Domanda:
Quali risorse potrebbero essere ottenute dall'estrazione di asteroidi che varrebbe la pena?
called2voyage
2013-07-22 19:25:58 UTC
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Ovviamente gli asteroidi sono abbondanti in molte delle materie prime che utilizziamo oggi, ma considerando la (presumibilmente) grande spesa coinvolta nell'estrazione dagli asteroidi potrebbe non valere la pena estrarre alcuni materiali poiché è più conveniente procurarseli Terra.

Ci sono principalmente tre problemi qui:

  1. Qual è il costo approssimativo per sviluppare un'impresa di estrazione di asteroidi?
  2. Quale sarebbe l'approssimativa su essere il costo delle operazioni?
  3. Quali risorse sono disponibili sugli asteroidi che sarebbe più conveniente estrarre in questo modo (considerando le spese di cui sopra) piuttosto che ottenere utilizzando metodi convenzionali?
  4. ol>

    Non so se qualcuno di questi problemi sia stato affrontato in un documento tecnico o in una discussione a questo livello di dettaglio, ma apprezzerei quanti più dettagli possibile.

    (Un'altra questione da prendere in considerazione è quando iniziamo a sviluppare l'impresa degli asteroidi e quanto tempo ci vorrà per svilupparlo, perché queste cose influenzano sia il costo che il vantaggio. Ti preghiamo di tenerne conto nella risposta.)

    Modifica per chiarimenti

    Sto cercando principalmente di estrarre risorse da asteroidi da utilizzare su Terra , anche se sarebbe interessante anche una risposta che affronti l'estrazione di risorse da parte di asteroidi da utilizzare nello spazio. Ovviamente la risposta a quest'ultimo sarebbe molto diversa poiché probabilmente è più utile estrarre risorse nello spazio per usarle nello spazio.

Riutilizzo sulla terra vs uso nello spazio. La nostra attività economica non è limitata alla superficie terrestre. Abbiamo risorse orbitali estremamente preziose (sat comm, GPS, weather sat ecc.). Il carburante ad alto contenuto di gravità terrestre potrebbe rendere i viaggi nei dintorni della terra molto più economici. Potrebbe anche tagliare i costi di trasporto che attualmente vietano il ROI dell'oro o del platino asteroidale.
Non ci sono foreste da distruggere durante l'estrazione degli asteroidi.
Potremmo deorbitare gli asteroidi per ottenere le risorse?
Tre risposte:
#1
+38
PearsonArtPhoto
2013-07-24 18:46:46 UTC
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La NASA ha effettivamente pubblicato uno studio su questo. Questo studio è stato il motivo principale per cui Planetary Resources ha iniziato a lavorare sull'estrazione di un asteroide. E c'è anche altro lavoro svolto dalla NASA per saperne di più. E c'è l'approccio che Planetary Resources ha messo in atto, che sembra essere il migliore approccio generale.

La prima cosa da notare è che gli asteroidi hanno grandi quantità di metalli preziosi. Le stime mostrano che anche un piccolo asteroide potrebbe avere una fortuna in platino, almeno ai prezzi odierni. Sarebbe necessario lavorare per garantire che il valore non precipitasse l'economia. Ma ci sono anche altre opzioni sul valore di un asteroide.

Ci sono 3 tipi principali di asteroidi. Tipo C, tipo S e tipo M. Gli ultimi due contengono quantità significative di ferro e il carbonio di tipo C. Ora, il metallo per terra è abbastanza economico. Il costo del minerale di ferro è di circa \ $ 115 per tonnellata. Sarebbe quindi difficile fare soldi sulla Terra usando Iron Ore. Tuttavia, c'è un modo alternativo per fare soldi. Il Falcon 9 ha un costo per libbra di \ $ 1800 + se caricato alla sua capacità massima. Quindi, se riesci a creare qualcosa di utile nello spazio del tuo asteroide, il suo valore è improvvisamente aumentato drasticamente. La chiave per la redditività a breve termine nello spazio è la capacità di produrre e altrimenti assistere i satelliti. La quantità di denaro che può essere fatta aumenta notevolmente se riesci a farcela. Il carburante per missili, che potrebbe essere facilmente ricavato da un asteroide, ha lo stesso costo di \ $ 1800 / libbra, se riesci a portarlo alla fonte. Potrebbe anche valere di più, poiché il carburante prolungherebbe la durata dei satelliti, che sono investimenti significativi.

Allora, cosa serve per rendere redditizia un'operazione di estrazione spaziale? Produzione. Se riesci a sviluppare un set autonomo di robot di produzione, potresti riuscire a far funzionare qualcosa. C'è un numero spesso citato di \ $ 2,6 miliardi da pareggiare, ma questo dipende dal funzionamento di questa robotica avanzata. Potrebbe funzionare, ma penso che solo il tempo lo dirà.

C'è anche un intero mondo di possibilità di produzione di microgravità che è stato appena sfiorato. È molto più facile fare alcune cose in microgravità, ma non abbiamo ancora esplorato molto quello spazio.

Il programma Apollo è il più vicino che abbiamo fatto all'estrazione spaziale reale. In totale, ha portato 382 kg di rocce, per un costo di circa \ $ 125 miliardi in dollari odierni. Gli asteroidi sarebbero più economici da raggiungere rispetto alla Luna, e l'uso di veicoli spaziali senza equipaggio dovrebbe renderli più economici, ma i numeri comprovati che abbiamo danno un costo di circa \ $ 9200 / oncia (\ $ 325 / g). Se questo costo può essere ridotto, cosa che dovrebbe accadere rendendolo senza equipaggio e la missione principale, allora l'oro potrebbe essere redditizio abbastanza presto.

La conclusione è che ci vorrà molto tempo prima che l'industria mineraria terrestre sia influenzato dallo Space Mining, ma probabilmente influenzerebbe in modo significativo l'industria aerospaziale, spostando le operazioni in orbita. E un giorno, alcuni di questi materiali torneranno sulla Terra.

Grazie, @PearsonArtPhoto, è esattamente quello che stavo cercando.
@called2voyage: Felice di essere al servizio :-)
C'è un altro vantaggio per l'estrazione spaziale, sicuramente abbiamo un sacco di ferro ect sulla terra, ma probabilmente è più economico estrarre nello spazio e abbandonare in un luogo che non ha un'abbondanza di quelle risorse, diciamo, Marte. probabilmente più economico che provare a sollevarlo da terra data la riutilizzabilità delle miniere spaziali e la ripetuta necessità di sollevare cose da terra
@RhysW: Ho provato a comunicarlo creando satelliti, ma certo, la stessa cosa potrebbe essere fatta su Marte.
Non darei molto credito a uno studio economico proveniente dalla NASA. È troppo difficile prevedere i costi di complicate missioni spaziali e, francamente, non c'è molta esperienza alla NASA quando si tratta di attività imprenditoriali.
@robguinness Se disponi di fonti migliori, citale nella risposta.
Per quanto riguarda se la NASA è brava negli studi basati sull'economia, basta guardare il suo record nella stima dei budget delle missioni. Sarebbe difficile trovare molte missioni completate nel rispetto del budget. Ecco un articolo sull'argomento: http://www.nbcnews.com/id/29513895/ns/technology_and_science-space/t/cost-overruns-plague-us-space-agency Basta cercare "nasa cost overruns" e tu " Troverò molti altri riferimenti.
Per quanto riguarda i riferimenti riguardanti la mia risposta, non posso davvero citare il fatto che non ci sono grandi compagnie minerarie che investono nell'estrazione di asteroidi. Ma se qualcuno riesce a trovare anche un solo riferimento per confutare tale affermazione, sarei interessato a vederlo.
Si potrebbe anche essere in grado di vendere semplici rocce di asteroidi levigate come gemme. Il marketing di "Asterjems" ("Star Stone" potrebbe essere difficile da registrare) sarebbe probabilmente più difficile che per Moon Rock (che hanno un sentimento più romantico allegato), ma le pietre "autentiche" di un asteroide (non solo del materiale meteoritico ☺) potrebbero essere in grado di ottenere un premio sufficiente se i costi potessero essere ridotti in qualche modo (forse sovvenzionando una missione scientifica?). Anche la "polvere spaziale" potrebbe probabilmente essere commercializzata a un prezzo di gran lunga superiore al valore della sua composizione chimica.
"Il carburante per missili, che potrebbe essere facilmente prodotto da un asteroide, ha lo stesso costo di $ 1800 / libbra, se riesci a portarlo alla fonte." Il costo del propellente è una piccola frazione del trasporto spaziale. È costoso perché buttiamo via hardware costoso ogni viaggio. Budget delta V elevati, frazioni di massa realizzabili e l'equazione del razzo ci costringono a farlo. Tuttavia le sorgenti propellenti in orbita consentirebbero un budget delta V di 4 km / so meno per i viaggi tra orbite. E con questo tipo di budget delta V, sono possibili veicoli riutilizzabili.
@robguinness una delle semplici spiegazioni per cui le società minerarie non investono nell'estrazione spaziale è che la loro competenza principale è l'estrazione mineraria sulla Terra. Richiederebbe investimenti enormi ea lungo termine in qualcosa che non considerano abilità di base: è improbabile che aumenti i profitti del trimestre in corso, il che significa nessun bonus per i CEO.
@robguinness E le stime sbagliate del budget della NASA? Se stai facendo qualcosa per la prima volta, sei incline a fare stime sbagliate. Ecco perché è ricerca. E sapevano che anche il Congresso è interessato solo al pensiero a breve termine, e non pagherà per progetti importanti ora se il guadagno è nel futuro (vedi cambiamento climatico globale), al di là dell'interesse di rielezione del politico.
Rif. "Gli asteroidi hanno grandi quantità di metalli preziosi": Dovrebbe essere ovvio che se puoi estrarre metalli preziosi in grandi quantità, allora secondo la legge economica della domanda e dell'offerta, non saranno più preziosi.
@jamesqf Certamente il prezzo dei metalli preziosi diminuirebbe se ci fosse una nuova grande offerta. Tuttavia, hanno anche comunemente proprietà intrinsecamente utili, in modo tale che prezzi più bassi li renderebbero più ampiamente utilizzabili in più applicazioni, tendendo così a stabilizzare i prezzi, anche se a un livello inferiore.
#2
+5
robguinness
2013-07-24 17:49:18 UTC
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Questa è in qualche modo una questione di opinione, ma credo che la risposta alla tua domanda sul titolo sia "NESSUNA". Ecco perché non ci sono grandi compagnie minerarie nemmeno lontanamente vicine a farlo. Se ci fossero risorse sugli asteroidi che meritassero i costi per estrarli, probabilmente tali società inizierebbero a farlo.

Le prime due domande che sollevi (quelle etichettate n. 1 e n. 2) non sono realmente risponde in senso generale. Ci sono così tanti parametri che influenzano i costi (di sviluppo o operativi) che qualsiasi risposta "generale" sarebbe praticamente priva di significato.

Detto questo, potrebbe esserci un momento in futuro in cui l'estrazione di asteroidi diventerà economicamente ragionevole. E nonostante l'attuale situazione economica, ci sono stati molti seri tentativi di avviare società minerarie di asteroidi. Il più notevole attualmente è Planetary Resources, Inc.. Nonostante la formazione di stelle, tuttavia, nessuna delle persone coinvolte ha alcuna esperienza mineraria (per quanto ne so). Sono per lo più appassionati di spazio che credono fortemente nel potenziale a lungo termine dello sfruttamento commerciale dello spazio. Direi che sono motivati ​​in gran parte dai loro ideali, piuttosto che dall'economia (che non è una brutta cosa, e auguro loro successo!).

mio come vola il tempo! ;-)
#3
+4
SF.
2013-07-24 18:35:01 UTC
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La risposta dipenderà da come esauriremo le nostre risorse terrestri.

Sono abbastanza sicuro che l'uranio sarebbe estremamente gradito poiché ho visto stime secondo cui abbiamo forse 100 anni della sua fornitura, anche se deve ancora essere trovato all'ingrosso nello spazio.

Sebbene il ferro sia abbondante sulla Terra, la fusione dei suoi minerali è costosa sia dal punto di vista ambientale che finanziario, quindi una "fucina spaziale" che utilizzi minerali di ferro meteoritici e li trasformi in prodotti pronti (e che fornisca forme pronte direttamente al cliente attraverso il lancio aereo) sarebbe fattibile. In questo caso la mancanza di gravità e di aria potrebbe ridurre i costi.

Lunar He 3 è considerato una potenziale fonte di energia.

Ancora più nel regno della fantascienza che della scienza reale, ma la vasta fornitura di idrogeno di Giove potrebbe forniscono energia sia per i viaggi spaziali a lunga distanza che per l'energia della Terra (sebbene i progetti di "potenza di trasmissione" (potenti maser) siano più fattibili del semplice trasporto di idrogeno).

In un futuro più lontano, quando le fonti di gli idrocarburi sulla Terra sono esauriti, le fonti di metano come Titano potrebbero diventare economicamente sostenibili.

Attualmente, però, la risposta di Robguinness "Nessuno" è corretta. Siamo ancora un po 'lontani dal punto di pareggio dei costi rispetto ai profitti. Sono sicuro che una volta che le fonti di energia "a buon mercato" (petrolio e uranio) si esauriranno, inizieranno a cambiare rapidamente.

Mentre parli dell'uranio, dopo che l'uranio è esaurito, l'umanità si sposterà verso l'uso del torio http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_fluoride_thorium_reactor, quindi non c'è bisogno di uranio
L'uranio può essere estratto anche dal mare: http://phys.org/news/2013-11-sorbents-efficiently-uranium-seawater.html Costi energetici più elevati renderanno l'esplorazione spaziale più difficile, non più facile; Non vedo come potrebbe mai avere senso importare idrocarburi da Titano quando devi bruciare idrocarburi per arrivarci.
@pjc: Idrocarburi? Che tipo di razzo spaziale utilizza gli idrocarburi per il carburante?
http://en.wikipedia.org/wiki/RP-1; la produzione commerciale di idrogeno proviene solitamente dal gas naturale piuttosto che dall'elettrolisi. Il punto generale è che è improbabile che l'energia del carburante ipotetico atterrato da Titano sia maggiore dell'energia del carburante utilizzato per arrivarci.
@pjc50: Attualmente, quando il gas naturale è economico. Quando il prezzo degli idrocarburi aumenta abbastanza, sicuramente la produzione di idrogeno passerà all'acqua (sia come elettrolisi o distillazione frazionata del plasma, o qualsiasi altra cosa). E naturalmente l '* energia * sarà molto più alta, ei nostri discendenti ci guarderanno con disgusto, per aver bruciato gli idrocarburi, che sono così essenziali nella produzione e nella chimica, che usarli come semplice fonte di energia è solo barbarie criminale!


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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