В среду, 26 февраля, начинается четырехдневный период, подходящий для запуска ракеты-носителя Falcon 9. На ее борту размещены лунный зонд NASA, частный луноход и аппарат Odin, сопоставимый по размеру с микроволновой печью, который направится в дальний космос. Этот аппарат предназначен для изучения астероида, потенциально содержащего металлы на триллионы долларов. Успешное выполнение миссии позволит человечеству сделать первый шаг в направлении добычи ресурсов за пределами Земли. В противном случае, надежды на космическое богатство будут отложены на десятилетия.
Ученые давно проявляют интерес к возможности добычи полезных ископаемых на астероидах. В 2010-х годах, когда Илон Маск только начинал осуществлять пуски ракет SpaceX, а частные миссии за пределы Луны представлялись нереальными, а компании, подобные Planetary Resources и Deep Space Industries обещали революцию. Они планировали добывать платину, золото и редкие металлы на космических камнях, чтобы обрушить цены на Земле. Но тогда технологии не поспевали за амбициями. Инвесторы разочаровались, проекты закрылись, Deep Space Industries продали в 2019 году, зонд компании так и не достиг астероида.
Калифорнийский стартап AstroForge с привлеченными инвестициями в размере 55 миллионов долларов собирается бросить вызов скептикам. Компания планирует первой в истории организовать добычу ресурсов за пределами Земли. Шаг уже сделан: вот-вот в космос отправится исследовательский аппарат Odin, который имеет вес, сопоставимый с весом стиральной машины.
В апреле 2023 года компания AstroForge впервые отправила в космос свой аппарат Brokkr-1. Первоначально планировалось испытать технологию переработки астероидного вещества на околоземной орбите. Однако миссия оказалась неудачной: зонд был уничтожен при входе в атмосферу. Компания провела анализ ошибок и создала новый аппарат, Odin, разработанный полностью с использованием собственных комплектующих.
Задача аппарата — долететь до астероида 2022 OB5 размером с футбольное поле (до 100 метров в диаметре) и определить, есть ли в нем металлы. Этот космический объект выбрали неслучайно. Наблюдения через телескопы Lowell и Large Binocular Telescope в Аризоне показали, что 2022 OB5 относится к М-типу — к малоизученному классу астероидов, которые, как полагают, содержат до пяти процентов металлов. Эти объекты могут служить потенциальным источником железа, никеля и, возможно, платины.
«Наличие металлов платиновой группы в астероиде длиной в один километр позволит извлечь 117 тысяч тонн платины. Этого количества хватит человечеству на 680 лет. Даже тысяча тонн платины обеспечит производство смартфонов на полвека», — объяснил Митч Хантер-Скаллион (Mitch Hunter-Scullion), глава Asteroid Mining Corporation.
2022 OB5 вращается вокруг Солнца по орбите, схожей с земной. По расчетам, космический аппарат Odin достигнет его через 300 дней после старта. Миссия не предусматривает посадки на астероид. Вместо этого он пролетит мимо него на расстоянии примерно в километр, выполнив фотосъемку поверхности с помощью двух монохромных камер.
Сближение космического аппарата и астероида рассчитано на 5,5 часов. Наиболее ценными окажутся последние 10 минут съемки, в течение которых зонд передаст качественные изображения, позволяющие определить, отражает ли поверхность астероида свет — это может свидетельствовать о наличии металлов.
Специалисты AstroForge будут контролировать изменение траектории зонда для определения плотности астероида. Если плотность высокая, это указывает на содержание металлов.
В процессе полета инженеры AstroForge будут постоянно определять скорость и местоположение Odin, используя радиосигналы и данные гироскопов. По мере приближения аппарата к астероиду гравитационное воздействие будет усиливаться. Даже незначительные отклонения в движении зонда, составляющие доли миллиметра в секунду, будут зафиксированы наземными станциями, расположенными в Индии, Южной Африке, Австралии и США.
На основе законов Ньютона ученые смогут определить массу астероида. Согласно формуле, сила притяжения зависит от массы астероида и расстояния до зонда. Зная изменение скорости Odin, можно вычислить массу объекта 2022 OB5. Однако масса – это лишь часть уравнения. Для определения плотности потребуется объем астероида, который будет рассчитан на основе снимков, сделанных камерами Odin, и предыдущих наблюдений с Земли.
Не все эксперты уверены в успехе частной миссии. По их мнению, полученные фотографии не позволят получить достоверные сведения о составе объекта. Ранее, в 2010 году, зонд «Розетта» столкнулся с подобной ситуацией: он совершил пролёт мимо астероида Лютеция (M-тип), но не выявил очевидных признаков наличия металлов.
Платина, палладий и иридий играют важную роль в производстве электроники, катализаторов и медицинского оборудования. Добыча этих металлов на Земле становится все более дорогостоящей, а имеющиеся запасы сокращаются. Альтернативным источником может стать космос.
Даже если астероиды содержат большое количество металлов, транспортировка этих ресурсов на Землю представляет собой сложную задачу. Существует альтернативный вариант – использовать космические ресурсы для строительства станций, космических кораблей и заправочных комплексов для миссий на Марс. Однако реализация этого с технической точки зрения сопряжена с серьезными трудностями.
AstroForge – не единственный участник этой гонки. Британская компания Asteroid Mining Corporation намерена проводить исследования на Луне, а TransAstra разрабатывает конструкцию, напоминающую «гигантский мешок», предназначенную для захвата астероидов. NASA также включилось в соревнование, используя государственные средства. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США выделило 1,2 миллиарда долларов на миссию «Психея» (Связь (Psyche) с одноименным астероидом. По мнению ученых, этот объект представляет собой ядро протопланеты, содержащее большое количество металлов. Однако результаты исследований станут доступны только к 2029 году.
AstroForge обладает значительным преимуществом в скорости. Полет Odin до астероида займет 300 дней, в то время как зонду NASA «Психея» потребуется шесть лет. Успешное выполнение миссии частного исследовательского аппарата может определить дальнейшее развитие частной космической индустрии. Наличие металлов на астероиде 2022 OB5 позволит стартапам получить одобрение и финансирование от инвесторов. В противном случае, поиском ресурсов займутся другие миссии, такие как Psyche. Однако, для исследования астероидов им потребуется значительно больше времени.