Майнинг астероидов: ключевые миссии

Кроме постоянных баз на Луне ^[2] и Марсе, у человечества есть ещё несколько важных миссий на ближайшее время. Одна из них — добыча полезных минералов с астероидов ^[3]. Эти ресурсы нужны и для лунной базы, и для земной экономики, а особенно для Марса ^[4], где отсутствуют многие важные элементы, такие как бор и молибден.

По оценкам учёных ^[5], для марсианской колонии оптимальным выходом будем доставка металлических валунов из основного пояса астероидов ^[6]. Тем более, что пояс неподалёку.

Есть несколько способов захвата ценных астероидов или их частей:

1. Бомбардировка астероида с корректировкой курса ^[7]. Например, направить его на земную или лунную орбиту для дальнейшей разработки в космосе. Недавно инженерами удалось впервые изменить орбиту астероида ^[8]. Это сделали в рамках миссии DART ^[9] (Double Asteroid Redirection Test) путём кинетического удара.

2. Перенаправление в Луну. К сожалению, в результате взрыва часть ценных минералов будет потеряна и разбросана вокруг кратера. Но если других вариантов нет, можно попробовать этот. В конце концов, Луна миллионы лет выступает естественным щитом для Земли, принимая на себя удары крупных астероидов.

   Одна из ближайших целей — астероид 2024 YR ^[10] (пролетит мимо Луны в 2032 году). Прямо сейчас к нам летит пять крупных астероидов ^[11].

   

3. Взрыв в космосе с отколом фрагмента. Небольшой фрагмент затем можно транспортировать, например, на лунную базу.

4. Захват дрейфующего астероида ^[13] или валуна, который движется на малой скорости в главном астероидном поясе ^{[6] [14]}между Марсом и Юпитером. Возможна его разработка на месте или транспортировка целиком на базу. Главный пояс богат скалистыми породами и металлами (железо, платина, золото).

5. Высадка на астероиде и добыча минералов на месте с последующей их транспортировкой (допускается отправка беспилотными капсулами).

Стоимость минералов на астероидах астрономическая. Например, на 16 Psyche ^[16] (диаметр 225 км) запасы металлов оцениваются в $10 квинтиллионов ^[17] в металлическом железе и никеле. Одного железа там больше, чем человечество добыло за всю свою историю.

Другой астероид 511 Davida ^[18] может содержать минералов и ресурсов на $27 кввинтиллионов ^[19].

Примечания

Цифры перед названиями астероидов означают порядковые номера их открытия. Например, (1) Цереру ^[20] открыли в 1801 году, а (2) Палладу ^[21] — в 1802 г.

1 квинтиллион = 10¹⁸, то есть один такой астероид — это миллион «илонов масков» (триллионов)

В каталоге Asterank ^[22] числится около 700 астероидов стоимостью более $100 трлн каждый.

Майнинг потенциально принесёт огромную прибыль, особенно если ею займётся коммерческая компания. Можно даже представить, что в далёком будущем за счёт разработки астероидов Марс как планета станет гораздо богаче Земли.

Посмотрим, какие конкретные космические миссии были запланированы коммерческими компаниями и государственными агентствами.

Asteroid Redirect Mission (ARM)

Потенциальная будущая миссия по перенаправлению астероида, которую предложила НАСА в 2014 году ^[23]. Цель миссии — захват небольшого астероида или крупного валуна (до 20 тонн) с его поверхности и транспортировка камня на стабильную орбиту Луны для дальнейшего изучения астронавтами.

В различных документах НАСА миссия упоминается как Asteroid Redirect Robotic Mission (ARRM) и Asteroid Retrieval and Utilization (ARU).

Для реализации предложили космический аппарат с двигателями на солнечно-электрической тяге ^[24] (solar electric propulsion, SEP). Планировалось, что ARM добьётся нескольких важных результатов, включая 20-кратное улучшение эффективности SEP.

В 2016 году был даже определён список компаний-участников конкурса ^[26] по разработке космического корабля для ARM:

1. Lockheed Martin Space Systems.

2. Boeing Phantom Works.

3. Orbital ATK.

4. Space Systems/Loral.

К сожалению, программа была закрыта ^[27] по директиве Белого дома от 11 декабря 2017 года ^[28]. Как мы знаем, сроки марсианской и лунной программы пришлось cкорректировать, а бюджет НАСА был «оптимизирован».

НАСА подчёркивает, что несмотря на закрытие программы агентство продолжает разработку ключевой технологии — солнечно-электрической тяги.

Телескоп NEO Surveyor

NEO Surveyor ^[29] — первый инфракрасный телескоп НАСА, предназначенный для обнаружения потенциально опасных астероидов и комет, которые пролетают около Земли (Near Earth Objects, NEO).

Сейчас телескоп проходит этап интеграции и тестирования. Запуск запланирован не ранее сентября 2027 года.

Телескоп станет одним из элементов обороны Земли от опасных астероидов. Но логично ^[30] предположить, что в будущем некоторые NEO можно сбивать с курса и направлять на Луну, особенно если у них ценный состав минералов — платина или золото.

NEO Surveyor зависнет в точке Лагранжа L1 и будет непрерывно сканировать большие участки космоса в поисках новых NEO, которые наземные телескопы могут пропустить.

Космический аппарат оснащён солнечными панелями на солнечной стороне и шестиметровым солнечным щитом вокруг объектива для блокировки бликов.

Орбитальный аппарат Psyche

13 октября 2023 года NASA запустило орбитальный аппарат Psyche ^[31], который должен прибыть к вышеупомянутому астероиду 16 Psyche в августе 2029 года для его изучения.

Учёные сделали расчёт ^[33], какие астероиды из Главного пояса реалистичнее всего доставить на Марс и Фобос для разработки, по показателю требуемого изменения скорости delta-v (Δv)(км/с), как результат решения задачи Ламберта ^[34]. Значение Δv также наглядно демонстрирует, что доставка к Земле требует гораздо больше энергии, чем к Фобосу. В вышеупомянутом каталоге Asterank ^[22] указана Δv для каждого астероида.

Учёные уверены, что их код для расчёта доставки астероидов PARC (Python Asteroid Rendezvous Code) станет активно использоваться в коммерческой космонавтике 2050−2070 гг.

AstroForge DeepSpace-2

Идея майнинга астероидов приобрела популярность в начале 2010-х. В 2012 году несколько миллиардеров основали компанию Planetary Resources ^[36] с целью добычи воды из астероидов и продажи её в качестве топлива на космических топливных складах. Через год другая группа инвесторов основала Deep Space Industries ^[37] для добычи редких металлов. Казалось, что наступила эпоха космического майнинга, но к 2019 году обе фирмы прекратили существование.

Но идея жива. В 2022 году на арену вышел новый игрок — компания AstroForge ^[38], которая планирует добычу платины. Астероид диаметром 30 м может содержать платины на $25−50 млрд.

Миссии Hayabusa2 ^[39] и OSIRIS-REx ^[40] показали, что добыча материала из астероида технически осуществима. Так что добыть немного платины и вернуть аппарат на Землю — вполне реальная цель. AstroForge стремится снизить стоимость такой миссии, чтобы она стала рентабельной. Килограмм платины сейчас стоит на рынке Земли примерно $52 тыс.

В отличие от предшественников, AstroForge планирует использовать уже существующие коммерческие космические технологии, а не разрабатывать собственные ракеты.

На конец 2026 года запланирована миссия DeepSpace-2 ^[41] — отправка небольшого космического аппарата массой 200 кг к астероиду для его изучения, включая минеральный состав.

Колонизация пояса астероидов

Некоторые фантасты рассматривают ^[42] крупнейшие астероиды в Главном поясе как потенциальную цель для колонизации. По оценке специалистов НАСА ^[43], в главном поясе 10¹⁸ метрических тонн общего материала, чего хватит для строительства обитаемых зон в 3000 поверхностей Земли.

Основная идея — экономическая. Некоторые астероиды настолько велики, что их проще разрабатывать на месте, а не транспортировать куда-то на орбиту. Непосредственно на поверхности астероида можно построить шахты и заводы. Ну и вторая идея — долгосрочное выживание человеческого вида. Чем больше у человечества колоний в космосе, тем выше шансы на выживание. Очевидно, что в перспективе на миллионы лет однопланетный вид не выживет.

Из препятствий называют дальнее расстояние для транспортировки добытых ископаемых, температуру, радиацию, отсутствие гравитации, психологические проблемы у людей, вред для окружающей среды ^[44]. Строительство колонии на астероиде гораздо сложнее, чем на Марсе.

Самый крупный астероид в главном поясе — Церера ^[20], который при диаметре около 940 км вполне может считаться карликовой планетой. Следующие — Паллада ^[21] и Веста ^[45], обе диаметром около 520 км.

От 1,1 до 1,9 млн астероидов в Главном поясе имеют диаметр более 1 км. Приблизительно 8% из них по составу схожи с 16 Psyche.

Если поделить стоимость всех минералов Главного пояса на всех, то на каждого жителя Земли придётся по 100 миллиардов долларов ^[47]. Хотя понятно, что это условная оценка. Грубо говоря, если на Землю спустить миллионы тонн золота, то металл перестанет быть редким, и его рыночная цена снизится на два порядка, а вместо $100 млрд на каждого землянина придётся жалкий миллиард.

Роботы для майнинга

Например, компания OffWorld ^{[48] [49]}разрабатывает миниатюрных роботов с коллективным интеллектом ^[50], по образцу муравейника или роя. Такое роботы полезные везде — в шахтах, строительстве, на конвейере, в космосе. Они изначально разработаны для экстремальных условий окружающей среды.

Пока что эти роботы проходят испытания ^[51] на Земле, но примерно такие устройства можно использовать на Луне и Марсе для добычи полезных ископаемых.

Космическая пыль

Ежегодно на Землю падает 5200 тонн микрометеоритов ^[53] размером до 700 мкм (0,7 мм), в том числе персеиды ^[54] в августе. Это крупнейший источник внеземного материала на Земле.

Вообще, в земной атмосфере циркулирует 17 млн тонн крупной минеральной пыли (≥5 мкм), которая серьёзно влияет на климат ^[55]. Крупные пылинки из Сахары долетают до Карибского бассейна, что раньше считалось физически невозможным ^[56].

Чтобы найти космическую пыль, нужно максимально удалиться от источников такого фонового «загрязнения».

За космической пылью ведётся охота ^[57]. Учёные ставят специальные ловушки для пыли в удалённых районах планеты, а затем анализируют её состав.

Иногда им везёт. Группа исследователей из Франции, США и Великобритании в шести экспедициях за 20 лет наблюдений идентифицировали ^[58] в общей сложности 1280 нерасплавленных микрометеоритов и 808 космогенных сферул (расплавленных камней) массой менее 350 мкг.

Зная скорость накопления снега, учёные рассчитали среднее количество выпадающей космической пыли ежегодно: 1600 тонн микрометеоритов и 3600 тонн космических сферул. В сумме 5200 тонн.

---

В каком-то смысле, майнинг астероидов уже начался, только в миниатюрном масштабе. Начали с микрометеоритов. Что ж, осталось перейти на более крупные экземпляры. А если этой темой заинтересуется SpaceX — корпорация с капитализацией в триллионы долларов — то дело приобретёт серьёзный оборот.

© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»