Климатът и космическите ресурси са ресурсите на бъдещето. Минерали в космоса Климат и космически ресурси на света

Астероидите са първоначалният материал, останал след формирането на Слънчевата система. Те са повсеместни: някои летят много близо до Слънцето, други се намират близо до орбитата на Нептун. Между Юпитер и Марс се събират огромен брой астероиди - те образуват така наречения астероиден пояс. Към днешна дата са открити около 9000 обекта, преминаващи близо до орбитата на Земята.

Много от тези астероиди са в зоната за достъп и много от тях съдържат огромни запаси от ресурси: от вода до платина. Използването им ще осигури практически безкраен източник, който ще установи стабилност на Земята, ще повиши благосъстоянието на човечеството, а също така ще създаде основата за присъствие и изследване на космоса.

Невероятни ресурси

Има повече от 1500 астероида, които са толкова лесни за достигане, колкото и Луната. Техните орбити се пресичат с орбитата на Земята. Такива астероиди имат ниска гравитация, което улеснява кацането и излитането.

Астероидните ресурси имат редица уникални характеристики, което ги прави още по-привлекателни. За разлика от Земята, където тежките метали са разположени по-близо до ядрото, металите на астероидите са разпределени в целия обект. Това ги прави много по-лесни за премахване.

Човечеството едва започва да разбира невероятния потенциал на астероидите. Първият контакт на космически кораб с един от тях се случи през 1991 г., когато космическият кораб "Галилео" прелетя близо до астероида Гаспра на път към Юпитер. Познанията ни за такива небесни съседи бяха революционизирани от малкото международни и американски мисии, предприети оттогава. По време на всеки от тях науката за астероидите беше пренаписана наново.

За откриването и броя на астероидите

Милиони астероиди прелитат покрай орбитите на Марс и Юпитер, чиито гравитационни смущения тласкат някои обекти по-близо до Слънцето. Така се появи класът на близките до Земята астероиди.

Астероиден пояс

Когато говорят за астероиди, повечето хора се сещат за техния пояс. Милионите обекти, които го съставят, образуват пръстеновидна област между орбитите на Марс и Юпитер. Въпреки факта, че тези астероиди са много важни от гледна точка на разбирането на историята на произхода и развитието на Слънчевата система, в сравнение с близките до Земята астероиди, не е толкова лесно да се стигне до тях.

Близки до Земята астероиди

Близките до Земята астероиди се определят като астероиди, чиято орбита или част от нея се намира между 0,983 и 1,3 астрономически единици от Слънцето (1 астрономическа единица е разстоянието от Земята до Слънцето).

През 1960 г. са били известни само 20 близки до Земята асроида. До 1990 г. броят им е нараснал до 134, а днес броят им се оценява на 9000 и непрекъснато нараства. Учените са сигурни, че всъщност има повече от един милион от тях. Сред астероидите, наблюдавани днес, 981 от тях са с диаметър над 1 км, останалите са от 100 м до 1 км. 2800 - под 100 м в диаметър.

Близките до Земята астероиди се класифицират в 3 групи в зависимост от разстоянието им от Слънцето: Атони, Аполони и Амури.

Два близки до Земята астероида бяха посетени от роботизиран космически кораб: мисия на НАСА посети астероид 433 Ерос, а японската мисия Хаябуса посети астероид 25143 Итокава. В момента НАСА работи върху мисията OSIRIS-Rex, която има за цел да лети до въглеродния астероид 1999 RQ36 през 2019 г.

Състав на астероида

Близките до Земята астроиди се различават значително по своя състав. Всяко от техните дъна съдържа вода, метали и въглеродни материали в различни количества.

вода

Водата от астероиди е ключов ресурс в космоса. Водата може да бъде превърната в ракетно гориво или доставена за човешки нужди. Може също да промени фундаментално начина, по който изследваме космоса. Един богат на вода астероид, широк 500 м, съдържа 80 пъти повече вода, отколкото може да се побере в най-големия танкер, и ако се превърне в гориво за космически кораби, ще бъде 200 пъти повече, отколкото е необходимо за изстрелването на всички ракети в човешката история.

Редки метали

След като получим достъп и научим как да копаем, извличаме и използваме водните ресурси на астероидите, извличането на метали от тях ще стане много по-осъществимо. Някои близки до Земята обекти съдържат МПГ в такива високи концентрации, с които могат да се похвалят само най-богатите земни мини. Един богат на платина астероид, широк 500 m, съдържа почти 174 пъти повече от този метал, отколкото се добива на Земята за една година, и 1,5 пъти повече от известните световни запаси от PGM. Това количество е достатъчно, за да напълни баскетболно игрище 4 пъти по-високо от коша.

Други ресурси

Астроидите също съдържат по-често срещани метали като желязо, никел и кобалт. Понякога в невероятни количества. Освен това те могат да съдържат летливи вещества като азот, CO, CO2 и метан.

Използване на астероиди

Водата е най-важният елемент на Слънчевата система. За космоса водата, в допълнение към критичната си хидратираща роля, осигурява и други важни предимства. Може да предпазва от слънчева радиация, да се използва като гориво, да осигурява кислород и т.н. Днес цялата вода и свързаните с нея ресурси, необходими за космически полети, се транспортират от повърхността на Земята на прекомерни цени. От всички ограничения за човешката експанзия в космоса това е най-важното.

Водата е ключът към Слънчевата система

Водата от астероиди може да бъде преобразувана в ракетно гориво или доставена в специални съоръжения за съхранение, разположени на стратегически места в орбита, за да зарежда космически кораби. Този вид гориво, доставяно и продавано, ще даде огромен тласък на развитието на космическите полети.

Водата от астероиди може значително да намали разходите за космически мисии, тъй като всички те разчитат предимно на гориво. Например, много по-изгодно е да транспортирате литър вода от един от астероидите в орбитата на Земята, отколкото да транспортирате същия литър от повърхността на планетата.

В орбита водата може да се използва за зареждане с гориво на сателити, увеличаване на полезния товар на ракети, поддържане на орбитални станции, осигуряване на радиационна защита и т.н.

Разходи за издаване

Широкият 500 метра богат на вода астероид съдържа вода на стойност 50 милиарда долара. Той може да бъде доставен на специална космическа станция, където ще се презареждат устройства за полети в дълбокия космос. Това е много ефективно дори при скептични предположения, че: 1. Само 1% от водата ще бъде извлечена, 2. Половината от извлечената вода ще бъде използвана по време на доставката, 3. Успехът на търговските космически полети ще доведе до 100- кратно намаляване на разходите за изстрелване на ракети от Земята. Разбира се, с по-малко консервативен подход, стойността на астероидите ще се увеличи с много трилиони или дори десетки трилиони долари.

Икономиката на операциите по добив на астероиди също може да бъде подобрена чрез използване на "местно" гориво. Тоест минно превозно средство може да лети между планети, използвайки вода от астероида, на който е добито, което ще доведе до висока възвръщаемост.

От вода до метали

Ако извличането на вода е успешно, разработването на други елементи и метали ще стане много по-осъществимо. С други думи, добивът на вода ще позволи добив на метали.

PGM са много редки на Земята. Те (и подобни метали) имат специфични химични свойства, които ги правят невероятно ценни за индустриите и икономиките на 21-ви век. Освен това изобилието им може да породи нова, все още неизследвана употреба.

Използване на метали от астероиди в космоса

Освен че се доставят на Земята, металите, добивани от астероиди, могат да се използват директно в космоса. Елементи като желязо и алуминий например могат да се използват при изграждането на космически обекти, защита на устройства и др.

Целеви астероиди

Наличност

Повече от 1500 астероида могат да бъдат достигнати толкова лесно, колкото и Луната. Ако вземем предвид обратния път, цифрата нараства до 4000. Водата, извлечена на тях, може да се използва за обратния полет до Земята. Това допълнително увеличава наличието на астероиди.

Разстояние от Земята

В определени случаи, особено по време на ранните мисии, астероидите, които преминават в района на Земята-Луната, трябва да бъдат насочени. Повечето от тях не летят толкова близо, но има и изключения.

С бързия темп на откриване на нови близки до Земята астероиди и нарастващата способност за изследването им, вероятно повечето от наличните обекти все още не са открити.

Планетарни ресурси

Всичко по-горе е от интерес за много организации и лица. Мнозина виждат това като бъдещето на минното дело като цяло и на Земята в частност.

Именно тези хора основаха компанията Planetary Resources, чиято официално декларирана цел е да използва комерсиални, иновативни технологии за изследване на космоса. Planetary Resources се стреми да разработи евтини роботизирани космически кораби, които ще позволят откриването на хиляди богати на ресурси астероиди. Компанията планира да използва природните ресурси на космоса за развитие на икономиката, като по този начин изгради бъдещето на цялото човечество.

Непосредствената цел на Planetary Resources е да намали значително разходите за добив на астероиди. Това ще обедини всички най-добри комерсиални аерокосмически технологии. Според компанията тяхната философия ще позволи бързото развитие на частно, комерсиално изследване на космоса.

Технологии

Голяма част от технологията на Planetary Resources е тяхна собствена. Технологичният подход на компанията се основава на няколко прости принципа. Planetary Resources обединява съвременни иновации в областта на микроелектрониката, медицината, информационните технологии и роботиката.

Arkyd серия 100 LEO

Изследването на космоса поставя конкретни пречки пред конструирането на космически кораби. Критични аспекти в този въпрос са оптичните комуникации, микромоторите и др. Planetary Resources работи активно върху тях в сътрудничество с НАСА. Днес вече е създаден космически телеком Arkyd серия 100 LEO(фиг. вляво). Leo е първият частен космически телескоп и средство за достигане до близки до Земята астероиди. Ще бъде в ниска околоземна орбита.

Бъдещите подобрения на телескопа Leo ще проправят пътя за следващия етап - стартирането на мисията на апарата Arkyd серия 200 - Прехващач (фиг. вляво). Когато се скачи със специален геостационарен спътник, Interceptor ще премине позициониране и ще пътува до целевия астероид, за да събере всички необходими данни за него. Два или повече прехващачи могат да работят заедно. Те ще дадат възможност за идентифициране, проследяване и проследяване на обекти, летящи между Земята и Луната. Мисиите Interceptor ще позволят на Planetary Resources бързо да получи данни за няколко близки до Земята астероиди.

Чрез добавяне на способността за лазерна комуникация в дълбокия космос към Interceptor, Planetary Resources ще може да започне мисия, наречена Arkyd серия 300 Rendezvous Prospector (фиг. вляво), чиято цел са по-далечни астероиди. Веднъж в орбита около един от тях, Rendezvous Prospector ще събере данни за формата, ротацията, плътността, състава на повърхността и под повърхността на астероида. Използването на Rendezvous Prospector ще демонстрира относително ниската цена на възможностите за междупланетен полет, което е в съответствие с интересите на НАСА, различни научни организации, частни компании и др.

Копаене на астероид

Добивът и извличането на метали и други ресурси в микрогравитация е начинание, което ще изисква значителни изследвания и инвестиции. Planetary Resources ще работи върху критични технологии, които ще направят възможно получаването на вода и метали от астероиди. Заедно с евтините устройства за изследване на космоса, това дава възможност за устойчиво развитие на тази област.

Екип за планетарни ресурси

Planetary Resources се състои от изключителни хора в своята област: научни инженери, специалисти в различни области. Основателите на компанията се считат за бизнесмени и пионери в търговската космическа индустрия Ерик Андерсън и Питър Диамандис. Други членове на екипа на Planetary Resources включват бившите учени от НАСА Крис Левицки и Крис Вурхис, известния филмов режисьор Джеймс Камерън, бившия астронавт на НАСА Томас Джоунс, бившия технически директор на Microsoft Дейвид Васкевич и други.

източник: http://www.planetaryresources.com/. Превод:Верхозин С.С.

Допълнителни материали

Състезанието започна (прочетете)

Коментари, прегледи, предложения

Магадан, 11.11.16 07:15:17 — Брат, 11.10.16

Забелязахте го. За съжаление е така. Въпреки че, ако нашите депутати приемат поправка в закона „За недрата“, в която се посочва, че тя важи за всички космически обекти, тогава това едва ли ще има някакво практическо значение.

Брат, 11.11.16 20:45:12 — Магадан

Разбира се, понятието „космическо право“ (да не говорим за „космически“ адвокати) ще придобие значение само въз основа на прецедент. Но това може да се случи след 20 години или може би след 2 години. Следователно легитимната национална правна рамка (дори и най-опърпаната) трябва да е готова сега и няма да зависи от нас да прилагаме закона. Ще бъде много по-лошо, ако до момента на събитието са налични само американският акт и съмнителният Люксембургски меморандум.

Магадан, 12.11.16 06:54:07 — Брат, 11.11.16

Вие обаче сте оптимист. Вярвате ли, че можем да имаме космически проекти за тестване на PI в космоса? Не са ли толкова парите, които трябва да избегнете кражбата, за да реализирате такъв проект?

Брат, 12.11.16 13:20:25 — Магадан, 12.11.16

Аз съм предпазлив прагматик. И аз говоря за необходимостта от правна готовност; не е въпрос на вяра. При всички случаи ще крадат много. В крайна сметка, за тези, които крадат, няма значение с какъв сос крадат, стига финансовите потоци да са по-силни... И в този смисъл пространството е най-доброто!

Остап, 12.11.16 13:55:39

Не е хубаво да се краде, трябва да спазваме наказателния кодекс. Но ако има много, тогава е възможно. И защо тогава да лети в космоса? По-добре да отидете направо там, където всички носят бели панталони....

Брат, 12.11.16 15:49:39

Е, засега обсъждаме само нематериалните аспекти на проблема, а именно създаването на правна рамка...

Копаене на Марс, 03/10/17 09:52:33

специализирано оборудване, по-специално минно оборудване, което би могло да помогне за осигуряването на марсианските колонии с необходимите ресурси.

В продължение на много години американската аерокосмическа агенция НАСА работи за създаването на набор от технологии за разработване на ресурси на Марс, които са комбинирани в една обща посока, наречена „използване на ресурси, намерени или произведени на място“ (използване на ресурси на място, ISRU).

„Технологиите на ISRU са необходими, за да се осигури постоянно човешко присъствие на Марс; те или вече съществуват, или ще са достигнали достатъчно ниво на технологична готовност по времето на първата пилотирана мисия до тази планета, която се очаква до 2037 г.“, се казва в статията „Използване на гранични ресурси на място за осигуряване на устойчиво човешко присъствие на Марс ” от специалисти от изследователския институт Langley Center от Робърт У. Моузес и Денис Бушнел, публикуван април 2016 г.

Въпреки факта, че има доста данни за геологията на Марс, достатъчно е да се направят груби оценки относно минералите, съдържащи се в недрата на планетата, но независимо от откритите ресурси, те няма да бъдат разработени от хора, а от роботизирани инсталации и системи. НАСА активно разработва един от тях, Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot (RASSOR). От началото на проекта (2013 г.) се появи вторият прототип на този робот, а последните тестове потвърдиха способността му да извършва автономно почистване с помощта на специални барабани с кофи, разположени на манипулатори. RASSOR може също да товари, транспортира и подрежда реголит в условия на ниска гравитация.

Теоретично новият марсоход ще може да извлича вода, кислород и компоненти на ракетното гориво директно на повърхността на Марс. „Това не е типичният марсоход на НАСА с много сложни и крехки системи на борда. RASSOR е проектиран за груба работа и следователно е прост и много надежден. Може да се преобърне, да бъде подложено на механично натоварване, да се зарови в земята – няма значение“, обяснява Роб Мюлер, старши технолог в Surface Systems на KSC.

RASSOR ще тежи около 45 кг. Роботът ще може самостоятелно да се отдалечава от спускаемия модул, да се преобръща, да се издига над почвата, да я копае и да поставя проби в контейнер.

Задачата на RASSOR, както го виждат инженерите на НАСА, е да вземе лунна почва и да я прехвърли в устройство, което ще разделя водата и леда и ще превръща компонентите му в гориво или въздух за хората. Подобна идея теоретично може да работи на Марс. С..ру

Люксембург, 18.07.17 10:30:42

Люксембург стана първата европейска страна, която прие законодателство, позволяващо на частни компании да копаят в космоса.

Регулаторният акт, който ще влезе в сила на 1 август 2017 г., установява процедури за одобряване на проекти за космически добив, процедура за търговско използване на ресурси и принципи за наблюдение на изпълнението на проекти.

През 2016 г. правителството на Люксембург стартира инициативата SpaceResources.lu, чрез която обяви подкрепа за научноизследователска и развойна дейност в областта на космическия добив и започна разработването на законодателство в тази област. След това американските компании Deep Space Industries и Planetary Resources, насърчаващи подобни проекти, откриха свои клонове в Люксембург.

Космическият добив включва проучване и търговско използване на близки до Земята обекти (NEO). Те включват няколко хиляди астероиди, комети и големи метеорити, чиято орбита е в непосредствена близост до Земята с възможен подход към нея на разстояние до 450 хиляди км.

Предполага се, че много астероиди съдържат огромни запаси от метали - желязо, никел, кобалт, волфрам и др. През последните години някои частни компании обмислят възможността да организират експедиции до тези космически обекти с цел извличане на тези минерални ресурси от тях. В Съединените щати през 2015 г. беше приет Законът за конкурентоспособността на търговските космически изстрелвания, който постави правната основа за частното изследване на космоса и експлоатацията на неговите природни ресурси. metalinfo.ru

Люксембург, 26.07.17 16:49:11

Правителството на Люксембург подписа друго споразумение за копаене в космоса

Правителството на Люксембург подписа споразумение с новосформираната компания Kleos Space, която предоставя услуги за геолокация и развива инфраструктура за копаене в космоса.

Kleos Space е една от десетките компании, които са се установили в Люксембург през последната година или са подписали споразумения със страната за сътрудничество в разработването на способности за добив на астероиди. Известно е, че Kleos Space ще работи съвместно с люксембургската компания за електроника EmTroniX, както и с местния Институт за наука и технологии (LIST).

Според германския вестник Tageblatt до края на годината правителството на Люксембург възнамерява да създаде собствена космическа агенция.

Да припомним, че тази страна наскоро прие специален закон, който установява процедурите за одобряване на проекти за добив в космоса, процедурата за търговско използване на ресурси и принципите на контрол върху изпълнението на проекти. С. Верхозин, уебсайт, по материали

Космически кораб, 24.11.17 06:55:55

Завършено е изграждането на нов космически кораб за разузнаване в космоса

Компанията Planetary Resources завърши изграждането на космическия кораб Arkyd-6, предназначен да изследва близките до Земята астероиди за наличието на различни ресурси върху тях.

Arkyd-6 е второто превозно средство, разработено от Planetary Resources. Първият, Arkyd3 Reflight (A3R), беше изстрелян от Международната космическа станция в началото на 2015 г.

Arkyd-6 е два пъти по-голям от A3R и е проектиран да прави изображения на небесни тела в средната инфрачервена област на електромагнитния спектър. Новото устройство прилага усъвършенствани технологии, които Planetary Resources планира да използва в бъдеще по време на изследване на астероиди, включително електронно оборудване, захранване, комуникации и системи за контрол. "Аркид-6" вече е изпратен на стартовата площадка в Индия С. Верхозин, сайт, по материали

Копаене на астероиди, 05.12.17 16:53:11

Добивът на астероиди може да стане факт след 10-20 години

Добивът на ценни ресурси от астероиди може да стане реалност през следващите две десетилетия, според астронома, основател, технически директор на Aten Engineering и консултант на Deep Space Industries J.L. Galache, който е работил по различни проекти под егидата на NASA и International Astronomical Центърът на малките планети на Съюза.

„Вярвам, че рудодобивът на астероиди на регулярна основа, както се прави сега на Земята, като установена индустрия и набор от поддържащи услуги за минни компании, ще възникне след 20-50 години. Все пак трябва да започнете от някъде и според мен разработването на ресурси на първия астероид ще започне през следващите 10-20 години, след което ще се развие взаимосвързана система за подпомагане на тази дейност“, каза Дж. Л. Халахе, добавяйки че преди да започне добив в космоса, ще трябва да се преодолеят редица трудности, по-специално недостатъчни познания за астероидите, тяхната природа и видове.

Следващият по важност въпрос е технологичен, а именно разработването на подходящи методи и оборудване. Planetary Resources, една от пионерските компании в тази област, предлага да се използва „рояк“ минни роботи с „хобот“ под формата на свредла и специални магнити за събиране на ценни ресурси на астероиди.

Освен това стана известно, че правителствата на Япония и Люксембург подписаха петгодишен меморандум за сътрудничество в областта на проучването на възможностите за проучване и промишлено разработване на космически ресурси. Като част от споразумението страните се ангажират да обменят информация и знания, по-специално по правни, икономически, технически и други въпроси. От.. mining.com,

Сателит Аркид-6, 15.01.18 15:39:21

Сателит Аркид-6 изведен в орбита

Вечерта на 11 януари американската компания Planetary Resources успешно изстреля спътника Arkyd-6 в космоса, с което извличането на ценни ресурси от обекти, близки до Земята, се доближи една крачка до реалността.

Ключовата технология, която Planetary Resources ще тества, е среден инфрачервен сензор, който планира да използва за създаване на висококачествени и точни инфрачервени изображения. Тази технология е предназначена да се превърне в основната нова система за откриване на вода в космоса, която се планира да бъде използвана като част от следващия етап от еволюцията на сателитната платформа Arkyd.

В допълнение, с помощта на спътника Arkyd-6 те ще тестват други технологии, включително тези, които ще бъдат предназначени за генериране на енергия, определяне на надморска височина и двупосочна комуникация.

„Планираме да проведем целенасочени космически наблюдения от ниска околоземна орбита. Работата на Arkyd-6 ще позволи на компанията да разработи по-нататък стратегия за разработване и използване на технология за научна и икономическа оценка на астероиди по време на мисия за изследване на космическите ресурси на по-късна дата“, каза Крис Вурхес, старши инженер в Planetary Resources. ). С. Верхозин, уебсайт, по материали

Люксембург, 11.09.18 16:27:11

В Люксембург е създадена космическа агенция

Люксембург, една от първите страни в света, които започнаха да изследват възможността за извличане на ценни ресурси от астероиди, официално откри своя собствена космическа агенция, Люксембургската космическа агенция (LSA). Основната цел на новата институция ще бъде изследването и промишленото използване на ресурсите на близки до Земята обекти.

Въпреки малката си територия, Люксембург е една от най-богатите страни в Европа, която има развита космическа индустрия и играе важна роля в развитието на сателитните комуникации.

Местните власти се ангажират да превърнат Люксембург в европейски център за космически добив. За разлика от НАСА, агенцията от Люксембург няма да участва в изследвания или изстрелвания на космически кораби. Нейната задача ще бъде да развива взаимодействието и сътрудничеството между компании, организации, инвеститори и др.

LSA също така ще участва във всички съответни национални проекти и ще работи с Европейската космическа агенция (ESA). С. Верхозин, уебсайт, по материали

Космическа геология в Русия, 08.10.18 11:10:58

МОСКВА, 3 октомври - РИА Новости. Руски държавен геоложки проучвателен университет на името на. Серго Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ) планира през следващата година да открие нова специализация, свързана с космическата геология, съобщи ректорът на учебното заведение Вадим Косянов в интервю за РИА Новости.

"На Академичния съвет преди първи септември поставихме задачата да открием специализация, свързана с космическата геология през следващата година. Основната й задача ще бъде да даде възможност на геолог по някакъв начин да опише геологията въз основа на снимки, направени от Международната космическа станция. " - каза Косянов.

Той също така припомни, че в съветско и постсъветско време е имало разработки, в които Роскосмос е участвал, но в крайна сметка бюджетните пари не са били инвестирани в него, а потребителите на недра са били много незаинтересовани. По думите му интересът към тази тема отново се подновява.

„В момента обаче не се говори за глобален добив на минерални ресурси в космоса, тъй като подобни мегапроекти изискват огромни разходи“, отбеляза събеседникът.

„Засега фундаменталната наука разработва методи за извличане на минерали от астероиди. В момента в Слънчевата система са открити стотици хиляди астероиди, каталогът вече съдържа около 700 хиляди. Орбитите на повечето, почти половин милион , са определени със задоволителна точност. Това са предимно водни и метални, или скално-метални астероиди. Те съдържат много полезни изкопаеми, но все още няма технологии за извличането им“, каза още ректорът.

Косянов каза още, че университетът не планира да участва в подготовката на космически експедиции в средносрочен план, тъй като на земята все още има много места за геоложки изследвания. „Но в дългосрочен план всичко е възможно“, заключи ректорът.

Мечтите за колонизиране на космоса и добив на природни ресурси там се появиха отдавна, но днес те се превръщат в реалност. В началото на годината компаниите и Deep Space Industries обявиха намеренията си да започнат индустриално изследване на космоса. T&P проучват какви минерали планират да добиват, колко осъществими са тези проекти и дали космосът може да се превърне в новата Аляска за златотърсачите от 21-ви век.

Ако все още само мечтаем за индустриалното развитие на планетите, то с астероидите нещата са много по-оптимистични. На първо място, говорим само за най-близките до Земята обекти и дори тогава тези, чиято скорост не надвишава прага на първата космическа скорост. Що се отнася до самите астероиди, най-обещаващите за добив се считат за така наречените астероиди от M-клас, повечето от които се състоят почти изцяло от никел и желязо, както и астероидите от S-клас, които съдържат железни и магнезиеви силикати в тяхната скала. Изследователите също предполагат, че на тези астероиди могат да бъдат открити находища на злато и метали от платиновата група; последното, поради тяхната рядкост на Земята, е от особен интерес. За да ви дадем представа за числата, за които говорим: средно голям астероид (около 1,5 километра в диаметър) съдържа метали на стойност 20 трилиона долара.

И накрая, друга основна цел за космически златотърсачи са астероидите от клас C (приблизително 75 процента от всички астероиди в Слънчевата система), от които се планира да се извлича вода. Изчислено е, че дори най-малките астероиди от тази група, с диаметър 7 метра, могат да съдържат до 100 тона вода. Водата не може да се подценява, не забравяйте, че от нея може да се получи водород, който след това може да се използва като гориво. Освен това извличането на вода директно от астероиди ще спести пари за доставката й от Земята.

Какво да копаем в космоса

Платината е вкусна хапка за всички инвеститори. Именно чрез платината ентусиастите на космическия добив ще могат да възстановят разходите си.

Работата на цялата производствена станция ще зависи от запасите от вода. Освен това в близост до Земята има най-много „водни” астероиди: около 75 процента.

Желязото е най-важният метал в съвременната индустрия, така че е съвсем очевидно, че усилията на миньорите ще бъдат концентрирани предимно върху него.

Как да копаем

Добит на астероид и след това доставен на Земята за обработка.

Директно върху повърхността на астероида се изгражда минна фабрика. За да направите това, е необходимо да се разработи технология, която държи оборудването на повърхността на астероид, тъй като поради ниската сила на гравитацията дори слабо физическо въздействие може лесно да откъсне структурата и да я пренесе в космоса. Друг проблем при този метод е доставката на суровини за последваща обработка, което може да бъде много скъпо.

Система от самовъзпроизвеждащи се машини.За да се осигури функционирането на производството без човешка намеса, се предлага вариант за създаване на система от самовъзпроизвеждащи се машини, всяка от които сглобява точно свое копие за определен период от време. През 80-те години такъв проект беше разработен дори от НАСА, въпреки че тогава ставаше дума за повърхността на Луната. Ако за един месец такава машина е в състояние да сглоби подобна на себе си, за по-малко от година ще има повече от хиляда такива машини, а след три - повече от милиард. Предлага се енергията на слънчевите панели да се използва като източник на енергия за машините.

Добит и обработен директно на астероида.Изградете станции, които обработват суровини на повърхността на астероид. Предимството на този метод е, че значително ще спести пари за доставка на минерали до мястото за добив. Недостатъци - допълнително оборудване и съответно по-висока степен на автоматизация.

Преместете астероида на Земята за последващо копаене.Можете да изтеглите астероид към Земята с помощта на космически влекач, принципът на работа е подобен на този, който сателитите сега доставят в орбитата на Земята. Вторият вариант е създаването на гравитационен влекач, технология, с помощта на която се планира да се защити Земята от потенциално опасни астероиди. Буксирът е малко тяло, което се доближава до астероида (на разстояние до 50 метра) и създава гравитационно смущение, което променя траекторията му. Третият вариант, най-смелият и необикновен, е промяна в албедото (отражателната способност) на астероида. Част от астероида е покрита с филм или боя, след което, според теоретичните изчисления, поради неравномерно нагряване на повърхността от Слънцето, скоростта на въртене на астероида трябва да се промени.

Кой ще копае

Американският бизнесмен Питър Диамантис, създател на фонда X-Prize, е отговорен за създаването му. Научният екип се ръководи от бивши служители на НАСА, а проектът е подкрепен финансово от Лари Пейдж и Джеймс Камерън. Основната задача на компанията е изграждането на телескопа Arkyd-100, чието производство тя сама плаща, а всички дарения ще отидат за поддръжка на телескопа и директното му изстрелване, планирано за 2014 г. Плановете на Arkyd-100 са доста скромни - компанията се надява да тества телескопа и в същото време да направи висококачествени снимки на галактики, Луна, мъглявини и други космически красоти. Но следващите Arkyd-200 и Arkyd-300 ще се занимават със специфично търсене на астероиди и подготовка за добив на суровини.

На кормилото Индустрии в дълбокия космосИзправени са Рик Тумлинсън, който имаше ръка в същия фонд X-Prize, бившият служител на НАСА Джон Манкинс и австралийският учен Марк Сонтър. Компанията вече разполага с два космически кораба. Първият от тях, FireFly, е планиран за изстрелване в космоса през 2015 г. Устройството тежи само 25 килограма и ще бъде насочено към търсене на астероиди, подходящи за бъдещи изследвания, изучаване на тяхната структура, скорост на въртене и други параметри. Вторият, DragonFly, ще трябва да достави на Земята части от астероиди с тегло 25-75 килограма. Стартирането му, според програмата, ще се състои през 2016 г. Основното тайно оръжие на Deep Space Industries е технологията MicroGravity Foundry, микрогравитационен 3D принтер, способен да създава високопрецизни детайли с висока плътност в условия на ниска гравитация. До 2023 г. компанията очаква активен добив на платина, желязо, вода и газове от астероиди.

НАСАсъщо не стои настрана. До септември 2016 г. агенцията планира да пусне апарата OSIRIS-REX, който трябва да започне да изследва астероида Бенну. Приблизително до края на 2018 г. устройството ще достигне целта си, ще вземе проба от почвата и ще се върне на Земята след още две-три години. Плановете на изследователите са да тестват предположения за произхода на слънчевата система, да наблюдават отклонението на траекторията на астероида (има, макар и изключително малка, вероятност Бену някой ден да се сблъска със Земята) и накрая най-интересното нещо: да изследваме почвата на астероида за полезни свойства вкаменелости.

За анализ на почвата OSIRIS-REX ще работи с 3 спектрометъра: инфрачервен, термичен и рентгенов. Първият ще измерва инфрачервеното лъчение и ще търси материали, съдържащи въглерод, вторият ще измерва температурата в търсене на вода и глина. Третият е да се уловят източници на рентгенови лъчи за откриване на метали: предимно желязо, магнезий и силиций.

Кой притежава космически ресурси?

Ако глобалните планове на компаниите станат реалност, възниква друг неотложен въпрос: как ще бъдат разделени правата върху минералите в космоса? Този проблем беше повдигнат за първи път през 1967 г., когато ООН прие закон, забраняващ добива на ресурси в космоса, докато минната компания не представи де факто изземване на територията. Нищо не беше казано за правата върху самите ресурси. Документ на ООН от 1984 г. относно Луната малко изясни ситуацията. В него се посочва, че „Луната и нейните природни ресурси са общо наследство на човечеството“ и използването на нейните ресурси „трябва да бъде в полза и в интерес на всички страни“. В същото време основните космически сили СССР и САЩ пренебрегнаха този документ и въпросът остава отворен и до днес.

За да разрешат проблема, някои експерти предлагат да се вземе за аналог системата, използвана в момента в Конвенцията за международното морско право, която регулира добива на минерали от морското дъно. Неговите принципи са повече от идеалистични - според конвенцията никоя държава, както и частно лице, не може да претендира за правото да присвоява територия и нейните ресурси; тези права принадлежат на цялото човечество, а самите ресурси трябва да се използват само за мирни цели. цели. Но това едва ли ще спре агресивната експанзия на частните компании. Ръководителят на борда на Deep Space Industries, Рик Тумлинсън, най-добре говори за природата на бъдещата индустрия: „Има мит, че нищо добро не ни очаква напред и няма на какво да се надяваме. Този мит съществува само в умовете на хората, които вярват в него. Убедени сме, че това е само началото.”

КЛИМАТИЧНИ И КОСМИЧЕСКИ РЕСУРСИ – РЕСУРСИ НА БЪДЕЩЕТО

Слънцето е гигантски термоядрен реактор, първоизточник не само на целия живот на Земята, но и на практически всички нейни енергийни ресурси. Годишният поток от слънчева енергия, достигаща долните слоеве на атмосферата и земната повърхност, се измерва в такава огромна стойност (10 14 kW), която е десетки пъти по-голяма от цялата енергия, съдържаща се в доказаните запаси от минерално гориво, и хиляди пъти сегашното ниво на световното потребление на енергия. Естествено, най-добри условия за използване на слънчевата енергия има в сухия пояс на Земята, където продължителността на слънчевото греене е най-голяма.

Таблица 17. Климат и космически ресурси.

Вятърната енергия, която човек също отдавна използва с помощта на вятърни мелници и ветроходни кораби, подобно на слънчевата енергия, има практически неизчерпаем потенциал, сравнително евтина е и не замърсява околната среда. Но той е много нестабилен във времето и пространството и е много труден за „опитомяване“. За разлика от слънчевата енергия, нейните ресурси са съсредоточени главно в умерения пояс.

Особен вид климатични ресурси формират агроклиматичните ресурси – топлина, влага и светлина. Географското разпределение на тези ресурси е отразено на агроклиматичната карта.

Задачи и тестове по темата "Климат и космически ресурси - ресурси на бъдещето"

• Природни ресурси
• Климатични зони на Земята - Обща характеристика на природата на Земята, 7 клас

  Уроци: 5 Задачи: 9 Тестове: 1

• Латинска Америка - Южна Америка 7 клас

  Уроци: 3 Задачи: 9 Тестове: 1

• САЩ - Северна Америка 7 клас

  Уроци: 6 Задачи: 9 Тестове: 1

• Астероиди. Комети. Метеори. метеорити - Земята във Вселената 5 клас

  Уроци: 4 Задачи: 8 Тестове: 1

Водещи идеи:Географската среда е необходимо условие за живота на обществото, развитието и разпределението на населението и икономиката, докато напоследък влиянието на ресурсния фактор върху нивото на икономическо развитие на страната намалява, но значението на рационалното използването на природните ресурси и екологичния фактор се увеличава.

Основни понятия:географска (екологична) среда, рудни и неметални полезни изкопаеми, рудни пояси, минерални басейни; структура на световния поземлен фонд, южен и северен горски пояс, горска покривка; хидроенергиен потенциал; рафт, алтернативни източници на енергия; ресурсна осигуреност, природно-ресурсен потенциал (НРП), териториално съчетание на природните ресурси (ТСПР), зони за ново развитие, вторични ресурси; замърсяване на околната среда, екологична политика.

Умения и способности:да може планово да характеризира природните ресурси на страната (региона); използват различни методи за икономическа оценка на природните ресурси; характеризира природните предпоставки за развитието на промишлеността и селското стопанство на страната (региона) според плана; дайте кратко описание на местоположението на основните видове природни ресурси, идентифицирайте страните като „лидери“ и „аутсайдери“ по отношение на надареността с един или друг вид природни ресурси; дават примери за държави, които не разполагат с богати природни ресурси, но са постигнали високо ниво на икономическо развитие и обратното; дайте примери за рационално и нерационално използване на ресурсите.

В момента се обръща доста голямо внимание на използването на алтернативни източници на всички видове ресурси. Например човечеството отдавна разработва енергия от възобновяеми вещества и материали, като топлината на ядрото на планетата, приливите и отливите, слънчевата светлина и т.н. Следващата статия ще разгледа климатичните и космическите ресурси на света. Основното им предимство е, че са възобновяеми. Следователно многократното им използване е доста ефективно и предлагането може да се счита за неограничено.

Първа категория

Климатичните ресурси традиционно означават енергия от слънцето, вятъра и т.н. Този термин определя различни неизчерпаеми природни източници. И тази категория получи името си в резултат на факта, че ресурсите, включени в нейния състав, се характеризират с определени характеристики на климата на региона. Освен това тази група включва и подкатегория. Нарича се Основните определящи фактори, влияещи върху възможността за развитие на такива източници са въздух, топлина, влага, светлина и други хранителни вещества.

От своя страна втората от представените по-рано категории обединява неизчерпаеми източници, които се намират извън пределите на нашата планета. Сред тях е добре познатата енергия на Слънцето. Нека го разгледаме по-подробно.

Методи на употреба

Като начало, нека характеризираме основните насоки на развитие на слънчевата енергия като компонент на групата „Космически ресурси на света“. В момента има две основни идеи. Първият е извеждането в ниска околоземна орбита на специален спътник, оборудван със значителен брой слънчеви панели. Чрез фотоклетки светлината, падаща върху тяхната повърхност, ще се преобразува в електрическа енергия, след което ще се предава на специални приемни станции на Земята. Втората идея е базирана на подобен принцип. Разликата е, че ще се събират космически ресурси, чрез които ще се монтират на естествения екватор.В този случай системата ще образува така наречения „лунен пояс“.

Трансфер на енергия

Разбира се, космическата технология, както всяка друга, се счита за неефективна без съответното развитие на тази индустрия. А това изисква ефективно производство, което е невъзможно без висококачествен транспорт. Следователно трябва да се обърне значително внимание на начините за пренос на енергия от слънчеви панели към Земята. В момента са разработени два основни метода: чрез радиовълни и светлинен лъч. На този етап обаче възникна проблем. трябва безопасно да достави космически ресурси на Земята. Устройството, което от своя страна ще извършва подобни действия, не трябва да има разрушителен ефект върху околната среда и организмите, живеещи в нея. За съжаление преносът на преобразувана електрическа енергия в определен честотен диапазон може да йонизира атоми на вещества. По този начин недостатъкът на системата е, че космическите ресурси могат да се предават само на доста ограничен брой честоти.

Предимства и недостатъци

Както всяка друга технология, представената по-рано има своите характеристики, предимства и недостатъци. Сред предимствата е, че космическите ресурси извън околоземното пространство ще бъдат много по-достъпни за използване. Например слънчева енергия. Само 20-30% от цялата светлина, излъчвана от нашата звезда, достига повърхността на планетата. В същото време слънчевата клетка, която ще бъде разположена в орбита, ще получи повече от 90%. В допълнение, сред предимствата, които имат световните космически ресурси, може да се подчертае издръжливостта на използваните структури. Това обстоятелство е възможно поради факта, че извън планетата няма нито атмосфера, нито разрушителните ефекти на кислорода и другите му елементи. Въпреки това космическите имат значителен брой недостатъци. Една от първите е високата цена на производствените и транспортни инсталации. Второто може да се счита за недостъпност и сложност на работа. Освен това ще е необходим и значителен брой специално обучен персонал. Третият недостатък на такива системи може да се счита за значителни загуби по време на преноса на енергия от космическата станция към Земята. Според експерти гореописаният транспорт ще отнеме до 50% от цялата произведена електроенергия.

Важни функции

Както споменахме по-рано, въпросната технология има някои отличителни характеристики. Но те са тези, които определят лекотата на достъпност.Нека изброим най-важните от тях. На първо място, трябва да се отбележи проблемът с намирането на сателитна станция на едно място. Както при всички други закони на природата, правилото за действие и реакция ще работи и тук. Следователно, от една страна, налягането на потоците от слънчева радиация ще повлияе, а от друга, електромагнитното излъчване на планетата. Първоначално зададената позиция на спътника ще трябва да се поддържа.Комуникацията между станцията и приемниците на повърхността на планетата трябва да се поддържа на високо ниво и да осигурява необходимата степен на безопасност и точност. Това е втората характеристика, която характеризира използването на космически ресурси. Третият традиционно включва ефективната работа на фотоклетките и електронните компоненти дори при трудни условия, например при високи температури. Четвъртата характеристика, която в момента не позволява да се осигури общата наличност на гореописаните технологии, е доста високата цена както на ракетите-носители, така и на самите космически електроцентрали.

Други функции

Поради факта, че наличните в момента ресурси на Земята са предимно невъзобновими, а потреблението им от човечеството, напротив, нараства с течение на времето, тъй като наближава моментът на пълно изчезване на най-важните ресурси, хората все повече се замислят за използване на алтернативни източници на енергия. Те включват космически резерви от вещества и материали. Освен възможността за ефективно извличане от слънчева енергия обаче, човечеството обмисля и други също толкова интересни възможности. Например, разработването на находища на ценни за земляните вещества може да се извърши върху космически тела, разположени в нашата слънчева система. Нека разгледаме някои от тях по-подробно.

Луна

Летенето там отдавна е престанало да бъде част от научната фантастика. В момента сателитът на нашата планета е разоран от изследователски сонди. Благодарение на тях човечеството научи, че лунната повърхност има състав, подобен на земната кора. Следователно там е възможно да се разработят находища на такива ценни вещества като титан и хелий.

Марс

На така наречената „червена“ планета също има много интересни неща. Според изследвания кората на Марс е много по-богата на чисти метални руди. Така в бъдеще там може да започне разработването на находища на мед, калай, никел, олово, желязо, кобалт и други ценни вещества. Освен това е възможно Марс да се счита за основен доставчик на руди от редки метали. Например, като рутений, скандий или торий.

Гигантски планети

Дори далечните съседи на нашата планета могат да ни доставят много вещества, необходими за нормалното съществуване и по-нататъшното развитие на човечеството. По този начин колониите в далечните краища на нашата слънчева система ще доставят ценни химически суровини на Земята.

Астероиди

В момента учените са решили, че гореописаните космически тела, които разорават пространствата на Вселената, могат да се превърнат в най-важните станции за осигуряване на много от необходимите ресурси. Например на някои астероиди с помощта на специализирано оборудване и внимателен анализ на получените данни са открити ценни метали като рубидий и иридий, както и желязо. Освен всичко друго, горните са отлични доставчици на сложно съединение, наречено деутерий. В бъдеще се планира това конкретно вещество да се използва като основна горивна суровина за електроцентрали на бъдещето. Отделно трябва да се отбележи още един жизненоважен въпрос. В момента определен процент от населението на света страда от постоянен недостиг на вода. В бъдеще подобен проблем може да обхване по-голямата част от планетата. В този случай астероидите могат да станат доставчици на такъв жизненоважен ресурс. Защото много от тях съдържат прясна вода под формата на лед.

Енергийният потенциал в глобален мащаб ни позволява да осигурим препитанието на милиони хора, както и работата на инфраструктурата и индустриалния комплекс. Въпреки разделението на източниците, използвани за работа на топлинни, ядрени и други видове централи, всички те се основават на ресурси и явления от естествен произход. Друго нещо е, че не всички източници са напълно разработени днес. Въз основа на тази характеристика е възможно да се разграничат климатичните и тези, които имат сходни перспективи за бъдещо използване, но изискват различни подходи към средствата за извличане на енергия. Прякото използване на природните резервати в производствените и стопански дейности не преминава безследно. Този аспект принуждава специалистите да се обърнат към принципно нови технологии за производство на енергия.

Какво представляват климатичните и космически ресурси?

Почти всички съвременни разработки, насочени към натрупване, се основават на климатичните ресурси. По правило има четири групи такива източници: слънчева светлина, вятър, влага и топлина. Това е основният набор, който формира агроклиматичната основа за работата на селскостопанските предприятия. Важно е да се разбере, че не всички системи за контрол на климата се използват напълно. Така че, въпреки стойността на слънчевата светлина, все още няма ясни доказателства, че съоръженията за съхранение от този тип могат да заменят традиционните видове преработка на енергия. Въпреки това неизчерпаемостта на този ресурс е сериозна мотивация за работа в тази област.

Що се отнася до ресурсите от космически произход, в някои области те се припокриват с климатичните. Например, тази индустрия също включва използването на слънчева енергия. Като цяло космическите ресурси са фундаментално нов вид енергия, чиято характеристика е използването на извънатмосферни спътници и станции.

Приложение на климатичните ресурси

Основният потребител на такива ресурси е земеделието. В сравнение с традиционните естествени енергийни растения, светлината, влагата и топлината образуват донякъде пасивен ефект, който насърчава развитието на културите. Следователно, човек може да използва климатичните ресурси само в първоначалната форма на естествено снабдяване.

Но това не означава, че той не може да контролира тяхното взаимодействие с получателите на енергия. Изграждането на оранжерии, слънцезащитата и инсталирането на бариери срещу вятъра - всичко това може да се отдаде на мерките за регулиране на влиянието на природните явления върху селскостопанските дейности. От друга страна, вятърната и слънчевата енергия могат лесно да се използват като ресурси за производство на електроенергия. За тези цели се разработват фотопанела, станции за натрупване на въздушен поток и др.

Климатични ресурси на Русия

Територията на страната обхваща няколко зони, които се различават по различни климатични характеристики. Този аспект определя и разнообразието от начини за използване на генерираната енергия. Сред най-важните характеристики на въздействието на ресурси от този тип са оптималният коефициент на влага, средната продължителност и дебелина на снежната покривка, както и благоприятните температурни условия (стойността при среднодневни измервания е 10 ° C).

Неравномерността на разпределението на климатичните ресурси на Русия в различните региони също налага ограничения върху развитието на селското стопанство. Например, северните райони се характеризират с прекомерна влага и липса на топлина, което позволява само локално земеделие, а в южната част, напротив, условията са благоприятни за отглеждането на много култури, включително пшеница, ръж, овес и др. Достатъчно топлина и светлина също допринасят за развитието на животновъдството в този регион

Приложение на космически ресурси

Космосът като средство за практическо приложение на Земята се разглежда още през 70-те години. Оттогава започва разработването на технологична основа, която би направила възможно алтернативното енергоснабдяване. Слънцето и Луната се считат за основни източници в този случай. Но, независимо от естеството на приложението, както климатичните, така и космическите ресурси изискват създаването на подходяща инфраструктура за пренос и акумулиране на енергия.

Най-обещаващите области за реализиране на тази идея е създаването на лунна енергийна станция. В ход е и разработването на нови излъчващи антени и слънчеви панели, които трябва да се контролират от наземни сервизни точки.

Технологии за преобразуване на космическа енергия

Дори при успешно предаване на слънчева енергия ще са необходими средства за нейното преобразуване. Най-ефективният наличен в момента инструмент за тази задача е фотоклетката. Това е устройство, което преобразува енергийния потенциал на фотоните в конвенционално електричество.

Трябва да се отбележи, че климатичните и космически ресурси в някои райони се комбинират именно чрез използването на такова оборудване. Фотопанелите се използват в селското стопанство, въпреки че принципът на крайното потребление е малко по-различен. По този начин, ако класическата формула на използване предполага тяхното естествено потребление от обекти на икономическа дейност, тогава слънчевите батерии първо генерират електричество, което по-късно може да се използва за различни селскостопански нужди.

Значението на климата и космическите ресурси

На съвременния етап на технологичен прогрес хората активно се занимават с алтернативни източници на енергия. Въпреки това в основата на енергийните суровини все още са климатът и климатичните ресурси, които могат да бъдат представени в различни форми. Наред с водните ресурси, селскостопанският комплекс действа като платформа, която е от изключително значение за поминъка на хората.

Засега ползите от космическата енергия са по-малко очевидни, но в бъдеще е възможно тази индустрия да стане доминираща. Въпреки че е трудно да си представим, че алтернативни източници в такъв мащаб някога ще надминат значението на енергийния потенциал на земята. По един или друг начин климатичните ресурси могат да предоставят огромни възможности по отношение на задоволяване на нуждите на промишлеността и битовия сектор от електроенергия.

Проблеми на ресурсното развитие

Ако все още е на етап теоретично развитие, тогава с агроклиматичната база всичко е по-определено. Директното използване на тези ресурси в едно и също селско стопанство е успешно организирано на различни нива и от човек се изисква само да регулира експлоатацията от гледна точка на рационалното използване. Но климатът и климатичните ресурси все още не са достатъчно развити като източници за преработка на енергия. Въпреки че такива проекти са технически реализирани от дълго време под различни форми, тяхната практическа стойност е под въпрос поради финансовата нецелесъобразност на приложението.

Заключение

Подходите към производството и разпределението на енергия все още зависят от нуждите на крайния потребител. Изборът на източници се основава на параметрите на необходимото захранване, които позволяват да се осигури жизнената дейност в различни области. Много източници, включително климатичните, са отговорни за цялостното осигуряване. Космическите ресурси практически не участват в този процес. Може би през следващите години, с развитието на технологиите, специалистите ще могат да получат този вид енергия в голям мащаб, но е твърде рано да се говори за това. Успешното натрупване на космически ресурси е частично възпрепятствано от недостатъчното ниво на технологична поддръжка, но няма ясно мнение относно финансовите ползи от подобни проекти.