小惑星採掘の仕組み

SF がお好きなら、月への植民地化という考えが信じられないほど想像力豊かな物語を生み出すことをご存知でしょう。しかし、月面都市は 21 世紀中に現実になる可能性が十分にあります。火星に植民地化するという選択肢もある。

現時点で、月面植民地構想に関する最大の問題の 1 つは、建築物資の問題です。月にはホームセンターがないため、建築資材はどこかから調達する必要があります。現時点で物資を入手できる唯一の場所は地球であり、スペースシャトルがトラックの役割を果たしています。このようにスペースシャトルを使用することは、家を建てるためのすべての資材を建設現場に運ぶために FedEx を使用するようなものです。信じられないほど高価で、あまり効率的ではありません。

小惑星は物資を入手するのにはるかに適した場所かもしれません。初期の証拠は、地球に接近する小惑星には数兆ドル相当の鉱物や金属が埋蔵されていることを示唆している。小惑星は非常に近いため、多くの科学者は小惑星採掘ミッションは簡単に実現可能だと考えています。いくつかの国際機関は、これらの天然宇宙資源を獲得するために上昇する計画を策定しています。

今回の「How Stuff Will Work」では、採掘者が小惑星でどのような貴重な資源を発見できるかを調査し、宇宙採掘作業がどのようにしてそれらの資源を取り出すことができるかについて議論します。

貴重な小惑星資源

科学者たちは、小惑星は太陽系の初期形成時に残った物質、または惑星の破壊で生じた破片だと考えています。太陽の周りには何万もの小惑星があります。ほとんどは、火星と木星の軌道の間の小惑星帯の内側にグループ化されています。ただし、この軌道から外れたいくつかの小惑星は、時折地球の近くを飛行します。映画「アルマゲドン」のように、これらの小惑星が将来地球に衝突する可能性について聞いたことがあるでしょう。

ほとんどの小惑星は 3 つの基本的なカテゴリに当てはまります。

小惑星の本格的な研究を行う有人ミッションがなくても、科学者は小惑星に何が含まれているかについて多くのことを知っています。天文学者は、小惑星の表面から反射された光を分析する望遠鏡分光法を使用して、そこに何があるのか​​を調べます。一部の小惑星には、鉄、ニッケル、マグネシウムに加えて、水、酸素、金、プラチナも存在すると科学者らは考えています。

スペースコロニーを存続させるのに役立つ可能性があるため、宇宙探検家は水に最も興味を持っています。水がなければ、人類による宇宙探査を進めることはできません。また、水を水素と酸素に分解してロケット エンジンの推進剤を形成することもできます。小惑星上の金属鉱石は採掘され、宇宙船やスペースコロニー用のその他の構造物の建造に使用される可能性がある。

冒険や科学のために宇宙を探索することに興味がない企業でも、宇宙採掘作業によって地球に送り返される宝物には興味があるかもしれません。ある報告書では、小惑星帯の小惑星の鉱物資源は、地球上の60億人当たり1,000億ドルを超える可能性があると推定されています。宇宙採掘の本『Mining the Sky』の著者であるジョン・S・ルイスは、直径1キロメートルの小惑星の質量は約20億トンになるだろうと述べた。太陽系にはおそらくこのサイズの小惑星が 100 万個存在します。ルイス氏によると、これらの小惑星のうちの1つは、3,000万トンのニッケル、150万トンの金属コバルト、7,500トンのプラチナを含むことになるという。プラチナだけでも 1,500 億ドル以上の価値があるでしょう。

小惑星は産業にとって驚くべき可能性を秘めています。しかし、小惑星に着陸し、これらの貴重な物質を見つけて抽出し、加工するには何が必要でしょうか?次のセクションでは、小惑星の採掘作業がどのようにして地球と他の惑星の植民地に大量の物質を供給するのかを見ていきます。

小惑星の抽出と処理

小惑星で採掘事業を立ち上げようとする動機は、単純な経済の問題です。小惑星鉱山の建設には数十億ドルの費用がかかりますが、地球から月や火星に物資を運ぶよりもはるかに安価です。

宇宙船は、採掘スタッフのための食料や物資、そして鉱山の設備を運ぶ必要があります。新たに開発された宇宙船は小惑星への着陸を可能にするはずだ。結局のところ、私たちはすでに月に着陸しており、いくつかの小惑星は月より近くを通過します。小惑星に行く宇宙船は、月に行く宇宙船よりも必要なロケット出力と燃料が少なくなります。

問題の1つは、採掘中に小惑星が自転しないようにする方法だ。一部の専門家は、小惑星からスピンを取り除くためにロケットを取り付けようと提案している。しかし、鉱山労働者が小惑星に着陸したら、一体どのようにして小惑星を掘り、抽出した物質を加工し、スペースコロニーや地球に輸送するつもりなのでしょうか?

最初の小惑星鉱山がどのようなものになるのかは誰にも正確にはわかりませんが、いくつかの良い仮定がここにあります。

重力と大気がないため、新しく採掘された物質を月に運ぶのは簡単です。そこに到達したら、精製して構造を形成することができます。

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