Добыча полезных ископаемых на Луне и астероидах обещает решить нашу острую нехватку

Учитывая прогнозируемый рост потребления металлов до 2050 года, при нулевом сценарии, текущие темпы производства графита, кобальта, никеля, меди, лития и платины не удовлетворяют будущие потребности.
21 декабря 2023, четверг 00:28
Military для раздела Блоги

Добыча полезных ископаемых на Луне и астероидах открывает практические пути для подпитки бурно развивающейся новой космической индустрии. В настоящее время транспортировка ресурсов с Земли в космос для осуществления космической деятельности не является ни экономически эффективной, ни устойчивой, а возвращение космических ресурсов на Землю не имеет ни экономического, ни технического смысла. Однако долгосрочная перспектива космической добычи выгодна Земле: в космосе сосредоточены огромные ресурсы, а Земля испытывает растущий спрос на важнейшие металлы, которые имеют решающее значение для перехода к декарбонизированной экономике.

Сегодня спрос на стратегические минералы опережает предложение, поскольку человечество все глубже погружается в антропогенный климатический кризис. Нам срочно нужны новые источники критически важных металлов, к которым мы могли бы получить доступ, не оставляя на нашей планете шрамов от деградации окружающей среды. Добыча полезных ископаемых на Луне и астероидах открывает новые возможности для добычи ресурсов и ответственного управления ими.

Можно спроектировать космическую экономику с перспективным стремлением обеспечить металлами энергетический и промышленный переход на Земле. Если сначала отдать приоритет использованию воды в космосе для промышленной деятельности, то дорожная карта использования космических ресурсов в конечном итоге может включать как добычу воды и металлов в космосе, так и поставку металлов из космоса для земных нужд. 

Современные космические державы сосредоточились на лунном льде в качестве первого шага в долгосрочном использовании космических ресурсов. Вода - это фактор, способствующий развитию космической промышленности. Лунные миссии и исследования США, Китая, Индии и России в этом году характеризуются стремлением к поиску этого жизненно важного ресурса. Вода на Луне необходима для потребления человеком и защиты от радиации, а водород и кислород, полученные путем электролиза, можно использовать для жизнеобеспечения или сжигать для приведения в движение ракет, как подробно описано в работе Корнута и др. "Архитектура коммерческого лунного топлива: Совместное исследование лунного топлива".

По мере развития космической отрасли, развития технологий и снижения стоимости, металлы для использования в космическом производстве и металлы для сценариев возвращения на Землю станут возможными в дорожных картах развития технологий и ресурсов человечества. Создание благоприятных условий и стимулирование основополагающей деятельности по использованию воды в космосе может помочь материализовать производство и обеспечение ресурсами в космосе.

В контексте экономики космических ресурсов книга Джона Льюиса "Добыча неба" (1998) выделяет три ключевых момента: Во-первых, он подчеркивает значительную стоимость транспортировки материалов с Земли в космос, а это значит, что промышленная деятельность в космосе должна осуществляться с использованием материалов из космоса. Во-вторых, Льюис считает, что только материалы, имеющие высокую рыночную стоимость на Земле, оправдывают затраты на их доставку из космоса. В-третьих, он подчеркивает, что энергетические затраты на отправку материалов на Землю из околоземного пространства, скорее всего, будут ниже, чем затраты на запуск с Земли, что делает Землю более подходящим импортером, а не экспортером сырья из-за ее глубокого гравитационного колодца.

Если стоимость сырья на Земле существенно не возрастет, космические ресурсы лучше использовать в космосе, а не доставлять на Землю. Например, средняя десятилетняя цена кобальта в 33 420 долларов за метрическую тонну далека от "тысяч долларов за килограмм", необходимых для того, чтобы сделать добычу металлов на Земле экономически целесообразной. Средняя десятилетняя цена на платину составляет 891,82 доллара за тройскую унцию (28 672 013 долларов за метрическую тонну), при этом прогнозируется рост спроса и снижение предложения.

Особенности каждого металла будут сильно влиять на экономическую целесообразность сценария возвращения на Землю в рамках единичной экономики лунной или астероидной добычи. Будущие исследования в этой области касаются влияния серьезных изменений цен на мировую торговлю, включая глобальное введение налога на выбросы углекислого газа (или других финансовых схем, включающих внешние факторы в качестве затрат в операционные расходы) и геополитические узкие места, которые нарушают цены и увеличивают волатильность. Эти изменения могут изменить баланс между наземными источниками сырья (глубоководная добыча и переработка металлов) и космическим возвращением на Землю с помощью добычи на Луне или астероидах.