Астрофизики выяснили, какие астероиды подходят для добычи ресурсов в космосе
Ученые Института космических наук ICE-CSIC проанализировали химический состав различных типов углеродистых хондритов, чтобы определить, какие астероиды могут быть наиболее перспективными для добычи ценных ресурсов в будущих космических миссиях. Эти редкие метеориты считаются одним из самых важных источников информации о ранней Солнечной системе, а их особенности помогают понять, из каких материалов состоят небольшие астероиды. Результаты опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Одним из таких образцов является тонкий срез хондрита CV3 из антарктической коллекции НАСА. В отраженном свете он выглядит как мозаика: яркие кристаллы оливина буквально вплетены в темную углеродистую матрицу. Именно такие структуры дают исследователям ключ к пониманию того, как формировались первичные тела Солнечной системы и какие из них могут нести полезные минералы, воду или металлы.
Планетологи и астрофизики давно подозревают, что малые астероиды могли сохранить «первозданный» материал ранней Солнечной системы. Некоторые содержат воду, другие — металлы, редкие минералы или органические соединения. Однако такие метеориты встречаются редко. Лишь около пяти процентов всего того, что падает на Землю, относится к углеродистым хондритам. Многие экземпляры хрупки и распадаются ещё в атмосфере, поэтому большая часть найденных образцов происходит из пустынь и Антарктиды.
Астрофизик Хосеп М. Триго-Родригес объясняет ценность этих пород так:
«Они представляют собой образцы небольших тел, которые никогда не переживали сильного нагрева. Это хранилища информации о том, из чего когда-то строились планеты».
Как устроены такие астероиды
Команда ICE-CSIC вместе с коллегами из Университета Кастилии-Ла-Манчи (Испания) использовала масс-спектрометрию, чтобы точно определить химический состав шести основных типов углеродистых хондритов. Суть в том, что изучая метеориты, можно понять, из каких элементов состоят их родительские астероиды. Это помогает заранее оценить их ценность и решить, стоит ли рассматривать их как объекты добычи.
Ученые отмечают, что поверхности многих небольших астероидов покрыты рыхлым реголитом. Мелкие образцы с таких тел действительно можно собирать относительно просто, что подтверждают недавние миссии НАСА и JAXA. Но перенос промышленной добычи в космос — задача совсем другого масштаба.
Пау Греболь Томас из ICE-CSIC подчеркивает:
«Большинство астероидов содержат слишком мало ценных элементов. Мы хотели понять, когда добыча действительно имеет смысл».
Какие астероиды подходят для ресурсов
Главный вывод исследования в том, что недифференцированные астероиды — «первичные осколки» эпохи формирования Солнечной системы — пока представляют скорее научный интерес, чем практическую ценность. Однако есть исключения. Наиболее перспективными выглядят те редкие объекты, где встречаются полосы оливина и шпинели. Их минеральный состав может указывать на повышенное содержание пригодных для добычи материалов.
Для поиска таких целей требуется глубокий химический анализ хондритов, а также новые миссии по доставке образцов. Только так можно надежно определить, какое тело стало родителем конкретного метеорита.
Зачем это нужно будущим миссиям
Исследователи уверены, что освоение ресурсов на месте станет ключевым фактором для долгосрочных полетов на Луну и Марс. Вода особенно ценна: ее можно разделять на водород и кислород и использовать как ракетное топливо. Поэтому астероиды, которые когда-то контактировали с водой и сохранили гидратированные минералы, считаются приоритетными.
Существуют и более смелые идеи. Например, захватывать небольшие астероиды, проходящие рядом с Землей, и переводить их на окололунную орбиту для безопасной и удобной добычи. По словам Триго-Родригеса, такое могло бы дать не только ресурсы, но и новые знания о телах, способных представлять угрозу Земле.
«В долгосрочной перспективе мы могли бы даже уменьшать опасные астероиды, превращая их из угрозы в источник полезных материалов», — говорит он.
Команда отмечает, что развитие технологий — критический шаг. Нужно научиться добывать и перерабатывать ресурсы в условиях низкой гравитации, где привычные земные методы просто не работают. Это включает утилизацию отходов и предотвращение будущего загрязнения космоса.
Хотя многое звучит как фантастика, ученые напоминают, что буквально 30 лет назад миссии по возвращению образцов казались столь же невероятными. Теперь же они стали частью реальности, и следующий шаг — понять, какие астероиды смогут обеспечить человечество ресурсами за пределами Земли.
