Сколько на самом деле стоят астероиды?

Многие статьи рассказывают о миссии к Психее, крупнейшему металлическому астероиду в поясе астероидов, как о посещении тела стоимостью $10000000000000000000. Но насколько реалистична эта оценка? И что она на самом деле означает? В работе, финансируемой Astroforge, стартапом по добыче астероидов, базирующимся в Хантингтон-Бич, и написанной профессором программы космических ресурсов Школы шахт Колорадо, проводится тщательный анализ того, какие металлы можно найти на астероидах и действительно ли они будут стоить так много, как это следует из наивных расчётов.

В статье металлы на астероидах делятся на два разных типа — те, которые стоило бы вернуть на Землю, и те, которые не стоило бы. Единственные металлы, которые, по мнению авторов, достойны возвращения на Землю, — это металлы платиновой группы (МПГ), которые известны своей необычайно высокой стоимостью, относительно низким предложением и высокой полезностью в различных современных технологиях. К ним относятся каталитические нейтрализаторы, поэтому их так часто воруют.

Другая категория — металлы, используемые в космическом строительстве, такие как железо, алюминий и магний. Хотя их экономически нецелесообразно отправлять на Землю из-за относительно низкой цены на нашей родной планете, в космосе они пригодятся для строительства крупных сооружений, таких как космические станции или солнечные батареи. Однако тут мы попадаем в замкнутый круг – из-за дороговизны астероидных металлов на них отсутствует спрос, в связи с чем сложно определить, сколько они в итоге будут стоить. Однако альтернатива, то есть доставка материалов с Земли, обходится дорого – $10 000 долларов за кг, плюс стоимость самого материала – например, такой распространённый материал, как железо, обходится в $100 за кг.

Эти цены и близко не стоят к $500 000 долларов за кг, допустим, родия, но они всё равно могут сделать добычу железа на астероидах экономически выгодной, если этот материал будет использоваться в космосе. Что же означают все эти расчёты для реальной стоимости астероидов, которые мы можем добывать?

Во-первых, и это самое главное, последние исследования показывают, что астероиды из «чистого металла», каким нам выставляли Психею, скорее всего, являются чистой выдумкой. Хотя это, возможно, не самая лучшая новость для любого отдельного годного и дорогого астероида, другая часть этого исследования заключается в том, что даже астероиды, содержание металла в которых изначально считали относительно низким, на самом деле содержат достаточно минералов, чтобы их было экономически выгодно добывать.

Чтобы доказать это, авторы статьи подробно изучили ряд метеоритов, которые являются эквивалентом остатков астероидов, и сравнили «сорта» 83 различных элементов с рудами, найденными на поверхности Земли или вблизи неё. Поскольку дистанционное зондирование с трудом различает некоторые из этих элементов, образцы метеоритов, которые можно подвергнуть передовым методам анализа, являются нашей лучшей возможностью точно рассчитать химический состав астероидов, за исключением тех немногих образцов неповреждённых астероидов, которые были возвращены до сих пор.

Эти данные показали, что концентрация МПГ, хотя и ниже, чем считалось изначально, всё же значительно выше, чем в эквивалентных земных рудах. В частности, в самородках тугоплавких металлов (СТМ), концентрацию МПГ может быть на порядки выше, чем в любых минералах, встречающихся на Земле или в других типах астероидов.

Если рассматривать металлы для использования в космосе, то их количество примерно соответствует первоначальным прогнозам, но при этом возникают проблемы с их переработкой из окисленного состояния. Обычно для этого требуется какая-то высокоэнергетическая процедура, например электролиз расплавленного реголита, чтобы отделить элементарный металл, который необходим для дальнейшей обработки. И снова возникает проблема замкнутого круга: потребность в источнике энергии, достаточно крупном, чтобы питать эти процессы, для создания которого потребуется много материала, для добычи которого нужен источник энергии.