En sammansatt bild av Mars och dess två månar, Phobos (förgrund) och Deimos (bakgrund). En ny tidning hävdar att brytning av huvudbältet av asteroider kan vara energiskt och ekonomiskt mer fördelaktigt från en anläggning baserad i en Phobos-liknande bana runt Mars, eller till och med på Phobos själv, än från jorden. Kredit:NASA/JPL/University of Arizona
Att bryta asteroiderna efter resurser som järn, ädelmetaller, vatten eller andra värdefulla arter kan en dag bli lönsamt. Gruvdrift kommer troligen att börja med nära jordens objekt (NEOs), asteroider vars vägar korsar jordens omloppsbana. På lång sikt kommer dock gruvdrift att vilja komma åt huvudbältet av asteroider som kretsar mellan Mars och Jupiter.
Även om NEO:er är mycket närmare oss, innebär lönsam gruvdrift att balansera mer än bara kostnaden för att resa över en sträcka. Main Belt-asteroiderna innehåller cirka 10 000 gånger så mycket resurser som NEOs. Dessutom måste varje asteroidbrytning ta hänsyn till kostnaden för mötet – sakta ner rymdfarkosten när den väl anländer – såväl som kostnaden för att frakta malmen tillbaka till en bearbetningsanläggning.
Kostnaden (och vikten) för bränslet som behövs för att träffas är bland de mest kritiska parametrarna i genomförbarhetsberäkningen. Det bestäms mestadels av parametern "delta-V", ett mått på det kinematiska kravet för att utföra en rymdfarkostmanöver, och citeras vanligtvis i enheter av kilometer per sekund. Ett möte med en särskilt gynnsam NEO från en rymdfarkost i låg omloppsbana om jorden innebär ett delta-V på cirka fyra kilometer per sekund.
Tyvärr innebär att nå asteroider i huvudbältet vanligtvis ett delta-V på cirka sju kilometer per sekund. Även om det kanske inte låter som en särskilt stor skillnad, beror bränslebehovet för manövrar exponentiellt på delta-V med även små förändringar som har en enorm inverkan, vilket gör att asteroider från Main Belt är mycket svåra att nå från jorden.
CfA-astronomerna Martin Elvis, Jonathan McDowell och tidigare Harvard-student Anthony Taylor har visat att Main Belts asteroidbrytning skulle kunna göras mer lönsam om rymdfarkoster placerades ut från en station i en omloppsbana som liknar den för Marsmånen Phobos, som kretsar omkring sex tusen kilometer från Mars yta, och som erbjuder ett lägre delta-V till asteroiderna i Main Bältet. Mars i sig erbjuder några extra banfördelar eftersom till skillnad från jorden, vars omloppsbana är nästan cirkulär, ger Mars orbitala excentricitet och lutning också en lägre delta-V-bana till asteroiderna.
I deras studie publicerad i Planetary and Space Science , föreslår författarna två- och tre-brännscenarier (med hänvisning till antalet rakettändningar som behövs) för att uppnå ett möte, och de utvecklar en datorkod för att beräkna energin för kända asteroidomloppsklasser. Resultaten visar potentiellt mycket betydande minskningar av kostnaderna för prospektering.
Huruvida ett uppdrag i slutändan är ekonomiskt meningsfullt beror på många andra faktorer, men författarna visar att konceptet med att sjösätta och sedan återvända till ett operationscenter baserat i en Phobos-liknande omloppsbana, eller till och med på Phobos själv, är relativt bekvämt och fördelaktig. De tillägger att lönsam storskalig gruvdrift från Mars omloppsbana också kan leda till rutinmässig tillgång till Mars yta. + Utforska vidare
