? Преимущества и недостатки:

Для оценки потенциальной ценности кратеров учёные адаптировали уравнение Элвиса, которое было изначально разработано для определения количества экономически рентабельных астероидов. Эта формула принимает в расчёт широкий спектр факторов, от механики орбит и энергозатрат на полет до оценки содержания полезных ископаемых и экономической целесообразности их извлечения. В своей стандартной форме уравнение позволяет оценить, сколько астероидов с определёнными параметрами могут быть использованы при заданных технологических и финансовых ограничениях.

В своих расчетах исследователи модифицировали уравнение, заменив параметр доступности (delta-v) на вероятность сохранения астероидного вещества после удара. Для астероидов М-типа (с высоким содержанием металлов платиновой группы) эта вероятность составляет примерно 25%, а для С-типа (богатых водой) около 8,3% из-за потери воды при нагревании во время столкновения.

Кроме того, исследователи учитывали долю астероидов с высоким содержанием ресурсов (50% для М-типа и 31% для С-типа), а также размеры кратеров, достаточные для накопления полезных веществ в объемах, представляющих интерес для промышленного освоения.

Анализ показал, что на Луне потенциально может находиться в десятки или даже сотни раз больше подходящих месторождений, чем среди околоземных астероидов. Этот вывод может существенно повлиять на стратегию освоения космических ресурсов.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

Луна находится значительно ближе к Земле и лучше изучена.

Доступ к любому кратеру примерно одинаков с точки зрения требуемой энергии.

Существует возможность интеграции добывающих операций в рамках текущих и планируемых лунных миссий.

Недостатки:

Распределение астероидного вещества в кратерах непредсказуемо и зависит от конкретных условий столкновения.

Лунная гравитация облегчает добычу, но усложняет транспортировку материалов за пределы Луны.

Необходима разработка технологий для извлечения полезных ископаемых с большой глубины и их переработки непосредственно на месте.

Ученые предлагают отправить на лунную орбиту аппарат, оснащенный камерой высокого разрешения и спектрометром, для детального исследования породного состава кратеров. Если гипотеза о наличии богатых залежей астероидного вещества подтвердится, то добыча на Луне может стать экономически оправданным первым этапом в индустриализации космического пространства, сообщает pronedra.

Обратите внимание: С 1 сентября в школе исчезает важный предмет: дети счастливы, учителя растеряны