地球と同様に、月、火星、小惑星、彗星などの惑星体には、貴重な資源が大量に堆積しています。 これは研究者と産業界の両方の注目を集めており、いつの日か宇宙経済を支援するために彼らを採掘することを望んでいます。
しかし、あらゆる種類の地球外の鉱業を立ち上げることは簡単なことではありません。 私たちが反対していることを見てみましょう。
その場での資源利用
地球外の採掘について考えるとき、宇宙のさまざまな物体から材料を抽出して地球に戻すことを想像するかもしれません。 しかし、これが最初の商業的に実行可能な例である可能性は低いです。
月に恒久的な人間の存在を確立したい場合は、 NASAは提案しました、そこに住む宇宙飛行士に補給する必要があります。 水などの資源は、ある程度しかリサイクルできません。
同時に、地球からの打ち上げには非常に費用がかかります。 2018年現在、 費用は約A$3,645 1キログラムの物質を低軌道に打ち上げ、さらにそれをより高く、または月に打ち上げるために。 これらのコストを節約するために、宇宙で採掘された材料が宇宙で使用される可能性があります。
現場で必要な材料の収穫は、「現場での資源利用」と呼ばれます。 氷の採掘から土の収集、構造物の構築まで、あらゆるものが含まれます。 NASAは現在、月に建物を建設する可能性を模索しています。 3Dプリント。
宇宙での採掘も衛星管理を変える可能性があります。 現在の慣行では、燃料がなくなった10〜20年後に衛星の軌道を外します。 Orbit Fabなどの宇宙企業の高い目標の1つは、次のような衛星を設計することです。 給油 宇宙に集められた推進剤を使用します。
低軌道衛星でさえ、月からそれらに到達するために必要なエネルギーは、地球からそれらに到達するために必要なエネルギーよりも少ないです。
そこにはどのようなリソースがありますか？
地球外での採掘の機会に関しては、豊富で価値のあるリソースがいくつかあります。 一部の小惑星には 建設や電子機器に使用できる大量の鉄、ニッケル、金、白金族金属。
月のレゴリス（岩と土） ヘリウム3が含まれています、核融合が実行可能で普及すれば、将来的に貴重な資源になるかもしれません。 英国の会社Metalysisは、 月のレゴリスから酸素を抽出する。
氷は 存在することが期待される 月の表面、その極の近くの恒久的に影になっているクレーター。 また、火星、小惑星、彗星の表面の下には氷があると思います。 これは、生命を維持するために使用することも、酸素と水素に分解して推進剤として使用することもできます。
宇宙でどのように採掘しますか？
私の（マイケルの）博士号論文には、探査技術がどのように機能するかをテストすることが含まれていました 月と火星。 私たちの他の仕事には、 火星での氷の採掘 とコンピュータモデリング トンネルの安定性 月に。
地球外での採掘に関するいくつかの提案は、地球での採掘に似ています。 たとえば、月のレゴリスを バケットホイールエクスカベーター、またはを使用して小惑星を採掘する トンネルボーリングマシン。
他の提案は、よりなじみのないものです。 掃除機のような機械 レゴリスをチューブに引き上げる（地球での発掘での使用は限られています）。
ニューサウスウェールズ大学シドニー校とオーストラリア国立大学の研究者は、 バイオマイニング。 この場合、小惑星に導入されたバクテリアは特定のミネラルを消費してガスを生成し、それをプローブで収集して収集することができます。
巨大な課題が続く
UNSWでの私たちの仕事 オーストラリア宇宙工学研究センター 宇宙資源産業におけるリスクを減らす方法を見つけることを含みます。 言うまでもなく、技術的および経済的な課題はたくさんあります。
多くの人が地球外での採掘を開始することを熱望しているのと同じ打ち上げ費用は、採掘設備を宇宙に運ぶことも高価であることを意味します。 採掘作業は、費用効果が高い（または実現可能でさえある）ために、可能な限り軽量である必要があります。
さらに、地球から何かが遠いほど、到達するのに時間がかかります。 火星探査車にコマンドを送信し、それが成功したかどうかを確認する場合、最大40分の遅延があります。
月の通信遅延は2.7秒しかないため、リモートでマイニングする方が簡単な場合があります。 地球近傍天体も地球と同様の軌道を持っており、時折 地球を通り過ぎる 月に匹敵する距離で。 彼らは到達したり戻ったりするのにほとんどエネルギーを必要としないので、それらは採掘するのに理想的な候補です。
地球外での採掘は、生命維持の必要性、放射線の回避、追加の打ち上げ費用など、人間を宇宙に送るという追加の課題を考えると、ほとんど自動化するか、リモートで制御する必要があります。
ただし、地球上のマイニングシステムでさえ、まだ完全に自動化されていません。 小惑星を採掘する前に、ロボット工学を改善する必要があります。
宇宙船が小惑星に数回着陸し、サンプルを回収した一方で、はやぶさ1と2の間に、南オーストラリア州のウーメラに返還されました。 ミッション –小惑星や彗星への着陸の全体的な成功率は低いです。
2014年、67P/チュリュモフ/ゲラシメンコ彗星に送られたフィラエ着陸船は有名に転倒しました 溝に 着陸の試みが失敗したとき。
環境への配慮もあります。 宇宙での採掘は、 マイニングの量 地球上で必要です。 しかし、それは、地球外での採掘の結果、ロケットの打ち上げが少なくなり、多くならない場合、または資源が地球に戻されて使用される場合です。
宇宙で資源を集めることは地球からそれらを発射する必要がないことを意味するかもしれませんが、宇宙経済が成長するにつれて、より多くの発射が必然的に起こるかもしれません。
次に、提案されたマイニング技術が 宇宙環境。 惑星体が異なれば、大気（またはなし）、重力、地質学、および静電環境も異なります（たとえば、次の理由で土壌が帯電している可能性があります）。 太陽からの粒子）。
これらの条件が地球外での運用にどのように影響するかはまだほとんどわかっていません。
しかし、作業は進行中です
まだ初期の段階ですが、現在、多くの企業が、地球外での採掘、宇宙資源の探査、およびその他の宇宙での使用のための技術を開発しています。
カナダ人 スペースマイニング株式会社 は、酸素発生器やその他の機械など、宇宙での生活をサポートするために必要なインフラストラクチャを開発しています。
米国を拠点とする会社 OffWorld は、地球、月、小惑星、火星での運用のための産業用ロボットを開発しています。 そしてその 小惑星マイニング株式会社 また、宇宙資源の市場開拓にも取り組んでいます。
による記事 マイケル・デッロ-イアコボ、カジュアルアカデミック、 UNSWシドニー と セルカンサイダム、オフアースマイニング、フューチャーマイニング、マイニングシステム、 UNSWシドニー
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