После семилетнего путешествия и преодоления почти 6 млрд км космический аппарат НАСА OSIRIS-REx утром 24 сентября 2023 г. мягко приземлился в пустыне штата Юта с ценным грузом. Аппарат доставил на Землю образец с астероида Бенну.
Примерно 250 гр материала, собранного с астероида массой 85 млн тонн, помогут учёным узнать о формировании Солнечной системы, в том числе о том, есть ли в таких астероидах, как Бенну, химические компоненты для жизни.
Бюджет миссии НАСА составлял $800 млн, а в итоге стоимость 255 г образцов составит около $1,16 млрд. Но самый ли это дорогой из известных материалов? Даже близко нет.
OSIRIS-REx собрал образец с астероида Бенну
Я профессор астрономии. В своей преподавательской деятельности я использую лунные и марсианские камни и имею скромную коллекцию метеоритов. Меня восхищает тот факт, что я могу держать в руках материал, возраст которого составляет миллиарды лет и который прибыл ко мне, преодолев миллиарды километров.
Стоимость возвращения образцов
Горсть астероидов обходится в $4,7 млн за грамм. Это примерно в 70 000 раз больше цены золота, которая в последние несколько лет находится в диапазоне $60-70 за грамм.
Первые внеземные материалы, возвращённые на Землю, были получены в рамках программы «Аполлон». В период с 1969 по 1972 гг. шесть миссий «Аполлон» доставили на Землю 382 кг лунных образцов.
Общая стоимость программы «Аполлон» с учётом инфляции составила $257 млрд. Эти лунные камни были относительно выгодной сделкой по цене $674 тыс. за грамм, и, конечно, у «Аполлона» была дополнительная ценность в плане демонстрации технологий для полётов человека в космос.
В начале 2030-х годов NASA планирует доставить образцы с Марса, чтобы проверить, не содержат ли они следов древней жизни. В рамках миссии Mars Sample Return планируется доставить 30 пробирок с образцами общей массой 450 г. Марсоход Perseverance уже собрал 10 таких образцов.
Однако затраты возросли из-за сложности миссии, в которой задействовано множество роботов и космических аппаратов. Доставка образцов может обойтись в $11 млрд, а их стоимость составит $24 млн за грамм, что в пять раз превышает удельную стоимость образцов Бенну.
Некоторые космические камни бесплатны
Некоторые космические камни не стоят ничего. Ежедневно на Землю обрушивается почти 50 тонн бесплатных образцов из Солнечной системы. Большинство из них сгорает в атмосфере, но если они достигают земли, то их называют метеоритами, и большинство из них происходит из астероидов.
Метеориты могут стоить дорого, поскольку их бывает трудно распознать и извлечь. Все камни выглядят одинаково, если только вы не специалист в области геологии.
Большинство метеоритов — это каменистые породы, называемые хондритами, и их можно купить через Интернет всего за 50 центов за грамм. Хондриты отличаются от обычных камней тем, что содержат круглые зёрна, называемые хондрулами, которые образовались в виде расплавленных капель в космосе при зарождении Солнечной системы 4,5 млрд лет назад.
Хондрит из метеорита Виньялес, происшедшего из пояса астероидов между Марсом и Юпитером.
Железные метеориты отличаются тёмной коркой, образовавшейся в результате плавления поверхности при прохождении через атмосферу, и внутренним узором из длинных металлических кристаллов. Их стоимость составляет $1,77 за грамм и даже выше. Палласиты — это каменно-железные метеориты с вкраплениями минерала оливина. В огранённом и отполированном виде они имеют полупрозрачный жёлто-зелёный цвет и могут стоить более $35 за грамм.
Железный метеорит.
С Луны и Марса до нас долетело несколько метеоритов. Около 600 метеоритов были признаны прибывшими с Луны, а самый крупный из них массой 1,8 кг был продан по цене около $166 за грамм.
Около 175 метеоритов идентифицированы как прилетевшие с Марса. Покупка одного из них обойдётся примерно в $388 за грамм.
Исследователи могут определить место происхождения метеоритов, используя траектории их приземления, проецируя их путь следования обратно в пояс астероидов или сравнивая их состав с различными классами астероидов. По геологии и минералогии специалисты могут определить, откуда происходят породы Луны и Марса.
Ограничение этих «бесплатных» образцов состоит в том, что невозможно определить, откуда они взялись на Луне или Марсе, что ограничивает их научную полезность. Кроме того, они начинают загрязняться сразу же после приземления на Землю, поэтому трудно определить, являются ли микробы в них внеземными.
Дорогие элементы и минералы
Некоторые элементы и минералы стоят дорого, поскольку являются дефицитными. У простых элементов периодической таблицы низкие цены. 100 грамм углерода стоит $2.40, железо — меньше цента, алюминий — 19 центов. Серебро стоит 50 центов за грамм, а золото — $67 за грамм.
Семь радиоактивных элементов чрезвычайно редки в природе и настолько сложны для создания в лабораторных условиях, что их стоимость затмевает цену возвращаемых НАСА образцов с Марса. Полоний-209, самый дорогой из них, стоит $49 миллиардов за грамм.
Драгоценные камни тоже могут быть дорогими. Высококачественные изумруды стоят в 10 раз дороже золота, а белые бриллианты — в 100 раз дороже золота.
Некоторые бриллианты содержат примесь бора, который придаёт им яркий голубой оттенок. Их добывают всего в нескольких шахтах мира, и по цене $550 млн за унцию ($19 млн за грамм) они могут сравниться со стоимостью предстоящих исследований Марса — унция равна 142 каратам, но таких больших камней очень мало.
Самый дорогой синтетический материал представляет собой крошечную сферическую «клетку» из углерода с запертым внутри атомом азота. Атом внутри клетки чрезвычайно стабилен, поэтому может быть использован для хронометража. Эндоэдральные фуллерены изготавливаются из углеродного материала, который может быть использован для создания сверхточных атомных часов. Их стоимость может составлять $141 млн за грамм.
Самый дорогой из всех
Антивещество существует в природе, но встречается крайне редко, поскольку при создании античастицы она быстро аннигилирует с частицей и создаёт излучение.
Ускоритель частиц в ЦЕРНе способен производить 10 млн антипротонов в минуту. Это, конечно, много, но при такой скорости для создания одной унции потребуется миллиард лет и миллиард миллиардов долларов ($1018), что эквивалентно $3.5 х 1016 за грамм.
С варп-двигателями, использующимися во вселенной «Звёздный путь», работающими за счёт аннигиляции материи и антиматерии, придётся подождать.
Комментарии (50)
k12th
26.10.2023 09:42+73Честно говоря, думал что будет про чернила для принтера. Был приятно удивлен.
Tzimie
26.10.2023 09:42+4У простыъ элементов периодической таблицы низкие цены. 100 грамм углерода стоит $2.40, железо - меньше цента, алюмний - 19 центов. Серебро стоит 50 центов за грамм, а золото - $67 за грамм.
Хотите я вам этого углерода продам по вашей цене тоннами?
iig
26.10.2023 09:42+11Хотите я вам этого углерода продам по вашей цене тоннами?
Химически чистого?
Tzimie
26.10.2023 09:42+2Ну уж думаю хч железо или алюминий все равно стоит дороже хч углерода. Где то в статье опечатка
KvanTTT
26.10.2023 09:42Интересно, а что из себя представляют 100 грамм химически чистого углерода?
iig
26.10.2023 09:42+22
KvanTTT
26.10.2023 09:42Ну да, точно, алмаз. Тогда 100 г должны быть очень дорогими.
PuerteMuerte
26.10.2023 09:42+1Можно в такой таре, так дешевле:
isden
26.10.2023 09:42Это типа разбавление C60, я правильно понял? =)
isden
26.10.2023 09:42UPD:
Добрался до гугла - оказалось, что это не гомеопатия (как мне показалось сначала) :)
Только причем здесь "улучшение памяти" и "anti-age", я так и не понял.
PuerteMuerte
26.10.2023 09:42+1Не, чистый порошок. По факту как активированный уголь, по рекламе лечит всё от прыщей до рака. В любом случае, дешевле, чем жрать алмазы, да и выходить будет... легче.
Dr_Faksov
26.10.2023 09:42А почему не лонсдейлит? Его вроде из алмазов делают. Так что по цене он дороже. Правда виден только в микроскоп.
KvanTTT
26.10.2023 09:42+6Самые дорогие материалы в науке совсем не те, о которых вы могли подумать
Ну я подумал правильно - антиматерия самая дорогая.
arteys
26.10.2023 09:42+3Незаслужена забыта биология. Антитела, ДНК, все вот это используется микрограммами, а стоит весьма солидных денег. Фармакология опять же.. Если взять Золгенсму и пересчитать действующее вещество на стоимость за грамм - будет тоже астрономическая цифра.
PuerteMuerte
26.10.2023 09:42+2Если взять Золгенсму и пересчитать действующее вещество на стоимость за грамм - будет тоже астрономическая цифра.
В стоимости Золгенсмы астрономическая цифра - не стоимость вещества, а наценка производителя, за инновационность. Вряд ли для получения грамма Золгенсмы нужно годами гонять установку вроде коллайдера.
KvanTTT
26.10.2023 09:42Кстати, если абстрагироваться на высшем уровне, то так можно сказать про все - ведь в коллайдер можно получить любое вещество и стоимость измерять в количестве энергии (ведь энергия <-> вещество).
Hardcoin
26.10.2023 09:42Какой смысл измерять общедоступные вещества по стоимости энергии? Практический смысл нулевой, никто не купит по такой цене.
czz
26.10.2023 09:42+2Золгенсма — это не фармакология. Это искусственно модифицированный вирус, встраивающий в ДНК недостающие гены. То есть, это самое острие прогресса, почти как полет на Марc. На R&D было потрачено 9 миллиардов баксов, это больше, чем Curiosity и Perseverance, вместе взятые.
arteys
26.10.2023 09:42Ну да, самое острие фармакологии, как и другие геннотерапевтические препараты. Она уже даже не самая дорогая.
KvanTTT
26.10.2023 09:42Будет забавно, если темную материю все-таки обнаружат, и она станет самым дорогим веществом. Хотя по современным представлениям во вселенной ее больше, чем обычной материи.
SebastianP
26.10.2023 09:42+1Нет, вроде нет.
Вы плохо представляете сущность темного вещества (как и я впрочем) Из нам понятных свойств у него есть только гравитация. Его не возможно хранить в бутылке , в поле (магнитном) . Т.е. условная тонна темной материи пройдет через себя как по маслу, т.е как две волны проходят через друг друга, без всякого сопротивления, реакции.
На то она и темная материя, что никак не проявляет себя. Т.е. условная тонна темного вещества пролетит сквозь Солнце (Вас) на третьей космической и никто и не заметит.
PuerteMuerte
26.10.2023 09:42+1На то она и темная материя, что никак не проявляет себя.
Ну а так ли это? Мы ведь можем только сказать, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии (потому напрямую не наблюдается), и участвует в гравитационном (потому видим искажения от её присутствия). При этом участвует ли она в других видах взаимодействия, и вообще её другие свойства, мы не знаем.
VelocidadAbsurda
26.10.2023 09:42Пальцем в небо: а гравитация не почувствуется? С одной стороны, тонна - ерунда, с другой - пролетая прямо сквозь тело, она будет ну очень близко.
konst90
26.10.2023 09:42Как таковая нет. Чувствуется вес, но вызван он гравитацией, тягой двигателя или большой (чтобы был незаметен кориолис) центрифугой - организм не отличит.
Hardcoin
26.10.2023 09:42Что бы спутать гравитацию с тягой двигателя, вы должны быть внутри корабля. Находясь снаружи, наблюдая звёзды, вы прекрасно знаете, что земля именно притягивает нас, а не ускоряется.
anatolykern
26.10.2023 09:42т.е. настоящие охотники за кладами будущего будут отслеживать метеориты и ловить их по прибытию, в море океане. а там глядишь и большой обещанный метеорит с золотом прилетит.
PuerteMuerte
26.10.2023 09:42большой обещанный метеорит с золотом прилетит.
Метеорит с золотом - это уже не современно. Вот если бы метеорит с Золгенсмой...
anatolykern
26.10.2023 09:42Да, для того, кому актуально - это будет дороже любого золота, но это очень специфичный продукт, да и сроки применения ограниченны. Эта проблема решаемая и без сторонней помощи при должном внимании к вопросу.
А золотой (ну если быть точным заполненный всем спектром металлов) астероид облегчит вопрос материальной ресурсо-зависимости для всей планеты, позволив и вопрос с Золгенсмой на глобальном уровне решить.Hardcoin
26.10.2023 09:42Руда составляет не самую значительную долю в себестоимости товаров. Например, глинозёма (для получения алюминия) сколько угодно, но даже если он будет бесплатный, цена алюминия опустится не сильно - электричество-то не бесплатное. Железо, медь - везде нужна энергия.
Или, например, песок дешев, поэтому целый астероид песка не сильно изменит ситуацию в строительстве. Потому что останутся расходы на тяжёлую технику, на работу людей. Хотя бетон станет дешевле, спору нет.
DreamChild
>С Луны и Марса до нас долетело более нескольких метеоритов
Эмм..а как вообще происходят такие процесы? Каким образом кусок поверхности Луны или Марса отделяется и попадает в космос?
И второе. Как мы понимаем, что вот этот камень именно с Марса?
AlexXYZ
В результате падения на поверхность другого крупного метеорита образуется достаточно мощный взрыв, который при отсутствии атмосферы или слабой атмосферы и слабом притяжении может выбросить материал за пределы гравитационного притяжения даже планеты.
konst90
В результате удара другого метеорита. Если пренебречь воздухом, то скорость метеорита в момент касания будет больше второй космической. В редких случаях после удара вторую космическую может получить один из фрагментов выбитой породы.
PuerteMuerte
Тем более что в случае Марса вторая космическая составляет 5 км/с, а в случае Луны - вообще скромные 2.4 км/с. Быть космонавтом на маленьких небесных телах удобно.
hphphp
Благодаря бедуинам - в пустыне мало осадков и метеориты там лежат не разрушаясь по несколько сотен лет.
Каждый уважающий себя пастух носит с собой магнит из редкоземельных металлов. Если кирпич со ржавчиной и еще и магнитится, то тут точно маячит неплохой заработок на перепродаже. А дальше сравнение образцов с реголитом с Луны или Марса, точный химический состав ни для кого не тайна.
konst90
Читал, что бедуины (и прочие искатели) мощными магнитами портят метеорит, меняя ему магнитное поле. Соответственно, данные об исходной намагниченности небесного тела от такого образца получить уже невозможно.
Hardcoin
Однако они не могут тащить на проверку все камни. Им нужен фильтр не требующий знаний.
morokk
А разве намагниченность не меняется от магнитного поля Земли и от нагрева при падении? Тот же неодим запросто размагничивается
Gutt
А они там точно сохраняются? Температура железного метеорита в процессе движения через атмосферу должна быть в несколько сотен градусов даже внутри, если снаружи бывает 2000 K. Для железа точка Кюри -- 1043 K.
ZuyevA
От размера и состава метеорита, его скорости и угла падения может изменяться конечная температура где-нибудь возле центра.
sibirier
Точно не знаю как это в общем случае, могу предположить: есть спектральное излучение материалов, которое в разных диапазонах различное для различных материалов. + по самому обломку можно примерно представить из каких процессов он мог "родиться", на объекте какого типа, в какое время (распад изотопов, накопление космической радиации).
Сопоставляя все эти данные вместе, можно предположить с высокой долей вероятности откуда был тот или иной материал из космоса.
Т.к. Марс относительно недалеко, его относительно легко было изучать, поэтому про него такие предположения могут быть более уверенные.
А в частном случае: с недавних пор у нас (у человечества) же на Марсе куча разных роверов гоняет, изучающих поверхность Марса. Телескопы в его сторону много смотрели, в т.ч. в разных диапазонах (тоже предположение). То есть у Землян есть понимание точного состава поверхности Марса и происходящих на нём процессов, из-за чего можно относительно точно распознать, что метеорит был именно с Марса.