Ресурсы Земли ограничены, и вопросы о том, где брать их в будущем, возникают уже сейчас. Наиболее подходящим ответом на растущие запросы человека представляется космос с его бескрайними просторами и астероидами, набитыми редкими металлами. Но кто и как планирует добывать руды на «космических булыжниках»? И главное, это вообще реально? Naked Science размышляет о культурном наследии, настоящем и будущем коммерческого освоения астероидов.
Идея не вчерашняя
Человек с самого начала своей истории не мог не заметить активность в небесах: помимо движения планет, мимо Земли пролетали кометы, ее атмосферу пронзали астероиды. По небесной активности пытались делать предсказания и искали каждому событию смысл: чего стоит хотя бы идея Вифлеемской звезды, которая, как считалось, возвестила волхвам о рождении Царя Иудейского. То же касалось и метеорных тел, от метеоров до астероидов, появление которых на ночном небе могло свидетельствовать о тех или иных важных грядущих событиях. Сейчас это кажется немного смешным, но совсем списывать падения метеоритов со счетов не стоит. Конечно, ставить между их появлением и условным солнечным затмением знак равенства неверно, но в то же время «небесные камни» не просто заявляли о своем существовании, а нередко напрямую влияли на жизнь человека.
К примеру, именно падение метеорита, как утверждает недавнее исследование, могло стать основой сюжета об уничтожении Содома и Гоморры. Еще один яркий пример «астероидного» влияния на мир — металлы. Как установили ученые, кинжал, найденный в гробнице фараона Тутанхамона (жил в XIV веке до нашей эры), был выкован как раз с применением металла, попавшего на Землю при падении метеорита. Иными словами, пригодность ресурсов, которые таят в себе астероиды, — истина, проверенная тысячелетиями, и идея добраться до этих ресурсов тоже не так нова, как может показаться.
Одно из первых упоминаний о перспективе добывать металлы напрямую с небесного тела относится ко второй четверти прошлого века — когда был опубликован рассказ «Золотой астероид» авторства известного писателя-фантаста Клиффорда Саймака. История о космических старателях, нашедших астероид с большим содержанием золота, что стало причиной столкновения с космическим пиратом, стала одним из первых в истории экскурсов в тему космического старательства, и за последующие годы она получила бурное развитие. От «Поймать этого кролика» Айзека Азимова и «Катящихся камней» Роберта Хайнлайна до Delta-V Дэниэла Суареса (вышла в 2019 году), тема asteroid mining не отпускала умы фантастов и продолжает вдохновлять людей из множества индустрий, связанных с развлечениями.
Железный кинжал из гробницы Тутанхамона, найденный между бинтами мумии на правом бедре царя, выставлен в Египетском музее в Каире (Египет)
Источник изображения: Olaf Tausch
Это не только фильмы вроде «Армагеддона» или сериалы The Expanse, но и видеоигры. Чего стоит только репрезентация майнинга в космическом симуляторе Elite Dangerous, возможность продавать астероиды в «Космических рейнджерах» и прочих проектах. И это не говоря уже о хорроре Dead Space, все действие которого происходит на корабле, специализирующемся на добыче полезных ископаемых.
Однако если в книгах, играх или фильмах для того, чтобы «покрошить» астероид, требуются минуты, то в реальном мире с этим по-прежнему проблемы. Но даже теоретическая возможность совладать с ними не позволяет спать спокойно сотням людей по всему миру.
Анатомия космического майнинга
Для того чтобы понять, чем может быть привлекателен конкретный астероид, нужно определить, что человек сможет извлечь из него. И здесь ученые уже существенно продвинулись, научившись ориентироваться в обилии небесных тел, ждущих нас в космосе. Их разделяют на три типа: углеродистые астероиды класса C, силикатные, или кремниевые, астероиды класса S и металлические астероиды класса M. Первые два типа занимают 90 процентов от общего числа астероидов, но для добычи малоинтересны. Металлические же астероиды — лишь оставшиеся 10 процентов, но именно они представляют серьезный первичный интерес. Эти небесные тела, возможно, когда-то были металлическими ядрами крупных космических тел, разрушенных в результате формирования звездной системы.
Солнечная система (от Солнца до Юпитера). Включает пояс астероидов (белое облако кольцевидной формы), группу астероидов Хильды (оранжевый «треугольник» прямо внутри орбиты Юпитера) и астероиды на орбите Юпитера (зеленые). Группу небесных тел, которая опережает Юпитер, называют «Греками», а замыкающая группа названа «Троянцами»
Источник изображения: Skab, NASA
На таких астероидах в избытке платина, рутений, палладий, осмий — редкие на Земле металлы привлекают умы даже не столько ученых, сколько бизнесменов, рассчитывающих извлекать баснословные прибыли.
И хороших новостей для таких предприимчивых персон ровно две. Первая в том, что, к примеру, астероид 2011 UW158 «оценивается» в сумму порядка пяти триллионов долларов, а вторая — добыть часть астероида и вернуться на Землю реально уже сейчас.
Так, в 2010 году японский аппарат Hayabusa успешно доставил на Землю образцы породы с астероида Итокава, а в 2020 году уже Hayabusa-2 вернулся с пробами с астероида Рюгу — да, пока он привез только пять граммов, но лиха беда начало, и дело если не освоения космических ресурсов, то как минимум их разведки уже началось. В 2023 году, кстати, американский OSIRIS-REx должен доставить пробы с астероида Бенну, и в том же году планируется миссия NASA к астероиду Психея — также для добычи образцов и доставке их на Землю.
Упомянутые миссии — научные инициативы, в ходе которых, тем не менее, будут тестироваться некоторые нужные впоследствии технологии; кроме того, они популяризируют саму идею освоения астероидов. А бизнес — не просто подключается, но делает это активно: правда, первые компании, намеревавшиеся заняться майнингом на астероидах, уже закрылись.
Приземление земного аппарата на астероид
Источник изображения: University of Arizona, Goddard, NASA
Это американские Planetary Resources и Deep Space Industries, обещавшие приступить к разработке космических ресурсов: как и в случае с научными экспедициями, все проекты подразумевают использование роботов. Но Planetary Resources и Deep Space Industries не сумели привлечь инвесторов к своим проектам: только-только зарождающаяся индустрия уже успела родить свой мини-пузырь, отпугнув часть чрезмерно оптимистичных предпринимателей.
Компании нового поколения, такие как Asteroid Mining Corporation, активно занимаются поиском партнеров. У стартапа AstroForge даже получилось: в прошлом году он привлек 13 миллионов долларов инвестиций. Такой поток, даже несмотря на печальный опыт первой волны майнинг-компаний, объясним: ведь согласно оценке Goldman Sachs, именно эта индустрия может дать миру первых триллионеров.
Но там, где деньги, всегда есть проблемы, и история с asteroid mining не станет исключением.
Большой космос — большие проблемы
Первый спорный момент в космическом майнинге зашит в самой сути добычи металлов, крайне редких на Земле. К примеру, стань сценарий уже упомянутого «Золотого астероида» Саймака реальностью, такая добыча радикальнейшим образом сказалась бы на ценах на металл, и речь не только о падении акций «земных» золотодобытчиков, сколько о крахе всей системы, имеющей отношение к золоту: от ювелирки до золотовалютных резервов и электроники. То же самое будет касаться и других металлов, найти которые на Земле крайне проблематично.
Земляне сейчас испытывают большой дефицит редкоземельных металлов, они требуются в очень многих областях промышленности. В частности, эти оксиды редкоземельных элементов используются в качестве индикаторов для определения того, какие части водораздела подвергаются эрозии. По часовой стрелке от центра вверху: празеодим, церий, лантан, неодим, самарий и гадолиний
Источник изображения: Peggy Greb, USDA
Более того, здесь нужно ожидать и политических рисков. К примеру, сегодня Китай поставляет на мировой рынок около 85 процентов от всей массы редкоземельных металлов и может использовать свое доминирующее положение как аргумент в торговых войнах или международных конфликтах. Что будет с такой позицией, когда мир окажется завален космическими «редкозёмами», представить сложно, но факт, что новая индустрия может создать новые точки напряжения, неоспорим.
Усугубить эту напряженность может и неоднозначный международный статус добытых металлов. Сегодня главный документ, регулирующий космос с правовой точки зрения, — так называемый договор о космосе 1967 года. Он гласит, что «космическое пространство, включая Луну и другие небесные тела, не подлежит национальному присвоению ни путем провозглашения на них суверенитета, ни путем использования или оккупации, ни любыми другими средствами», эта формулировка максимально близко касается темы майнинга. Из нее следует, что присваивать сами небесные тела не может никто, но вот об их недрах и ресурсах ни слова не сказано.
И эта неоднозначность уже дает о себе знать: МИД России предлагает мировому сообществу разработать международно-правовой механизм применительно к деятельности по добыче и использованию внеземных ресурсов. В то же время США и, как ни странно, Люксембург уже официально приняли законы, разрешающие их компаниям добывать и присваивать себе добытые «космические» ресурсы. Подобные инициативы, как небезосновательно отмечали в «Роскосмосе», компрометируют международное космическое право.
При этом нетрудно догадаться, что если сценарий США или Люксембурга будет привлекать все больше стран, то как минимум нервозность, вызванная дележом астероидов, спутников и планет, способна подорвать не просто индустрию, а все механизмы и нормы международного права по части космоса.
И если риски по части экономики еще можно разрешить, например, с помощью жесткого регулирования массы металлов, завозящихся на Землю, и поощрения создания отдельной от Земли производственной и бизнес-инфраструктуры, то по части политики найти консенсус будет все сложнее.
Проект роботизированной руки с микрошипами на концах «ног-пальцев» для захвата и закрепления валуна с большого астероида. Как только валун будет крепко схвачен, «ноги» оттолкнутся и обеспечат начальный подъем без использования ракетных ускорителей
Источник изображения: NASA
Сама же перспектива добычи полезных ресурсов — реальна, и проблемы здесь носят уже не столько технический характер, сколько политико-экономический. Если человечеству удастся преодолеть разногласия (в том числе, например, и по другим ресурсам — вроде воды на полюсах ближних к Земле планет, которая наверняка потребуется при колонизации), то именно майнинг станет основой прогресса. В любом из сценариев колонизация даже ближайших планет невозможна без использования ресурсов, предлагаемых Вселенной, и майнинг неминуемо станет одной из основных индустрий, обеспечивающих этот процесс. Но сколько разорившихся компаний, тестовых проб и раундов переговоров увидит мир до того, как автономная машина извлечет из астероида первую унцию платины, пока не знает никто.