Группа американских планетологов, возглавляемая Вишну Редди из Лаборатории Луны и планет Аризонского университета, изучила потенциал околоземных астероидов 1986 DA и 2016 ED85, состоящих на 85% из металлов, с точки зрения разработки содержащихся в них полезных ископаемых. Статья об этом опубликована в The Planetary Science Journal.
Новое исследование богатых металлами астероидов раскрывает информацию о происхождении и составе этих редких небесных тел, которые когда-нибудь можно будет разрабатывать с помощью специальных роботизированных космических аппаратов. Добытые металлы можно использовать как на Земле, так и для строительства непосредственно в космосе, а также для создания колоний на Марсе или Луне. Первоначально эти околоземные астероиды могли формироваться в условиях ранней Солнечной системы как ядра будущих планет, которыми им так и не суждено было стать. Диаметр 1986 DA оценивается в 2,8 км, а 2016 ED85 — 0,72-1,25 км.
«Предполагая, что разработка астероидов и продажа металлов будет производиться в течение 50 лет, мы подсчитали, что годовая стоимость драгоценных металлов (в долларах США в ценах 2021 года) для 1986 DA составит около $233 млрд, — пишут авторы этого исследования. — Скорректированные цены показывают, что DA 1986 года может стоить в общей сложности порядка $11,65 трлн».
По мнению ученых, ссылающихся также на данные Геологической службы США, содержание металлов в 1986 DA (ему присвоен также номер 6178) может превышать общемировые запасы на Земле сразу нескольких драгоценных металлов, а также превосходить все запасы железа, никеля и кобальта. Аналогичные цифры по астероиду 2016 ED85 исследователи не стали включать в свой обзор «из-за ограниченного количества доступных данных» об этом объекте.
Преимущества добычи металлов на астероидах рассматриваются не только с точки зрения экономической целесообразности, но и «как способ уменьшения экологического ущерба на Земле», напоминают исследователи.
«Наш анализ показывает, что поверхности обоих околоземных астероидов содержат 85% металлов, таких как железо и никель, а оставшиеся 15% приходятся на силикатные материалы, которые представляют собой в основном горную породу, — объясняет ведущий автор исследования Хуан Санчес из американского Планетологического института. — Эти астероиды по своему составу похожи на некоторые железокаменные метеориты, найденные на Земле, например на мезосидериты». Железокаменные метеориты подразделяются на два основных класса в зависимости от состава содержащихся в них силикатов — их делят на палласиты, где преобладает оливин, и на мезосидериты, где преобладают пироксен и плагиоклаз.
Свои выводы планетологи строят на основе данных, полученных от наземного инфракрасного телескопа NASA IRTF (Infrared Telescope Facilityс), входящего в состав обсерватории Мауна-Кеа, а также других наземных инструментов. Спектроскопические данные в ближней инфракрасной области показывают схожесть состава астероидов 1986 DA и 2016 ED85 с характеристиками других богатых металлами астероидов, причем их состав аналогичен также известному с 1852 года астероиду (16) Психее, к которой NASA готовит специальную миссию космического аппарата, прибывающего туда в 2026 году. Изученные астероиды исследователи называют «мини-психеями». Сама Психея из-за высокого содержания в ней металлов — железа, никеля, меди, золота и платины — может стоить 10 тысяч квадриллионов долларов, однако «мини-психеи» интересны тем, что расположены гораздо ближе к Земле, поэтому их исследование и разработка могут потребовать гораздо меньших усилий и ресурсов.
Авторы отмечают, что когда астероиды разрушаются, они порождают «семейства астероидов» — ряд более мелких обломков, которые имеют схожий состав и орбитальные траектории. Исследователи изучили состав и орбиты астероидов 1986 DA и 2016 ED85 и обнаружили четыре возможных семейства астероидов (Phaeo, Brasilia, San Marcello и 1999 CG1) во внешней части Главного пояса астероидов, которые могут быть с ними связаны. «Возможно, некоторые из железных и железокаменных метеоритов, обнаруженных на Земле, также могли прибыть из этого региона Солнечной системы», — считает один из соавторов исследования Дэвид Кантилло из Аризонского университета.
В Главном поясе содержатся самые крупные из известных металлических астероидов, включая Психею. Однако эксперты не видят прямой связи между Психеей, 1986 DA и 2016 ED85.
Предстоящая экспедиция к Психее привлекает большое внимание общественности также из-за перспектив добычи на ней полезных ископаемых, ну а ученым она интересна в первую очередь возможностью узнать нечто новое о происхождении планетных ядер. Диаметр этого астероида составляет около 250 км. Планетологи считают, что Психея представляет собой оголенное ядро несостоявшейся протопланеты, которая при удачном стечении обстоятельств могла бы стать такой же крупной, как Марс, однако потеряла свою внешнюю оболочку в результате серии столкновений с другими объектами.
Запуск автоматической межпланетной станции Psyche к астероиду планируется осуществить с помощью ракеты-носителя Falcon Heavy в 2022 году. Аппарат будет использовать солнечные батареи и ксеноновные электродвигатели, потребляющие эту солнечную энергию, — двигатели, основанные на эффекте Холла. За 3,5 года аппарат преодолеет 2,5 млрд км и выйдет на орбиту вокруг Психеи в начале 2026 года. Там он займется картографированием астероида, а также уточнит химический состав его поверхности с помощью гамма-излучения и нейтронных спектрометров. Планируется, что Psyche пробудет на орбите астероида в течение по крайней мере 21 месяца.
Впрочем, обсуждение перспектив промышленной разработки астероидов до сих пор вызывает самые противоречивые комментарии специалистов. Кто-то уже пророчит новую космическую гонку, связанную с добычей полезных ископаемых в космосе, панику на биржах и едва ли не вооруженные столкновения за самые перспективные и удобные для разработки астероиды. Однако большинство экспертов все же считает эти перспективы весьма отдаленными и туманными, так как в настоящее время стоимость доставки материалов из космоса превышает стоимость любых драгоценных металлов, не говоря уж о сложности их добычи вдали от Земли.