Найденный на Земле микрометеорит, фото с электронного микроскопа
Найденный на Земле микрометеорит, фото с электронного микроскопа

Кроме постоянных баз на Луне и Марсе, у человечества есть ещё несколько важных миссий на ближайшее время. Одна из них — добыча полезных минералов с астероидов. Эти ресурсы нужны и для лунной базы, и для земной экономики, а особенно для Марса, где отсутствуют многие важные элементы, такие как бор и молибден.

По оценкам учёных, для марсианской колонии оптимальным выходом будем доставка металлических валунов из основного пояса астероидов. Тем более, что пояс неподалёку.

Есть несколько способов захвата ценных астероидов или их частей:

  1. Бомбардировка астероида с корректировкой курса. Например, направить его на земную или лунную орбиту для дальнейшей разработки в космосе. Недавно инженерами удалось впервые изменить орбиту астероида. Это сделали в рамках миссии DART (Double Asteroid Redirection Test) путём кинетического удара.

  2. Перенаправление в Луну. К сожалению, в результате взрыва часть ценных минералов будет потеряна и разбросана вокруг кратера. Но если других вариантов нет, можно попробовать этот. В конце концов, Луна миллионы лет выступает естественным щитом для Земли, принимая на себя удары крупных астероидов.

    Одна из ближайших целей — астероид 2024 YR (пролетит мимо Луны в 2032 году). Прямо сейчас к нам летит пять крупных астероидов.

    Фото: NASA/Magdalena Ridge/New Mexico Institute of Technology
  3. Взрыв в космосе с отколом фрагмента. Небольшой фрагмент затем можно транспортировать, например, на лунную базу.

  4. Захват дрейфующего астероида или валуна, который движется на малой скорости в главном астероидном поясе между Марсом и Юпитером. Возможна его разработка на месте или транспортировка целиком на базу. Главный пояс богат скалистыми породами и металлами (железо, платина, золото).

  5. Высадка на астероиде и добыча минералов на месте с последующей их транспортировкой (допускается отправка беспилотными капсулами).

Основные группы астероидов в Солнечной системе, источник
Основные группы астероидов в Солнечной системе, источник

Стоимость минералов на астероидах астрономическая. Например, на 16 Psyche (диаметр 225 км) запасы металлов оцениваются в $10 квинтиллионов в металлическом железе и никеле. Одного железа там больше, чем человечество добыло за всю свою историю.

Другой астероид 511 Davida может содержать минералов и ресурсов на $27 кввинтиллионов.

Примечания

Цифры перед названиями астероидов означают порядковые номера их открытия. Например, (1) Цереру открыли в 1801 году, а (2) Палладу — в 1802 г.

1 квинтиллион = 1018, то есть один такой астероид — это миллион «илонов масков» (триллионов)

В каталоге Asterank числится около 700 астероидов стоимостью более $100 трлн каждый.

Самые рентабельные астероиды из каталога Asterank
Самые рентабельные астероиды из каталога Asterank

Майнинг потенциально принесёт огромную прибыль, особенно если ею займётся коммерческая компания. Можно даже представить, что в далёком будущем за счёт разработки астероидов Марс как планета станет гораздо богаче Земли.

Посмотрим, какие конкретные космические миссии были запланированы коммерческими компаниями и государственными агентствами.

Asteroid Redirect Mission (ARM)

Потенциальная будущая миссия по перенаправлению астероида, которую предложила НАСА в 2014 году. Цель миссии — захват небольшого астероида или крупного валуна (до 20 тонн) с его поверхности и транспортировка камня на стабильную орбиту Луны для дальнейшего изучения астронавтами.

Захват астроида для транспортировки, художественное изображение: NASA
Захват астроида для транспортировки, художественное изображение: NASA

В различных документах НАСА миссия упоминается как Asteroid Redirect Robotic Mission (ARRM) и Asteroid Retrieval and Utilization (ARU).

Для реализации предложили космический аппарат с двигателями на солнечно-электрической тяге (solar electric propulsion, SEP). Планировалось, что ARM добьётся нескольких важных результатов, включая 20-кратное улучшение эффективности SEP.

Прогресс миссии ARM, из презентации NASA 2015 года
Прогресс миссии ARM, из презентации NASA 2015 года

В 2016 году был даже определён список компаний-участников конкурса по разработке космического корабля для ARM:

  1. Lockheed Martin Space Systems.

  2. Boeing Phantom Works.

  3. Orbital ATK.

  4. Space Systems/Loral.

Потенциальные кандидаты для доставки на лунную орбиту, оттуда же
Потенциальные кандидаты для доставки на лунную орбиту, оттуда же

К сожалению, программа была закрыта по директиве Белого дома от 11 декабря 2017 года. Как мы знаем, сроки марсианской и лунной программы пришлось cкорректировать, а бюджет НАСА был «оптимизирован».

НАСА подчёркивает, что несмотря на закрытие программы агентство продолжает разработку ключевой технологии — солнечно-электрической тяги.

Телескоп NEO Surveyor

Телескоп NEO Surveyor, рендер: NASA/JPL Caltech
Телескоп NEO Surveyor, рендер: NASA/JPL Caltech

NEO Surveyor — первый инфракрасный телескоп НАСА, предназначенный для обнаружения потенциально опасных астероидов и комет, которые пролетают около Земли (Near Earth Objects, NEO).

Сейчас телескоп проходит этап интеграции и тестирования. Запуск запланирован не ранее сентября 2027 года.

Шасси NEO Surveyor после испытаний в BAE Systems Space & Mission Systems, в августе 2025 г. Шасси содержит подсистемы питания, двигателя, авионики и связи, изолированные от телескопа и сенсоров
Шасси NEO Surveyor после испытаний в BAE Systems Space & Mission Systems, в августе 2025 г. Шасси содержит подсистемы питания, двигателя, авионики и связи, изолированные от телескопа и сенсоров

Телескоп станет одним из элементов обороны Земли от опасных астероидов. Но логично предположить, что в будущем некоторые NEO можно сбивать с курса и направлять на Луну, особенно если у них ценный состав минералов — платина или золото.

NEO Surveyor зависнет в точке Лагранжа L1 и будет непрерывно сканировать большие участки космоса в поисках новых NEO, которые наземные телескопы могут пропустить.

Космический аппарат оснащён солнечными панелями на солнечной стороне и шестиметровым солнечным щитом вокруг объектива для блокировки бликов.

Орбитальный аппарат Psyche

13 октября 2023 года NASA запустило орбитальный аппарат Psyche, который должен прибыть к вышеупомянутому астероиду 16 Psyche в августе 2029 года для его изучения.

This artist's concept, updated as of June 2020, depicts NASA's Psyche spacecraft.
Космический аппарат Psyche, изображение: NASA

Учёные сделали расчёт, какие астероиды из Главного пояса реалистичнее всего доставить на Марс и Фобос для разработки, по показателю требуемого изменения скорости delta-v (Δv)(км/с), как результат решения задачи Ламберта. Значение Δv также наглядно демонстрирует, что доставка к Земле требует гораздо больше энергии, чем к Фобосу. В вышеупомянутом каталоге Asterank указана Δv для каждого астероида.

Орбита 16 Psyche, источник
Орбита 16 Psyche, источник

Учёные уверены, что их код для расчёта доставки астероидов PARC (Python Asteroid Rendezvous Code) станет активно использоваться в коммерческой космонавтике 2050−2070 гг.

AstroForge DeepSpace-2

Идея майнинга астероидов приобрела популярность в начале 2010-х. В 2012 году несколько миллиардеров основали компанию Planetary Resources с целью добычи воды из астероидов и продажи её в качестве топлива на космических топливных складах. Через год другая группа инвесторов основала Deep Space Industries для добычи редких металлов. Казалось, что наступила эпоха космического майнинга, но к 2019 году обе фирмы прекратили существование.

Но идея жива. В 2022 году на арену вышел новый игрок — компания AstroForge, которая планирует добычу платины. Астероид диаметром 30 м может содержать платины на $25−50 млрд.

Миссии Hayabusa2 и OSIRIS-REx показали, что добыча материала из астероида технически осуществима. Так что добыть немного платины и вернуть аппарат на Землю — вполне реальная цель. AstroForge стремится снизить стоимость такой миссии, чтобы она стала рентабельной. Килограмм платины сейчас стоит на рынке Земли примерно $52 тыс.

В отличие от предшественников, AstroForge планирует использовать уже существующие коммерческие космические технологии, а не разрабатывать собственные ракеты.

Космический корабль DeepSpace-2
Космический корабль DeepSpace-2

На конец 2026 года запланирована миссия DeepSpace-2 — отправка небольшого космического аппарата массой 200 кг к астероиду для его изучения, включая минеральный состав.

Колонизация пояса астероидов

Некоторые фантасты рассматривают крупнейшие астероиды в Главном поясе как потенциальную цель для колонизации. По оценке специалистов НАСА, в главном поясе 1018 метрических тонн общего материала, чего хватит для строительства обитаемых зон в 3000 поверхностей Земли.

Основная идея — экономическая. Некоторые астероиды настолько велики, что их проще разрабатывать на месте, а не транспортировать куда-то на орбиту. Непосредственно на поверхности астероида можно построить шахты и заводы. Ну и вторая идея — долгосрочное выживание человеческого вида. Чем больше у человечества колоний в космосе, тем выше шансы на выживание. Очевидно, что в перспективе на миллионы лет однопланетный вид не выживет.

Из препятствий называют дальнее расстояние для транспортировки добытых ископаемых, температуру, радиацию, отсутствие гравитации, психологические проблемы у людей, вред для окружающей среды. Строительство колонии на астероиде гораздо сложнее, чем на Марсе.

Самый крупный астероид в главном поясе — Церера, который при диаметре около 940 км вполне может считаться карликовой планетой. Следующие — Паллада и Веста, обе диаметром около 520 км.

См. также список выдающихся астероидов в Википедии
См. также список выдающихся астероидов в Википедии

От 1,1 до 1,9 млн астероидов в Главном поясе имеют диаметр более 1 км. Приблизительно 8% из них по составу схожи с 16 Psyche.

Если поделить стоимость всех минералов Главного пояса на всех, то на каждого жителя Земли придётся по 100 миллиардов долларов. Хотя понятно, что это условная оценка. Грубо говоря, если на Землю спустить миллионы тонн золота, то металл перестанет быть редким, и его рыночная цена снизится на два порядка, а вместо $100 млрд на каждого землянина придётся жалкий миллиард.

Роботы для майнинга

Например, компания OffWorld разрабатывает миниатюрных роботов с коллективным интеллектом, по образцу муравейника или роя. Такое роботы полезные везде — в шахтах, строительстве, на конвейере, в космосе. Они изначально разработаны для экстремальных условий окружающей среды.

Пока что эти роботы проходят испытания на Земле, но примерно такие устройства можно использовать на Луне и Марсе для добычи полезных ископаемых.

Космическая пыль

Персеиды 12 августа 2026 года, источник
Персеиды 12 августа 2026 года, источник

Ежегодно на Землю падает 5200 тонн микрометеоритов размером до 700 мкм (0,7 мм), в том числе персеиды в августе. Это крупнейший источник внеземного материала на Земле.

Вообще, в земной атмосфере циркулирует 17 млн тонн крупной минеральной пыли (≥5 мкм), которая серьёзно влияет на климат. Крупные пылинки из Сахары долетают до Карибского бассейна, что раньше считалось физически невозможным.

Чтобы найти космическую пыль, нужно максимально удалиться от источников такого фонового «загрязнения».

20% земных микрометеоритов — это отколовшиеся кусочки астероидов, таких как 4Vesta (слева), а 80% — фрагменты комет, как 1P/Halley (справа), фото NASA/JPL-Caltech и ESA/MPAe Lindau
20% земных микрометеоритов — это отколовшиеся кусочки астероидов, таких как 4Vesta (слева), а 80% — фрагменты комет, как 1P/Halley (справа), фото NASA/JPL-Caltech и ESA/MPAe Lindau

За космической пылью ведётся охота. Учёные ставят специальные ловушки для пыли в удалённых районах планеты, а затем анализируют её состав.

Пылевая ловушка на атолле Кваджалейн, в 1600 км от ближайшего континента
Пылевая ловушка на атолле Кваджалейн, в 1600 км от ближайшего континента

Иногда им везёт. Группа исследователей из Франции, США и Великобритании в шести экспедициях за 20 лет наблюдений идентифицировали в общей сложности 1280 нерасплавленных микрометеоритов и 808 космогенных сферул (расплавленных камней) массой менее 350 мкг.

Сферула под электронным микроскопом, источник
Сферула под электронным микроскопом, источник

Зная скорость накопления снега, учёные рассчитали среднее количество выпадающей космической пыли ежегодно: 1600 тонн микрометеоритов и 3600 тонн космических сферул. В сумме 5200 тонн.

Микрометеориты из Антарктиды (Rojas et al., EPSL, 2021). Низкая плотность и высокая пористость указывают на кометное происхождение, а высокая плотность и низкая пористость — на метеоритное
Микрометеориты из Антарктиды (Rojas et al., EPSL, 2021). Низкая плотность и высокая пористость указывают на кометное происхождение, а высокая плотность и низкая пористость — на метеоритное

В каком-то смысле, майнинг астероидов уже начался, только в миниатюрном масштабе. Начали с микрометеоритов. Что ж, осталось перейти на более крупные экземпляры. А если этой темой заинтересуется SpaceX — корпорация с капитализацией в триллионы долларов — то дело приобретёт серьёзный оборот.

© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»

Комментарии (0)