Arbete av ett team av University of Adelaide forskare för att perfekta metall- och mineralutvinningsprocesser gör att möjligheten att bryta rikedomen i asteroider kommer närmare verkligheten. Men science fiction kommer inte att bli faktum förrän asteroidbrytning blir ekonomiskt såväl som tekniskt genomförbart.

"Asteroider som Bennu är närmare oss än Adelaide är Alice Springs, cirka 1000 kilometer bort i jordens nära omloppsbana, säger professor Volker Hessel, Biträdande dekanus-forskning från University of Adelaides tekniska fakultet, Data- och matematiska vetenskaper (ECMS) och professor vid Skolan för kemiteknik.

"Framsteg inom rymdutforskningen innebär att dessa kroppar som innehåller nickel, kobolt, och platina samt vatten och organiskt material, är nu inom räckhåll."

Professor Hessel utvecklar en intensifierad process för utvinning av metalllösningsmedel med kontinuerligt flöde som är snabbare och mer selektiv än befintliga processer och är finjusterad till de specifika råmaterial som finns i asteroider.

"Kontinuerlig flödeskemi är beprövad teknologi. Processen extraherar metall genom att blanda och separera lösningsmedel. Successiva passeringar av kemikalierna genom processen resulterar i fullständig extraktion av metallerna, " han säger.

"Asteroidfödda metaller samexisterar i olika kombinationer och koncentrationer från de som finns i terrestra berg, så en av utmaningarna som teamet har är att förstå hur dessa framgångsrikt kan extraheras. Denna nya störande teknik behövs eftersom traditionell teknik inte ger lösningen."

Den kontinuerliga flödestekniken är skalbar och kan arbeta i noll gravitation och ett vakuum som gör utvinning av rymdmineral till verklighet. Professor Hessels amerikanska partner Space Tango utvecklar utökade flödeskemimöjligheter i omloppsbana. Den 4 maj lanserade de ett uppdrag som inkluderade, ombord, det första bearbetningslabbet som utvärderar vätskeseparation. En rad rymdfokuserade företag tittar på de enorma potentiella belöningarna som erbjuds från biljonerna asteroider som var och en är värd miljontals dollar i råmaterial.

"På samma sätt som kolonialister och upptäcktsresande utnyttjade den nya världens resurser för cirka 400 år sedan, dagens banbrytande asteroidgruvarbetare sträcker sig ut för att utnyttja rikedomar i rymden, säger professor Hessel.

"Det pågår för närvarande 17 uppdrag för att utnyttja rymdresurserna. NASA OSIRIS-Rex-uppdraget till Bennu-asteroiden kommer att återvända med prover 2023.

"Kemiteknik med kontinuerligt flöde måste fulländas för att använda så lite vatten som möjligt. Samtidigt som lanseringskostnaderna förväntas minska på medellång sikt, de kommer att förbli en seriös punkt att överväga. Istället för att behöva hundratals ton vatten för att utvinna ett ton metall, utvecklingen av tekniken kan innebära att det krävs mindre än 10 ton.

"Många alternativa tillvägagångssätt undersöks som att justera om asteroidbanor för att göra dem mer tillgängliga, bearbetning på månen, Mars eller lägre omloppsbana om jorden med hjälp av tillgängligt vatten, och bearbetning på själva asteroiderna eller i omloppsbanan nära jorden.

"Under paraplyet av universitetets ECMS fakultets rymdtema och vårt In-Situ Resource Utilization (ISRU) laboratorium strävar vi efter att perfekta metallextraktionsteknik med hjälp av kontinuerligt flödeskemi. Detta är bara en del av vår holistiska inställning till in-situ resurs användningspussel.

"Exploatering av rikedomen som är instängd i asteroider kommer bara att bli verklighet när andra störande element kommer samman och det är ekonomiskt såväl som tekniskt genomförbart, säger professor Hessel.