Űrbányászat – jelen vagy távoli jövő?

Szerző: Szklenár Tamás

Az elmúlt évek során a különböző csillagászati megfigyelések, földi és űrtávcsövek, szondák mérései alapján nagy mértékben nőttek ismereteink a különböző égitestek belső szerkezetéről. Az űrkorszak fellendülése során, tudományos-fantasztikus filmekbe illő gondolatként jelent meg a más bolygókra, holdakra utazás mellett az űrbányászat ötlete is. Vissza-visszatérő ötlet ez, hogy esetlegesen ásványokban gazdag aszteroidákat bányásszanak, amelyek a mérések alapján lényegesen gazdagabb lelőhelyei bizonyos ásványoknak, mint saját bolygónk.

A Földön jelenleg igen nagy problémát jelent a különböző ásványok fellelhetősége, illetve azok gazdaságilag is megtérülő kitermelése. Aktuális problémaként gondoljunk csak például a különböző akkumulátorok alkotóelemeként szolgáló lítiumra és más olyan nyersanyagokra, melyeknek kitermelése sokszor már nem gazdaságos. A Naprendszerben keringő aszteroidák anyagát hasonló anyagösszetétel jellemzi, mint a Földet, hiszen ugyanabból az anyagkorongból álltak össze. Azonban míg bolygónk esetében a nehéz elemek többsége a magban, illetve annak környékén található, az aszteroidák igen kicsi gravitációja miatt elegendő lenne csak azok felszíni régióit kitermelni.

Az aszteroidákat összetételük alapján három fő csoportba sorolhatjuk, mindegyik csoport neve annak belső szerkezetére utal:

C-típusú aszteroidák: Ezek szénben gazdag égitestek („carbonaceous”), az összes ismert aszteroida 75 százalékát ez a típus alkotja, így a leggyakoribb aszteroidák, sőt az aszteroida-öv külső részein az ott található testek majd mindegyike ebbe a típusba sorolható (több, mint 80 százalékuk). Kőzetszöveteik akár igen jelentős vízkészlettel is rendelkezhetnek. Anyagösszetételük nagyon hasonló összetételt mutat, mint a Földre érkezett szenes meteoritok.

A C-típusba tartozó 253 Mathilde

M-típusú aszteroidák: Fémben gazdag égitestek („metal-rich”), amelyek összetétele igen magas vas-nikkel tartalmat mutat, így valószínűsíthetően egykori proto bolygók magjai vagy azoknak széttöredezett maradványai. Legnagyobb képviselőjük a 16 Psyche (278x232x164 km), mely felszínének fémtartalma (valószínűleg főleg vas és nikkel) meghaladja a 90 százalékot, míg a fennmaradó rész szilikátos kőzetekből áll. Sűrűsége nagyon hasonló a Földre hullott mezosziderit meteoritokéhoz (4 g/cm3), de spektruma azoktól különbözik, így nem valószínű, hogy a mezoszideritek szülőégiteste.

A 16 Psyche kisbolygó (Kép forrása: Maxar/ASU/P.Rubin/NASA/JPL-Caltech)

S-típusú aszteroidák: Az aszteroidák második legnépesebb csoportja, szilikátos ásványokban gazdagok („siliceous”), összetételüket főleg vas és magnézium szilikátok alkotják. Legnagyobb képviselőjük a 3 Juno (320x267x200 km).

Az S-típusú aszteroidák egy másik jeles képviselője, a 433 Eros

A kisbolygóövet alkotó égitestek távolsága miatt átirányult a figyelem a bolygónk pályájához közel keringő (akár azt metsző) égitestekre, melyek összefoglaló neve „NEO” (Near Earth Object – Föld közeli objektum), ezekből napjainkra több, mint 27 ezret ismerünk. Egy 2013-as kutatás 12 olyan aszteroidát választott ki ezek közül, melyek elérhetőek lennének a jelenlegi rakéta technológiákkal. A kutatócsoport által „ERO”-nak („easily recoverable objects” – könnyen visszaszerezhető objektumok) nevezett igen kicsiny égitestek, így akár egy jövőbeli projektben bolygónkhoz vontathatóak.

Ezek mellett természetesen több távolabbi égitest is felkerült a potenciálisan megtérülő űrbányászati objektumok listájára. A már említett magas vas, nikkel, kobalt és arany tartalommal bíró 16 Psyche bányászati értéke mintegy 27.7 ezer milliárd dollár, ebből a profit akár 1.8 ezer milliárd dollár is lehet. Viszont ne feledjük el azt a tényt, hogy az eddig más égitestekről a Földre visszajuttatott anyagmennyiség mindösszesen csak alig pár grammot ér el. Így az űrbányászat sci-fi filmekbe illő ötlete egyelőre az űrtechnológia távoli jövője.

Források:
„Easily Retrievable Objects among the NEO Population” – https://arxiv.org/abs/1304.5082
„Asteroid mining” – https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_mining
„16 Psyche” – https://en.wikipedia.org/wiki/16_Psyche