Dokázali by Češi těžit suroviny a budovat průmysl ve vesmíru?

Jaké komerční aktivity by bylo možné ve vesmíru realizovat?

Jako první zmíním těžbu vody na Měsíci a blízkých asteroidech a její dodávky pro vesmírné agentury. Voda je ve vesmíru velmi důležitou a ceněnou komoditou. Náklady na vynášení ze Země jsou vysoké. Na Měsíci je potvrzena přítomnost vody v trvale zastíněných kráterech. Nevýhodou jsou vyšší energetické nároky na těžbu. Přeci jenom by se těžilo v extrémně nízkých teplotách a také úniková rychlost z Měsíce je vyšší, než z většiny asteroidů. Stačilo by však vyvinout spolehlivý těžební systém a hned by byl zajištěn odbyt. Těžba by mohla probíhat pomocí magnetronu (což je to, co v mikrovlnce ohřívá jídlo). Experimenty potvrdily vysokou účinnost sublimace vody z materiálu s podobnými vlastnostmi jaké má regolit. Nijak extrémně komplikovaná záležitost by to nebyla.

Voda lze také rozložit elektrolýzou na vodík a kyslík, přičemž tyto plyny se používají jako raketové palivo. Elon bude potřebovat hodně paliva pro jeho aktivity směřující k Marsu. Možná je někdo z vás také jako Elon Musk nadšenec pro kolonizaci rudé planety. Já nikoliv, protože jako typický Čech vnímám okolo toho spoustu neřešitelných problémů (jako třeba radiaci, extrémně nízké teploty na povrchu, nebezpečný chloristan sodný přítomný v horninách, a zejména nedostatky lidské psychiky – máte-li uzavřít skupinu lidí na delší dobu do malých těsných plechovek, je to vážně problém; v neposlední řadě také nemožnost terraformování  Marsu z důvodu nízké gravitace). Vidím ale v onom bláznivém nápadu ohromnou příležitost pro odbyt vesmírného těžebního a zpracovatelského průmyslu. Mít jednu čerpací stanici u Země a jednu třeba na Phobosu, tak jste za vodou a můžete z vydělaných peněz začít rozvíjet těžbu dalších strategických surovin, kterých je na asteroidech mnoho.

Zvýšený zájem o těžbu asteroidů začal s asteroidem, který prolétl blízko Země a byl složený převážně z platiny, kovu, jehož hodnota na pozemských trzích se pohybuje kolem 600 000 Kč za 1 kg. Tady opět osobně moc nevěřím, že by se dala platina těžit ekonomicky hned od začátku.  V pozdějších rozvinutých fázích jistě ano, jenže v této chvíli není ve vesmíru kromě ISS žádná infrastruktura. Vše se bude muset nákladně vynést ze Země. Důležitý je nejprve rozvoj výrobních a zpracovatelských systémů, které by mohly být v L1, na Měsíci nebo na orbitu Země. Co konkrétního si pod těmi systémy představit? Co třeba aditivní metalugii, nazývanou s oblibou 3D tisk kovů? Takový automat na výrobu velkých konstrukcí by se jistě hodil už na začátku.

Bohužel už nás někdo předběhl. Made in Space má ve vývoji robota Archinauta, který bude vyrábět například i velké parabolické antény. Ledaže by někdo navrhnul nějakou jinou lepší verzi. Made in Space však vychytali pěkně i napojování a jistě si to nechali patentovat.

3D tisk příhradové konstrukce

tištěná parabolická anténa

„Dobře, tak co kdyby to nebyl automat na výrobu příhradových konstrukcí, ale uměl by vyrobit v podstatě jakýkoliv tvar?“

Tady už nás také předběhli. Systém Stargate, vyvíjený v www.relativityspace.com, je sice určený primárně pro planetární šovinisty – kolonizátory Marsu, ale umí vytisknout i téměř celou raketu (podotýkám – funkční raketu!). Pomocí laseru taví drát. Je to největší 3D tiskárna kovů na světě.

Stargate

 

Důležitým chybějícím mezičlánkem budou suroviny pro tato zařízení. Dovážením drátu ze Země si moc nepomůžeme. Je zapotřebí vytěžit materiál na Měsíci nebo na asteroidu, nějakým způsobem odseparovat (v ideální případě by snad šlo provádět magnetickou separaci v případě železa), přetavit a navinout. Poté ještě dopravit ke 3D tiskárně a můžete začít kouzlit.

Jeff Bezos, zakladatel Amazonu, má spadeno na Měsíc. Chce tam začít budovat těžký průmysl. Věří, že by se tím podařilo ochránit Zemi a vlastně že na Zemi žádný těžký průmysl ani nepatří. S přihlédnutím ke stoupajícím nárokům civilizace, to zní dobře. Proč si ničit exhalacemi pozemskou atmosféru, když by šlo těžit a zpracovávat měsíční zdroje surovin bez obav z negativního vlivu na životní prostředí.

Co by se dalo těžit a vyrábět na Měsíci?

Povrch Měsíce je pokryt vrstvou regolitu, což je tříšť původních měsíčních hornin smísená se zbytky těles, které ve vysokých rychlostech na povrch dopadaly a vlastně stále dopadají, byť v mnohem menší míře. Tato vrstva je několik metrů silná.

Skládá se především z oxidů křemíku, železa a hliníku. Je tam ale také hořčík, titan a další strategicky významné prvky. Povrch sice vypadá ošklivě, ale našli bychom tam vše, co by bylo pro začátek potřeba. Těžba by mohla být zisková tím, že snížíte dodáváním surovin z Měsíce náklady na vynášení ze Země.

Velkým otazníkem je složení míst, kam dopadly na Měsíc asteroidy. Pod povrchem se mohou teoreticky nacházet i významné zdroje vzácných surovin, které se vyskytují v hojném množství právě na asteroidech.

Zařízení pro těžbu a zpracování klíčových surovin by přitom mohla být docela malá, v řádu tun. Potřebujete tam dostat zařízení, která budou těžit vodu a suroviny pro 3D tisk kovů. Potom 3D tiskárnu kovů a šikovné dálkově ovládané roboty. A můžete začít budovat nový průmysl.

Kyslík by mohl jít oddělovat například elektrolýzou. Roztavíte horninu a do taveniny přivedete elektrický proud. Energie pro veškeré operace by se dala na začátku získávat pomocí solárních panelů. K tomu by bylo nejvhodnější začít na severním pólu Měsíce, kde je kontinuální přísun sluneční energie.

Železo by se dalo těžit pomocí magnetické separace. V regolitu se nachází mikroskopické částečky, které jsou přitahovány magnetem.

Dodávat z Měsíce by šlo kyslík, vodík, vodu, železo, hliník, titan, hořčík, sklo a další suroviny. Kdo by mohl mít o nákup zájem? Tak například Japonci v současné době zkoumají možnost stavby SPS (Solar Power Satelite), což by byla sluneční elektrárna obíhající Zemi po geostacionární dráze. Dodávala by na povrch energii pomocí mikrovlnného záření. Je k tomu sice zapotřebí rozlehlá anténa pro příjem a transformaci záření na elektrickou energii, ale zřejmě bude možné tyto antény stavět bez negativního vlivu například i v zemědělsky využívaných oblastech, nejen v pouštích, jak se původně myslelo. Klasická solární elektrárna má oproti SPS řadu nevýhod, zejména výpadky při oblačnosti a během noci, nízkou účinnost. Na SPS dopadají sluneční paprsky nepřetržitě.

Vedou se také vášnivé debaty o stavbě nových vesmírných stanic, které by sloužily kromě jiného i k vesmírné turistice. Mnohé nápady jsou za hranicí zdravého rozumu, zejména co se týče financování. Například projekt Gateway Spaceport, což by byla kruhová stanice s dokem uprostřed a s umělou gravitací – rotovala by. Chtějí to financovat z celosvětové loterie a vynášet vše ze Země. Přitom kdyby se objevil dodavatel surovin přímo ve vesmíru, mohl by za mnohem nižší cenu dodávat stavební materiál i pro šílenější projekty, jako třeba pro stavbu extrémně velkého dalekohledu, kterým by bylo možné zahlédnout i kontinenty na některých exoplanetách. Víme, jak jsou dnes lidé posedlí informacemi o nových a nových exoplanetách, které však nemáme zatím šanci vidět přímo, ale jenom jako pokles svítivosti při tranzitu přes jejich hvězdu.

Hovoříme zde sice o technologiích, které nejsou příliš otestované, ale mohou se stát klíčovými pro získávání energie a surovin – tedy bohatství.  Další stránka …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *