Anfang Dezember erreichte die NASA-Sonde OSIRIS-REx den Asteroiden Bennu für Gesteinsproben. Nächstes Jahr wird der chinesische Apparat "Chang'e-5" mit einer Bohranlage an Bord zum Mond fliegen. Eines der Ziele solcher Expeditionen ist die Erforschung von Mineralien, da die Menschheit ohne Weltraumressourcen das Sonnensystem nicht beherrschen kann.
Mondminen
China schickt erfolgreich sein viertes Gerät zum Mond. Jetzt ist es das einzige Land der Welt, das das Mondprogramm umsetzt. Das Ergebnis sollte eine automatische oder bewohnbare Basis auf der Oberfläche des Satelliten sein.
Der Einsatz eines permanenten Moduls auf dem Mond ist ohne die Nutzung lokaler Ressourcen, die für lebenserhaltende Systeme, den Schutz der Besatzung vor Strahlung, Energie, die Produktion von Raketentreibstoff und Verbrauchsmaterialien für einen 3D-Drucker erforderlich sind, auf dem Teile von Autos und Gebäuden gedruckt werden, nicht möglich.
Nach Schätzungen des Vernadsky-Instituts für Geochemie und analytische Chemie der Russischen Akademie der Wissenschaften (GEOKHI) werden erst in der Anfangsphase der Erforschung des Mondes zweihundert Tonnen Sauerstoff und fünfzig Tonnen Wasserstoff benötigt, um einen Ladungsfluss zu gewährleisten. Es ist zu teuer, all dies von der Erde aus zu versenden.
Flüchtige Verbindungen sind besonders wertvolle Ressourcen. In gefrorenem Zustand befinden sie sich an den Polen des Mondes: Wassereis, Ammoniak, Kohlenmonoxid, leichte Kohlenwasserstoffe. Der Mondboden - Regolith - enthält Sauerstoff, Metalle, Kieselsäure. Es ist wichtig, dass sie lokal abgebaut werden.
Geologischer Roboter für eine zukünftige Mondmission / GEOKHI RAS.
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Technologien zur Entwicklung und Speicherung von Mineralien aus dem Regolith werden aktiv entwickelt. Aber zuerst müssen sie aufgespürt werden, das heißt, um Proben von verschiedenen Orten auf dem Mond zu erhalten. Zu diesem Zweck erstellt GEOCHI einen Roboter-Geologen, der an einer der Expeditionen beteiligt sein wird.
Wasser- und Nickelasteroiden
Vor zwei Jahren steuerte OSIRIS-REx der NASA auf den kleinen Asteroiden Bennu zu, der einen halben Kilometer groß war. Die Sonde hat am 3. Dezember ihr Ziel erreicht und bereits erste Beobachtungen gemacht. Auf der Oberfläche des Asteroiden wurden Hydroxylgruppen (OH) entdeckt - tatsächlich handelt es sich um Wasser, das nur in der Kristallstruktur von Tonmineralien eingeschlossen ist.
Für eine Weile fliegt OSIRIS-REx vor dem Asteroiden, erforscht ihn aus der Ferne und nähert sich dann, schießt Stickstoff über die Oberfläche und fängt den Staub auf, der aufgestiegen ist. Er wird 2023 wertvolle Beute auf die Erde bringen.
Dann wird die NASA eine weitere Suchmission starten - zum Asteroiden Psyche. Es ist ein großer Himmelskörper mit einem Durchmesser von über zweihundert Kilometern. Das Spektrometer des Spitzer-Teleskops fand Silikate, Hydroxylgruppen und eine sehr dichte Substanz, von der Wissenschaftler glauben, dass sie Metallpartikel auf seiner Oberfläche sind. Anscheinend ist Psyche der Kern des Protoplaneten, der es geschafft hat, sich vor dem Zerfall zu schichten.
Wissenschaftler vermuten, dass dieser Asteroid vollständig aus Eisen und Nickel besteht, nur auf der Oberfläche befindet sich eine dünne Schicht Regolith, tatsächlich Sand.
Die amerikanische interplanetare Station OSIRIS-REx wurde entwickelt, um Bodenproben vom Asteroiden (101955) Bennu zu liefern.
Außerirdische Wirtschaft
Forscher glauben, dass die Menschheit sehr bald nach außerirdischen Quellen für Mineralien suchen muss, die seltene oder fast erschöpfte Elemente enthalten: Gold, Kobalt, Eisen, Ruthenium, Rhenium, Wismut, Osmium, Rhodium, Molybdän, Magnesium, Nickel, Palladium, Platin.
Moderne Technologien ermöglichen es, Mitte des 21. Jahrhunderts Minen auf dem Mond und Asteroiden in Betrieb zu nehmen. Dort werden Prospektorroboter arbeiten - Geräte mit einem Gewicht von etwa zweihundert Kilogramm, die massiv in den Weltraum gebracht werden sollen. Damit die Entwicklung von Lagerstätten auf Asteroiden wirtschaftlich rentabel ist, müssen die Technologien für die Lieferung von Bergleuten, ihre Rückgabe mit einer Ladung Erz und die Logistik billig sein.
Aus wirtschaftlicher Sicht wird auch die Produktion von Helium-3 auf dem Mond diskutiert, das sich im Regolith unter dem Einfluss des Sonnenwinds ansammelt. Es gibt keine Ablagerungen dieser Substanz auf der Erde, sie wird in der Nuklearindustrie ausschließlich zu Forschungszwecken mit einer Rate von mehreren zehn Kilogramm pro Jahr hergestellt.
Das Interesse an Helium-3 entstand Ende der 1980er Jahre im Zusammenhang mit dem Erfolg der thermonuklearen Energie. Wissenschaftler erklärten, dass diese Substanz als Brennstoff für Tokamaks dienen und erforderlichenfalls die Energieprobleme der Erde lösen könnte.
Ein weiteres Argument für eine außerirdische Erzindustrie ist die Umwelt. Einige seltene Elemente, insbesondere Platin-Untergruppen, sind an grünen Technologien beteiligt: Sonnenkollektoren, Katalysatoren. Es gibt nur sehr wenige Lagerstätten dieser Erze. Ihre Erschöpfung erfordert eine Vertiefung der Minen, was einen bereits starken CO2-Fußabdruck hinterlässt. Die Übertragung des Bergbaus auf andere Weltraumkörper wird jedoch die Belastung der Umwelt unseres Planeten erheblich verringern.
Erforschung von Weltraumtiefen. Illustration von RIA Novosti. Quelle: Globale Technologietrends.
Tatiana Pichugina
