Добыча полезных ископаемых на других планетах и астероидах: почему это сложная задача
Ученые объясняют почему нужно решить проблемы с доступом к ценным ресурсам, размещенным вне Земли.
Уже тысячи лет люди добывают ценные ресурсы из недр Земли, хотя значительно масштабировать этот процесс удалось только за последние 100 лет. Но добыча полезных ископаемых на других планетах и астероидах – это более сложный процесс. Но ситуацию нужно менять, если люди надеются использовать эти ресурсы в будущем, считают авторы новой статьи из Краковского университета, Польша. В своей статье ученые объясняют, почему так сложно проводить буровые работы в космосе и как можно изменить ситуацию, пишет Universe Today.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Без атмосферы бурить другие миры сложно
Одним из очевидных различий между Землей и большинством других каменистых тел, в которых люди хотели бы просверлить дыры, является отсутствие атмосферы. Исключением являются Венера и спутник Сатурна Титан. Даже на Марсе атмосфера такая тонкая, что не может поддерживать один фундаментальный материал, используемый для бурения на Земле, то есть жидкости.
Например, для сверления металла нужно использовать охлаждающую жидкость, чтобы сверло не перегрелось и не деформировалось. Для решения этой проблемы просто распыляют немного смазки в просверленное отверстие и продолжают сверление. Для бурения поверхности Земли также используют жидкости для охлаждения мест бурения.Но это невозможно сделать на поверхности миров, где нет атмосферы, с помощью традиционных технологий бурения. Любая жидкость немедленно сублимируется и не оказывает охлаждающего эффекта.
Проблема с жидкостью ограничила внедрение на Марсе и Луне повсеместно используемой на Земле технологии бурения – гидравлики. Экстремальные перепады температур, подобные тем, которые наблюдаются на Луне во время смены дня и ночи, чрезвычайно затрудняют получение жидкости для использования в гидравлической системе, которая не замерзает и не испаряется. Таким образом, гидравлические системы, используемые почти в каждой крупной буровой установке на Земле, очень сложно использовать в космосе. Также могут возникнуть и другие проблемы, такие как абразивный реголит, или отсутствие магнитного поля при ориентации сверла.
Проблема с электроэнергией
В конечном счете, эти проблемы можно преодолеть с помощью новых технологий. Но существует множество технологических проблем, связанных с бурением за пределами Земли. В больших буровых установках для поддержки пробуренных скважин используются тяжелые материалы, но при использовании нынешних технологий запуска в космос это будет очень дорого.
Кроме того, размер самой буровой системы является ограничивающим фактором силы бура. Как пишут авторы, максимальная сила, передаваемая на бур, не может превышать вес всей буровой системы. Это ограничение силы также ограничивает тип материала, через который может пройти сверло.
Еще одна технологическая проблема – это нехватка электроэнергии. Двигатели, работающие на углеводородном топливе, приводят в действие большинство крупных буровых установок на Земле. За пределами Земли это сделать невозможно, поэтому система должна питаться от солнечных панелей. Но доставить такие огромные панели также очень дорого.
Бурить или не бурить? Точно первое
В то же время ученые указывают на огромную важность будущих буровых систем для успеха любой будущей программы по добыче ценных ресурсов. Если люди захотят создать города в лавовых пещерах на Луне или достичь сквозь ледяную кору подземного океана на спутнике Сатурна Энцеладе, то им придется усовершенствовать технологии и методы бурения.
Но на данный момент бурение за пределами Земли, особенно на астероидах, у которых есть свои гравитационные проблемы, остается сложной, но необходимой задачей, считают ученые. Но эффективно бурить другие каменистые тела, с целью достать оттуда полезные ископаемые, люди скорее всего смогут не в ближайшем будущем.
Как уже писал Фокус, нейтронная звезда столкнулась с чем-то неизвестным, завибрировало даже пространство-время. Произошло слияние мертвой звезды с неизвестным объектом, но у астрофизиков есть предположение, что это.