Добыча астероидов - Asteroid mining

Художественная концепция добычи астероидов

433 Эрос - каменный астероид на околоземной орбите.

Добыча на астероидах - это гипотетическая эксплуатация материалов с астероидов и других малых планет , включая объекты, сближающиеся с Землей .

Сложности включают высокую стоимость космических полетов, ненадежную идентификацию астероидов, пригодных для добычи полезных ископаемых, и другие проблемы с добычей. Таким образом, наземная добыча остается единственным способом добычи полезных ископаемых, используемым сегодня.

Исследования, проведенные с помощью миссий по возвращению образцов астероидов , таких как завершенные Hayabusa и Hayabusa2 и незавершенные OSIRIS-REx , предоставляют данные, которые, возможно, позволят изучить будущую добычу астероидов, хотя это не было основной целью этих миссий. Эти миссии являются сложными и возвращают небольшое количество материала (<1 мг Хаябуса, 0,1 г Хаябуса2, 60 г запланированного OSIRIS-REx) за размер и расходы проекта (300 миллионов долларов Hayabusa2, 800 миллионов долларов США - 1,16 миллиардов долларов США OSIRIS-REx). ), хотя этих небольших выборок достаточно, чтобы исследователи могли их изучить и проанализировать. Существуют серьезные технические препятствия на пути потенциальной добычи астероидов. Добыча астероидов сместилась к более отдаленной долгосрочной цели, и некоторые компании, занимающиеся добычей астероидов, перешли на более универсальные двигательные установки.

Минералы в космосе

По мере того, как истощение ресурсов на Земле становится все более реальным, идея извлечения ценных элементов из астероидов и возвращения их на Землю для получения прибыли или использования космических ресурсов для создания спутников на солнечной энергии и космических сред обитания становится все более привлекательной. Гипотетически, вода, обработанная изо льда, могла бы заправлять орбитальные хранилища топлива .

Хотя астероиды и Земля образовались из одних и тех же исходных материалов, относительно более сильная гравитация Земли втягивала все тяжелые сидерофильные (любящие железо) элементы в ее ядро во время ее расплавленной молодости более четырех миллиардов лет назад. Это привело к тому, что корка была обеднена такими ценными элементами, пока дождь из-за ударов астероидов не наполнил истощенную кору металлами, такими как золото , кобальт , железо , марганец , молибден , никель , осмий , палладий , платина , рений , родий , рутений и вольфрам ( некоторый поток от ядра к поверхности действительно имеет место, например, в Бушвельдском магматическом комплексе , известном богатым источником металлов платиновой группы ). Сегодня эти металлы добывают из земной коры, и они необходимы для экономического и технического прогресса. Следовательно, геологическая история Земли вполне может подготовить почву для будущего добычи астероидов.

В 2006 году обсерватория Кека объявила, что бинарный троян 617 Патрокл Юпитера и, возможно, большое количество других троянцев Юпитера, вероятно, являются вымершими кометами и состоят в основном из водяного льда. Точно так же кометы семейства Юпитера и, возможно, околоземные астероиды, которые являются потухшими кометами, также могут давать воду. Процесс использования ресурсов на месте - использование материалов, родных для космоса, для топлива, управления тепловым режимом, резервуаров, радиационной защиты и других компонентов космической инфраструктуры с большой массой - может привести к радикальному снижению его стоимости. Хотя может быть достигнуто такое снижение затрат и, если оно достигнуто, компенсируются требуемые огромные инвестиции в инфраструктуру, неизвестно.

Лед удовлетворял бы одному из двух необходимых условий для «экспансии человека в Солнечную систему» (конечная цель полета человека в космос, предложенная Комиссией Августина 2009 года по обзору планов полета человека в США ): физическая устойчивость и экономическая устойчивость .

С астробиологической точки зрения разведка астероидов может предоставить научные данные для поиска внеземного разума ( SETI ). Некоторые астрофизики предположили, что если развитые внеземные цивилизации давно использовали добычу астероидов, признаки этой деятельности можно было бы обнаружить.

Выбор астероида

Сравнение требований delta-v для стандартных трансферов Hohmann
Миссия	Δ `v`
Поверхность Земли на НОО	8,0 км / с
НОО к околоземному астероиду	5.5 км / с
НОО к поверхности Луны	6.3 км / с
НОО к спутникам Марса	8,0 км / с

Важным фактором, который следует учитывать при выборе цели, является орбитальная экономика, в частности изменение скорости ( Δ v ) и времени полета до и от цели. Большее количество извлеченного природного материала должно использоваться в качестве топлива на траекториях с более высоким Δ v , таким образом, меньшее количество возвращается в качестве полезной нагрузки. Прямые траектории Хомана быстрее, чем траектории Хомана с помощью планетарных и / или лунных облетов, которые, в свою очередь, быстрее, чем траектории межпланетной транспортной сети , но сокращение времени перехода происходит за счет увеличения требований Δ v .

Подкласс легко извлекаемых объектов (ERO) астероидов, сближающихся с Землей , считается вероятными кандидатами для начала добычи полезных ископаемых. Их низкий Δ v делает их пригодными для использования в добыче строительных материалов для околоземных космических объектов, что значительно снижает экономические затраты на транспортировку материалов на околоземную орбиту.

В таблице выше показано сравнение требований Δ v для различных миссий. С точки зрения требований к энергии для движения, миссия к околоземному астероиду выгодно отличается от альтернативных миссий по добыче полезных ископаемых.

Примером потенциальной цели для ранней экспедиции по добыче астероидов является 4660 Nereus , который, как ожидается, будет в основном энстатитом . Это тело имеет очень низкую Δ v по сравнению с подъемом материалов с поверхности Луны. Однако для возврата материала потребуется гораздо больше времени.

Было идентифицировано несколько типов астероидов, но три основных типа будут включать астероиды C-типа, S-типа и M-типа:

Астероиды C-типа имеют большое количество воды, которая в настоящее время не используется для добычи полезных ископаемых, но может быть использована для разведки за пределами астероида. Стоимость миссии может быть уменьшена за счет использования доступной воды с астероида. Астероиды C-типа также содержат много органического углерода , фосфора и других ключевых ингредиентов для удобрений, которые можно использовать для выращивания пищи.
Астероиды S-типа несут мало воды, но они более привлекательны, потому что содержат множество металлов, включая никель, кобальт и более ценные металлы, такие как золото, платина и родий. Небольшой 10-метровый астероид S-типа содержит около 650 000 кг (1433 000 фунтов) металла, из которых 50 кг (110 фунтов) представляют собой редкие металлы, такие как платина и золото.
Астероиды M-типа редки, но содержат до 10 раз больше металла, чем S-типы.

Группа исследователей в 2013 году определила класс легко извлекаемых объектов (ERO). Первоначально идентифицированную группу составили двенадцать астероидов, все из которых потенциально могут быть добыты с помощью современных ракетных технологий. Из 9000 астероидов, найденных в базе данных NEO , эти двенадцать можно было вывести на доступную для Земли орбиту, изменив их скорость менее чем на 500 метров в секунду (1800 км / ч; 1100 миль в час). Дюжина астероидов имеет размер от 2 до 20 метров (от 10 до 70 футов).

Каталогизация астероидов

B612 Foundation является частным некоммерческим фондом со штабом - квартирой в Соединенных Штатах, посвященной защиту Земли от астероидов ударов . Как неправительственная организация, она провела два направления связанных исследований, чтобы помочь обнаружить астероиды, которые однажды могут столкнуться с Землей, и найти технологические средства, позволяющие изменить их путь и избежать таких столкновений.

Цель фонда 2013 была спроектировать и построить , финансируемый из частного астероида ознакомительных космического телескопа , Страж , надеясь в 2013 году , чтобы запустить его в 2017-2018 гг. Инфракрасный телескоп Sentinel, когда-то находившийся на орбите, подобной орбите Венеры , предназначен для помощи в идентификации угрожающих астероидов путем каталогизации 90% из них диаметром более 140 метров (460 футов), а также для съемки более мелких объектов Солнечной системы.

Данные, собранные Sentinel, предназначались для предоставления через существующую сеть обмена научными данными, которая включает НАСА и академические учреждения, такие как Центр малых планет в Кембридже, Массачусетс . Учитывая телескопическую точность спутника, данные Sentinel могут оказаться ценными для других возможных будущих миссий, таких как добыча астероидов.

Методы извлечения

Открытые горные работы

На некоторых типах астероидов материал можно соскребать с поверхности с помощью совка или шнека , а для более крупных кусков - с помощью «активного захвата». Есть веские доказательства того, что многие астероиды состоят из груды обломков, что потенциально делает этот подход непрактичным.

Шахтный ствол

В астероид можно вкопать мину, а материал извлечь через шахту. Это требует точных знаний для обеспечения точности астролокации под поверхностным реголитом и транспортной системы для транспортировки желаемой руды на перерабатывающее предприятие.

Магнитные грабли

Астероиды с высоким содержанием металлов могут быть покрыты рыхлыми зернами, которые можно собрать с помощью магнита.

Обогрев

Что касается астероидов, таких как углеродистые хондриты, которые содержат гидратированные минералы, воду и другие летучие вещества можно извлечь просто путем нагревания. В тесте на извлечение воды, проведенном в 2016 году компанией Honeybee Robotics, использовался имитатор реголита астероида, разработанный Deep Space Industries и Университетом Центральной Флориды, чтобы сопоставить минералогический состав конкретного углеродистого метеорита. Хотя имитатор был физически сухим (т.е. он не содержал молекул воды, адсорбированных в матрице скального материала), при нагревании до примерно 510 ° C высвобождался гидроксил , который выделялся в виде значительного количества водяного пара из молекулярной структуры филлосиликатных глин и соединения серы . Пар конденсировался в жидкую воду, заполняющую контейнеры для сбора, что демонстрирует возможность добычи воды из определенных классов физически сухих астероидов.

Что касается летучих веществ в потухших кометах, то для плавления и испарения матрицы можно использовать тепло.

Мондовский процесс

Никель и железо астероида, богатого железом, могут быть извлечены с помощью процесса Монда . Это включает прохождение окиси углерода над астероидом при температуре от 50 до 60 ° C для никеля, более высокой для железа, при высоком давлении и заключении в материалы, устойчивые к коррозионным карбонилам. При этом образуются газы тетракарбонил никеля и пентакарбонил железа - затем никель и железо можно снова удалить из газа при более высоких температурах, а платину, золото и т. Д. Оставить в виде остатка.

Самовоспроизводящиеся машины

В исследовании НАСА 1980 года под названием Advanced Automation for Space Missions было предложено сложное автоматизированное предприятие на Луне, которое будет работать в течение нескольких лет, чтобы построить 80% своей копии, а остальные 20% будут импортированы с Земли, поскольку эти более сложные части (например, компьютер для производства чипов) потребуется значительно более крупная цепочка поставок. Экспоненциальный рост фабрик в течение многих лет может привести к переработке большого количества лунного (или астероидного) реголита . С 1980 года был достигнут значительный прогресс в миниатюризации , нанотехнологиях , материаловедении и аддитивном производстве , так что, возможно, удастся достичь 100% «закрытия» с достаточно небольшой массой оборудования, хотя эти технологические достижения сами по себе стали возможными на Земле за счет расширения. цепи поставок, поэтому требует дальнейшего изучения. В исследовании НАСА, проведенном в 2012 году, был предложен «начальный» подход к созданию цепочки поставок в космосе со 100% закрытием, предполагая, что это может быть достигнуто всего за два-четыре десятилетия с низкими годовыми затратами.

В исследовании, проведенном в 2016 году, снова утверждалось, что его можно завершить всего за несколько десятилетий благодаря постоянным достижениям в области робототехники, и утверждалось, что оно принесет пользу Земле, включая экономический рост, защиту окружающей среды и обеспечение чистой энергией, а также обеспечит человечество. защита от экзистенциальных угроз.

Неудачные проекты по добыче полезных ископаемых

24 апреля 2012 года предприниматели-миллиардеры объявили о плане добычи полезных ископаемых на астероидах. Компания называлась Planetary Resources, и ее основателями являются предприниматели из аэрокосмической отрасли Эрик Андерсон и Питер Диамандис . В число советников входили кинорежиссер и исследователь Джеймс Кэмерон, а среди инвесторов - генеральный директор Google Ларри Пейдж . Его исполнительным председателем был Эрик Шмидт . К 2020 году они планировали создать хранилище топлива в космосе, используя воду с астероидов, расщепляя ее на жидкий кислород и жидкий водород для ракетного топлива . Оттуда его можно будет отправить на околоземную орбиту для дозаправки коммерческих спутников или космических кораблей. В 2020 году схема была свернута, и все аппаратные активы были проданы с аукциона.

Компания Planetary Resources предложила телескопическую технологию для обнаружения и сбора этих астероидов, что привело к созданию трех различных типов спутников:

Arkyd Series 100 (космический телескоп Leo) - менее дорогой инструмент, который будет использоваться для поиска, анализа и определения ресурсов, доступных на близлежащих астероидах.
Arkyd Series 200 (Перехватчик) Спутник, который фактически приземлится на астероид, чтобы получить более подробный анализ доступных ресурсов.
Спутник Arkyd Series 300 (Rendezvous Prospector) разработан для исследования и поиска ресурсов в более глубоких космосах.

В 2018 году все общественные планы в отношении технологии космического телескопа Arkyd были отменены, и активы Planetary Resources были приобретены ConsenSys, блокчейн-компанией, у которой нет публичных пространств, стоящих перед целями.

Предлагаемые горные проекты

Еще одно подобное предприятие под названием Deep Space Industries было основано в 2013 году Дэвидом Гампом, который основал другие космические компании. В то время компания надеялась начать поиски астероидов, пригодных для добычи, к 2015 году и к 2016 году вернуть образцы астероидов на Землю. Deep Space Industries планировала начать добычу астероидов к 2023 году.

На ISDC-Сан-Диего 2013 компания Kepler Energy and Space Engineering (KESE, llc) также объявила, что собирается добывать астероиды, используя более простой и понятный подход: KESE планирует использовать почти исключительно существующие технологии наведения, навигации и крепления от наиболее успешных такие миссии, как Rosetta / Philae , Dawn и Hayabusa , а также текущий инструментарий NASA Technology Transfer для создания и отправки 4-модульной автоматизированной системы добычи полезных ископаемых (AMS) на небольшой астероид с помощью простого инструмента для копания, чтобы собрать ≈40 тонн реголита астероида и к концу десятилетия вывести каждый из четырех модулей возврата на низкую околоземную орбиту (НОО). Ожидается, что небольшие астероиды будут представлять собой рыхлые груды обломков, поэтому их будет легко извлечь.

В сентябре 2012 года Институт перспективных концепций НАСА (NIAC) объявил о проекте Robotic Asteroid Prospector , который будет исследовать и оценивать осуществимость добычи астероидов с точки зрения средств, методов и систем.

По состоянию на 2020 год (также при поддержке NIAC) технология разрабатывается Deep Space Industries . НАСА частично финансирует усилия по планированию и разработке по исследованию, отбору образцов и сбору астероидов. Эти планы включают три предлагаемых семейства космических аппаратов:

FireFlies - это триплеты почти идентичных космических кораблей в форме CubeSat, запущенных к разным астероидам, чтобы встретиться и изучить их.
DragonFlies также запускаются волнами на трех почти идентичных космических кораблях для сбора небольших образцов (5–10 кг) и возврата их на Землю для анализа.
Сборщики отправляются к астероидам, чтобы собрать сотни тонн материала для возврата на высокую околоземную орбиту для обработки.

Корпорация TransAstra разрабатывает технологию обнаружения и сбора астероидов с помощью семейства космических аппаратов Apis, которое включает три класса полетных систем:

Mini Bee - это экспериментальный демонстрационный автомобиль, разработанный для демонстрации запатентованного компанией подхода к добыче астероидов с использованием концентрированной солнечной энергии, известной как оптическая добыча.
Honey Bee - это космический корабль среднего размера, предназначенный для использования оптической технологии добычи полезных ископаемых для сбора астероидов со средним диаметром до 10 метров.
Queen Bee - самый большой космический корабль в семействе Apis, эволюция Honey Bee, который масштабируется для захвата и добычи астероидов со средним диаметром до 40 метров.

Возможные цели

Согласно базе данных Asterank, следующие астероиды считаются лучшими целями для добычи полезных ископаемых, если должна быть достигнута максимальная экономическая эффективность (последнее обновление - декабрь 2018 г.):

Астероид	Стандартное восточное время. Стоимость (млрд долларов США)	Стандартное восточное время. Прибыль (млрд долларов США)	${\ displaystyle \ Delta V (км / с)}$	Состав
Рюгу	83	30	4,663	Никель, железо, кобальт, вода, азот, водород, аммиак
1989 мл	14	4	4,889	Никель, железо, кобальт
Нерей	5	1	4,987	Никель, железо, кобальт
Бенну	0,7	0,2	5,096	Железо, водород, аммиак, азот
Дидимос	62	16	5,162	Никель, железо, кобальт
2011 UW158	7	2	5,189	Платина, никель, железо, кобальт
Антерос	5 570	1,250	5,440	Силикат магния, алюминий, силикат железа
2001 CC21	147	30	5,636	Силикат магния, алюминий, силикат железа
1992 TC	84	17	5,648	Никель, железо, кобальт
ИК10, 2001 г.	3	0,5	5,880	Никель, железо, кобальт
Психея	27,67	1,78	-	Никель, железо, кобальт, золото

По большому счету, Церера считается возможной. Как самое большое тело в поясе астероидов, Церера может стать главной базой и транспортным узлом для будущей инфраструктуры добычи астероидов, позволяя транспортировать минеральные ресурсы на Марс , Луну и Землю. Из-за своей малой скорости убегания в сочетании с большим количеством водяного льда он также может служить источником воды, топлива и кислорода для кораблей, проходящих через пояс астероидов и выходящих за его пределы. Транспортировка с Марса или Луны на Цереру была бы даже более энергоэффективной, чем транспортировка с Земли на Луну.

Экономика

В настоящее время качество руды и соответствующая стоимость и масса оборудования, необходимого для ее добычи, неизвестны и могут только предполагаться. Некоторые экономические анализы показывают, что стоимость возвращения астероидных материалов на Землю намного превышает их рыночную стоимость, и что добыча астероидов не привлечет частные инвестиции при нынешних ценах на сырье и стоимости космической транспортировки. Другие исследования предполагают большую прибыль от использования солнечной энергии . Потенциальные рынки для материалов могут быть идентифицированы и прибыль будет получена, если стоимость добычи будет снижена. Например, доставка нескольких тонн воды на низкую околоземную орбиту для подготовки ракетного топлива для космического туризма может принести значительную прибыль, если сам космический туризм окажется прибыльным.

В 1997 году было высказано предположение, что относительно небольшой металлический астероид диаметром 1,6 км (1 миля) содержит промышленных и драгоценных металлов на сумму более 20 триллионов долларов США. Сравнительно небольшой М-тип астероид со средним диаметром 1 км (0,62 мили) может содержать более двух миллиардов метрических тонн железы - никель руды, или два-три раза производство 2004 мира астероид 16 Психеи , как полагает, содержать1,7 × 10 ¹⁹ кг никель-железо, которые могут обеспечить потребности мирового производства в течение нескольких миллионов лет. Небольшая часть добытого материала также будет драгоценными металлами.

Не все материалы, добытые на астероидах, будут рентабельными, особенно с точки зрения потенциального возврата на Землю экономических объемов материала. Для потенциального возвращения на Землю платина считается очень редкой в земных геологических формациях и поэтому потенциально стоит привезти некоторое количество для использования на Земле. С другой стороны, никеля довольно много, и его добывают во многих местах на суше, поэтому высокая стоимость добычи на астероидах может не сделать ее экономически жизнеспособной.

Хотя в 2012 году Planetary Resources указала, что платина с астероида длиной 30 метров (98 футов) может стоить 25–50 миллиардов долларов США, один экономист заметил, что любой внешний источник драгоценных металлов может снизить цены в достаточной степени, чтобы быстро обречь предприятие на гибель. увеличение доступного предложения таких металлов.

Развитие инфраструктуры для изменения орбит астероидов может обеспечить большую отдачу от инвестиций .

Дефицит

Ограниченность является одним из основных экономических проблем людей , имеющих , казалось бы , неограниченные потребности в мире ограниченных ресурсов . Поскольку ресурсы Земли ограничены, относительное обилие астероидной руды дает возможность добыче на астероидах практически неограниченных ресурсов, что по существу устранит дефицит этих материалов.

Идея истощения ресурсов не нова. В 1798 году Томас Мальтус писал, что, поскольку ресурсы в конечном итоге ограничены, экспоненциальный рост населения приведет к падению дохода на душу населения до тех пор, пока бедность и голод не станут ограничивающим фактором для населения. Мальтус постулировал это223 года назад, и пока еще не появилось никаких признаков эффекта Мальтуса в отношении сырья.

Доказанные запасы - это залежи полезных ископаемых, которые уже обнаружены и, как известно, могут быть экономически извлечены при существующем или аналогичном спросе, цене и других экономических и технологических условиях.
Условные запасы - это открытые месторождения, которые еще не являются экономически жизнеспособными.
Указанные запасы - это менее интенсивно измеряемые месторождения, данные которых получены на основе съемок и геологических прогнозов. Гипотетические запасы и спекулятивные ресурсы составляют эту группу запасов.
Прогнозные запасы - это месторождения, которые были обнаружены, но еще не эксплуатируются.

Постоянное развитие методов и технологий добычи астероидов поможет увеличить количество открытий полезных ископаемых. По мере того как стоимость добычи полезных ископаемых, особенно металлов платиновой группы, на Земле растет, стоимость добычи тех же ресурсов с небесных тел снижается из-за технологических инноваций, связанных с исследованием космоса. «Эффект замещения», то есть использование других материалов для функций, которые сейчас выполняет платина, будет увеличиваться в силе по мере увеличения стоимости платины. Новые поставки также будут поступать на рынок в виде ювелирных изделий и переработанного электронного оборудования от странствующих предприятий «мы покупаем платину», таких как существующие сейчас предприятия «мы покупаем золото».

По состоянию на сентябрь 2016 года известно 711 астероидов, стоимость которых превышает 100 триллионов долларов США.

Финансовая осуществимость

Космические предприятия сопряжены с высоким риском, с длительными сроками выполнения и большими капиталовложениями, и это не исключение для проектов по добыче астероидов. Эти типы предприятий могут финансироваться за счет частных инвестиций или государственных инвестиций. Для коммерческого предприятия это может быть прибыльным, если полученный доход превышает общие затраты (затраты на добычу и затраты на маркетинг). Стоимость проекта по добыче астероидов в 1996 году оценивалась примерно в 100 миллиардов долларов США.

При разработке проекта по добыче астероидов учитываются шесть категорий затрат:

Затраты на исследования и разработки
Затраты на разведку и разведку
Затраты на строительство и развитие инфраструктуры
Операционные и инженерные расходы
Затраты на охрану окружающей среды
Стоимость времени

Определение финансовой осуществимости лучше всего представлено через чистую приведенную стоимость . Одним из требований, необходимых для финансовой осуществимости, является высокая окупаемость инвестиций, составляющая около 30%. Пример расчета для простоты предполагает, что единственным ценным материалом на астероидах является платина. 16 августа 2016 года платина была оценена в 1157 долларов за унцию или 37000 долларов за килограмм. При цене в 1340 долларов для 10% -ной рентабельности инвестиций из каждых 1 155 000 тонн астероидной руды необходимо было бы извлечь 173 400 кг (5 575 000 унций) платины. Для 50% возврата инвестиций необходимо было бы извлечь 1 703 000 кг (54 750 000 унций) платины из каждых 11 350 000 тонн астероидной руды. Этот анализ предполагает, что удвоение предложения платины на рынке (5,13 млн унций в 2014 г.) не повлияет на цену платины. Более реалистичное предположение состоит в том, что увеличение предложения на эту величину снизит цену на 30–50%.

Финансовая осуществимость добычи астероидов с учетом различных технических параметров была представлена Сонтером, а позднее - Хайном и др.

Hein et al. специально исследовали случай, когда платина доставляется из космоса на Землю, и подсчитали, что экономически жизнеспособная добыча астероидов для этого конкретного случая будет довольно сложной задачей.

Снижение цены на доступ к пространству. По прогнозам астронома Мартина Элвиса, начало эксплуатационного использования в 2018 году малозатратной ракеты-носителя Falcon Heavy с низкой стоимостью килограмма на орбите позволит увеличить количество экономически выгодных околоземных астероидов с сотен до тысяч. Благодаря повышенной доступности delta-v на несколько километров в секунду, которую обеспечивает Falcon Heavy, количество доступных NEA увеличивается с 3 процентов до примерно 45 процентов.

Прецедент совместного инвестирования нескольких сторон в долгосрочное предприятие по добыче полезных ископаемых можно найти в правовой концепции горнодобывающего партнерства, которая существует в законах нескольких штатов США, включая Калифорнию. В горнодобывающем товариществе «[Каждый] член горнодобывающего товарищества участвует в прибылях и убытках в пропорции, которой доля или доля, которыми он или она владеет в руднике, приходится на весь капитал товарищества или на целое количество акций».

Регулирование и безопасность

Космическое право включает в себя определенный набор международных договоров наряду с национальными статутными законами . Система и рамки международного и внутреннего законодательства были частично созданы Управлением Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства . Правила, условия и соглашения, которые органы космического права считают частью действующего свода международного космического права, - это пять международных договоров по космосу и пять деклараций ООН. В переговорах участвовало около 100 стран и организаций. Космические договоры охватывают многие важные вопросы, такие как контроль над вооружениями, неприсвоение космоса, свобода исследования, ответственность за ущерб, безопасность и спасение космонавтов и космических кораблей, предотвращение вредного вмешательства в космическую деятельность и окружающую среду, уведомление и регистрацию космоса. деятельность, урегулирование споров. В обмен на гарантии космической державы, не космические страны согласились с предложениями США и Советского Союза относиться к космическому пространству как к общей территории (res communis), которая не принадлежит ни одному государству.

В частности, добыча астероидов регулируется как международными договорами, например Договором о космосе, так и национальными статутными законами, например, конкретными законодательными актами в Соединенных Штатах и Люксембурге .

В отношении международного космического права существует разная степень критики. Некоторые критики принимают Договор о космосе, но отвергают Соглашение о Луне. Договор по космосу разрешает частную собственность на космические природные ресурсы, когда-то удаленные с поверхности, недр или недр Луны и других небесных тел в космическом пространстве. Таким образом, международное космическое право способно регулировать вновь возникающую деятельность по добыче полезных ископаемых в космосе, частный космический транспорт, коммерческие космодромы и коммерческие космические станции / места обитания / поселения. Космическая добыча, связанная с добычей и извлечением природных ресурсов из их естественного местоположения, разрешена в соответствии с Договором о космосе. После удаления эти природные ресурсы могут быть переданы во владение, проданы, проданы и исследованы или использованы в научных целях. Международное космическое право разрешает космическую добычу, в частности, добычу природных ресурсов. В органах космического права обычно понимают, что извлечение космических ресурсов разрешено даже частным компаниям с целью получения прибыли. Однако международное космическое право запрещает права собственности на территории и космические земли.

Астрофизики Карл Саган и Стивен Дж. Остро высказали опасения, что изменение траекторий астероидов у Земли может создать угрозу столкновения. Они пришли к выводу, что орбитальная инженерия имеет как возможности, так и опасности: если контроль, установленный для технологии манипулирования орбитой, будет слишком жестким, будущие космические полеты могут быть затруднены, но если они будут слишком свободными, человеческая цивилизация окажется под угрозой.

Договор по космосу

После десяти лет переговоров между почти 100 странами Договор по космосу был открыт для подписания 27 января 1966 года. Он вступил в силу как конституция космического пространства 10 октября 1967 года. Договор по космосу был хорошо принят; его ратифицировали девяносто шесть стран и подписали еще двадцать семь штатов. В результате основная основа международного космического права состоит из пяти (возможно, четырех) международных договоров по космосу, а также различных письменных резолюций и деклараций. Главный международный договор - Договор по космосу 1967 года; его обычно считают «конституцией» космического пространства. Ратифицировав Договор о космосе 1967 года, девяносто восемь стран согласились с тем, что космическое пространство будет принадлежать «области человечества», что все страны будут иметь свободу «использовать» и «исследовать» космическое пространство, и что оба эти положения должно быть сделано таким образом, чтобы «принести пользу всему человечеству». Принцип «провинции человечества» и другие ключевые термины еще не получили конкретного определения (Jasentuliyana, 1992). Критики жаловались на расплывчатость Договора по космосу. Тем не менее, международное космическое право работает хорошо и на протяжении многих десятилетий служит интересам космической коммерции. Например, вывоз и добыча лунных камней считается разрешенным законом.

Создатели Договора о космосе сначала сосредоточились на закреплении широких терминов с намерением создать более конкретные правовые положения позже (Griffin, 1981: 733–734). Вот почему члены КОПУОС позже расширили нормы Договора по космосу, сформулировав более конкретные понимания, которые содержатся в «трех дополнительных соглашениях» - Соглашении о спасении и возвращении 1968 года, Конвенции об ответственности 1973 года и Конвенции о регистрации 1976 (734).

Хобе (2007) объясняет, что Договор по космосу «прямо и косвенно запрещает только приобретение территориальных прав собственности», но извлечение космических ресурсов допустимо. В органах космического права обычно понимают, что извлечение космических ресурсов разрешено даже частным компаниям с целью получения прибыли. Однако международное космическое право запрещает права собственности на территории и космические земли. Далее Хобе объясняет, что здесь не упоминается «вопрос о добыче природных ресурсов, что означает, что такое использование разрешено в соответствии с Договором о космосе» (2007: 211). Он также указывает на нерешенный вопрос о разделении выгод от космических ресурсов в соответствии с пунктом 1 статьи Договора по космосу.

Соглашение о Луне

Соглашение о Луне было подписано 18 декабря 1979 года как часть Устава Организации Объединенных Наций и вступило в силу в 1984 году после процедуры консенсуса ратификации пяти государств, согласованной членами Комитета Организации Объединенных Наций по использованию космического пространства в мирных целях ( КОПУОС). По состоянию на сентябрь 2019 года только 18 стран подписали или ратифицировали договор. Три других договора о космосе испытали высокий уровень международного сотрудничества с точки зрения обозначения и ратификации, но Договор о Луне пошел дальше, чем они, путем более детального определения концепции общего наследия и возложения конкретных обязательств на стороны, участвующие в исследовании. и / или использование космического пространства. Договор о Луне прямо определяет Луну и ее природные ресурсы как часть Общего наследия человечества.

Статья 11 устанавливает, что лунные ресурсы «не подлежат национальному присвоению посредством притязаний на суверенитет, посредством использования или оккупации или любыми другими средствами». Однако предлагается разрешить эксплуатацию ресурсов, если она «регулируется международным режимом» (статья 11.5), но правила такого режима еще не установлены. С. Нил Хозенбалл, главный юрисконсульт НАСА и главный переговорщик США по Лунному договору, предупредил в 2018 году, что переговоры о правилах международного режима следует отложить до тех пор, пока не будет установлена возможность эксплуатации лунных ресурсов.

Возражение против договора со стороны космических держав считается требованием о том, чтобы добытые ресурсы (и технологии, используемые для этой цели) передавались другим странам. Считается, что аналогичный режим в Конвенции Организации Объединенных Наций по морскому праву препятствует развитию таких отраслей на морском дне.

Соединенные Штаты, Российская Федерация и Китайская Народная Республика (КНР) не подписали, не присоединились и не ратифицировали Соглашение о Луне.

Правовые режимы некоторых стран

Соединенные штаты

Некоторые страны начинают обнародовать правовые режимы добычи внеземных ресурсов. Например, в июле 2015 года Палатой представителей США был принят «Закон о космосе от 2015 года » - содействие частной разработке космических ресурсов в соответствии с обязательствами США по международным договорам . В ноябре 2015 года он был принят Сенатом США . 25 ноября президент США Барак Обама подписал закон США о конкуренции за запуск коммерческих космических объектов HR2262 . Закон признает право граждан США владеть космическими ресурсами, которые они получают, и поощряет коммерческое исследование и использование ресурсов астероидов. Согласно статье 51303 закона:

Гражданин Соединенных Штатов, занимающийся коммерческой добычей астероидного ресурса или космического ресурса в соответствии с настоящей главой, имеет право на любой полученный астероидный или космический ресурс, в том числе на владение, владение, транспортировку, использование и продажу полученного астероидного ресурса или космического ресурса. в соответствии с действующим законодательством, включая международные обязательства США

6 апреля 2020 года президент США Дональд Трамп подписал Указ о поощрении международной поддержки восстановления и использования космических ресурсов. Согласно приказу:

Американцы должны иметь право заниматься коммерческой разведкой, добычей и использованием ресурсов в космическом пространстве.
США не рассматривают космос как «всеобщее достояние»
США выступают против Соглашения о Луне

Люксембург

В феврале 2016 года правительство Люксембурга объявило, что оно попытается «дать толчок промышленному сектору по добыче ресурсов астероидов в космосе», среди прочего, создав «правовую базу» и регулирующие стимулы для компаний, участвующих в этой отрасли. К июню 2016 года он объявил, что «инвестирует более 200 миллионов долларов США в исследования, демонстрацию технологий и прямую покупку акций компаний, переезжающих в Люксембург». В 2017 году он стал «первой европейской страной, принявшей закон, предоставляющий компаниям право собственности на любые ресурсы, которые они извлекают из космоса», и продолжал активно продвигать государственную политику в отношении космических ресурсов в 2018 году.

В 2017 году Япония , Португалия и ОАЭ заключили с Люксембургом соглашения о сотрудничестве по добыче полезных ископаемых на небесных телах.

Воздействие на окружающую среду

Было высказано предположение о том, что положительное влияние добычи на астероидах способствует переносу промышленной деятельности в космос, такой как производство энергии. Был проведен количественный анализ потенциальных экологических выгод добычи воды и платины в космосе, где потенциально большие выгоды могут материализоваться в зависимости от соотношения материала, добытого в космосе, и массы, запущенной в космос.

Исследовательские миссии к астероидам и кометам

Текущие и запланированные

Hayabusa2 - текущая миссия JAXA по возврату образцов астероидов (прибыла к цели в 2018 году, вернула образцы в 2020 году)
OSIRIS-REx - текущая миссия НАСА по возврату образцов астероидов (запущена в сентябре 2016 г.)
Фобос-Грунт 2 - предложенная Роскосмосом миссия по возвращению образцов на Фобос (запуск в 2024 году)
Марсоход VIPER - разведка лунных ресурсов запланирована на 2022 год.

Завершенный

Первые успешные миссии по странам:

Нация	Облет	Орбита	Посадка	Возврат образца
Соединенные Штаты Америки	ДВС (1985)	РЯДОМ (1997)	РЯДОМ (2001)	Звездная пыль (2006)
Япония	Suisei (1986)	Хаябуса (2005)	Хаябуса (2005)	Хаябуса (2010)
ЕС	ДВС (1985)	Розетта (2014)	Розетта (2014)
Советский Союз	Вега 1 (1986)
Китай	Чанъэ 2 (2012)

В фантастике

Первое упоминание о добыче астероидов в научной фантастике, по-видимому, произошло в рассказе Гарретта П. Сервисса «Покорение Марса Эдисона» , опубликованном в New York Evening Journal в 1898 году.

В фильме 1979 года « Чужой» режиссера Ридли Скотта изображена команда космического корабля « Ностромо» , находящегося в коммерческом управлении, возвращающегося на Землю с нефтеперерабатывающим заводом и 20 миллионов тонн минеральной руды, добытой на астероиде.

Роман CJ Cherryh 1991 года, Heavy Time , фокусируется на тяжелом положении шахтеров астероидов во вселенной Alliance-Union , в то время как Moon - британский научно-фантастический драматический фильм 2009 года, изображающий лунный объект, который добывает альтернативное топливо гелий-3, необходимый для выработки энергии. на земле. Он отличался реализмом и драматизмом и получил несколько международных наград.

Некоторые научно-фантастические видеоигры включают добычу на астероидах. Например, в космосе - MMO , EVE Online , добыча астероидов - очень популярная профессия из-за своей простоты.

В компьютерной игре Star Citizen горнодобывающая промышленность поддерживает множество преданных своему делу специалистов, каждый из которых играет решающую роль в этих усилиях.

В серии романов «Пространство » добыча на астероидах является движущей силой колонизации Солнечной системы. Поскольку для того, чтобы избежать гравитации планет, требуется огромное количество энергии, в романах подразумевается, что после создания космических платформ для добычи полезных ископаемых будет более эффективно добывать природные ресурсы (воду, кислород, строительные материалы и т. Д.) С астероидов, а не поднимать их. их вне земного гравитационного колодца.

В романе Даниэля Суареса `` Дельта-v '' 2019 года описывается, как добыча астероидов может быть достигнута с помощью сегодняшних технологий при смелых вложениях огромного капитала в строительство достаточно большого космического корабля с использованием сегодняшних технологий. Суарес также предоставляет вспомогательные материалы, иллюстрирующие предлагаемую конструкцию его концепции космического корабля, на http://daniel-suarez.com/deltav_design.html

Галерея

2012 Астероид захват Кек Института космических исследований для Астероид Перенаправление миссии
Художественная концепция 1970-х годов о добыче астероидов
Художественная концепция машины для добычи астероидов, 1984 год.
Художественная концепция астероида, перемещаемого космическим тросом
Космический телескоп будущего, разработанный компанией Planetary Resources для поиска астероидов

Смотрите также

Примечания

использованная литература

Публикации

Space Enterprise: Beyond NASA / David Gump (1990) ISBN 0-275-93314-8 .
Горное дело в небе: невыразимые богатства астероидов, комет и планет / Джон С. Льюис (1998) ISBN 0-201-47959-1
Ли, Рики Дж. (2012). Право и регулирование коммерческой добычи полезных ископаемых в космическом пространстве . Дордрехт: Спрингер. DOI : 10.1007 / 978-94-007-2039-8 . ISBN 978-94-007-2039-8. OCLC 780068323 .
Виорел Бадеску: Астероиды - перспективные энергетические и материальные ресурсы. Springer, Берлин, 2013 г., ISBN 978-3-642-39243-6 .
Рам Джакху и др.: Space Mining и его регулирование. Springer, Cham 2016, ISBN 978-3-319-39245-5 .
Аннетт Фрёлих: Использование космических ресурсов: взгляд на развивающуюся космическую державу. Springer, Cham 2018, ISBN 978-3-319-66968-7 .

внешние ссылки

Текст

Техническая и экономическая возможность добычи околоземных астероидов , MJ Sonter.
Майкл Бут: будущее космической добычи (21 декабря 1995 г.)
План по доставке астероида на Землю
Как астероиды могут спасти человечество
Люксембург стремится стать крупным игроком в возможной добыче астероидов , The Guardian, февраль 2016 г.
Блэр, Брэд Р. (2000). «Роль астероидов, сближающихся с Землей, в долгосрочном обеспечении платины» (PDF) . Круглый стол по космическим ресурсам II . 1 (1070): 5. Bibcode : 2000srrt.conf .... 5B . Архивировано из оригинального (PDF) 12 декабря 2011 года . Проверено 8 октября 2016 .

видео

Видео « За пределами Земли» - Направления к ОСЗ Конференция NewSpace Фонда космических рубежей , 7 августа 2011 г.
Видео Луна, Марс, астероиды - куда в первую очередь искать ресурсы? Конференция по космическому производству Института космических исследований , октябрь 2010 г.
Видео " Перемещение астероида" Калифорнийский технологический институт, семинар, открытая лекция, сентябрь 2011 г.
Видео « Добыча астероидов - проблема рынка и радикальное решение» , ноябрь 2013 г.

Languages

In other projects