martes, 5 de junio de 2012

Planes para minería en asteroides revelados por Planetary Resources

propuesta de minería en asteroides

La minería en asteroides ha sido un tema dominante en la ciencia ficción casi desde que se inició este genero y de hecho muchos científicos afirman que en un futuro un alto porcentaje de nuestros recursos minerales provendrán del espacio exterior. Planetary Resources, una compañía creada recientemente con patrocinadores de alto perfil y un apoyo técnico bastante fuerte, anunció recientemente sus planes de minería especial durante una conferencia de prensa. Su meta, tal como expresó su cofundador Peter Diamandis, es hacer que los recursos del espacio estén disponibles para la humanidad.

¿Porqué invertir en la minería en los asteroides?

Muchos de los metales más valiosos y escasos de la Tierra se encuentran en cantidades casi infinitas en el espacio. Conforme el acceso a estos materiales se incremente, no solo se reducirán los costos de todo, desde microelectrónica hasta almacenamiento de energía, sino que además se desarrollarán nuevas aplicaciones para estos elementos que serán la base de nuevas tecnologías.

En este caso, la minería en asteroides buscará explotar grandes cantidades de materias primas, desde agua hasta metales preciosos y probablemente permitirá pasar una economía de escasez a una de abundancia. Muchos asteroides son ricos en metales preciosos como platino, oro, iridio, rodio, paladio y rutenio y de hecho ofrecen estos elementos en cantidades mucho mayores que las minas terrestres. De hecho, los metales preciosos que explotamos en la Tierra fueron el resultado de antiguos impactos de asteroides , por lo cual, podemos decir que hemos estado minando los asteroides desde hace miles de años.

En las fuentes de platino terrestre, la concentración de este metal es de 0.5 partes por millón, mientras que en un asteroide puede llegar a las 100 partes por millón, con una concentración total de metales preciosos de 350 ppm. Así mismo, un asteroide puede contener 6 ppm de elementos de tierras raras, de los cuáles ya se están sintiendo los efectos por escasez.

Para ilustrar el potencial de la minería en asteroides, podemos indicar que una mina de cobre de tamaño mediano puede producir unas 600000 toneladas de cobre por un valor de 5000 millones de dólares después de haber procesador 340 millones de toneladas de mineral. Por su parte, un asteroide de unos 850 metros de diámetro tiene el mismo volumen, pero contiene 850 000 toneladas de metales preciosos con un valor de 50 billones de dólares. Este asteroide sería capaz de suplir las necesidades de metales preciosos a la tasa de consumo actual durante unos 40 años. Hay que considerar que en el Sistema Solar hay alrededor de 1 millón de asteroides de este tamaño, de los cuáles un 10-20% contienen una cantidad similar de metales preciosos.

Ahora, con respecto al agua, parecería que no tiene mucho sentido explotar este recurso en el espacio siendo tan abundante en la Tierra, sin embargo, cuesta unos $20000 dólares por litro transportarla a la órbita baja de la Tierra. Esto representa un problema para las misiones al espacio, por lo cual puede resultar un recurso sumamente valioso.

Como toda persona, los astronautas necesitan agua para vivir - al menos 4-5 litros de agua cada día en una situación de emergencia prolongada. Actualmente, cuesta alrededor de medio millón de dólares al día mantener un astronauta en órbita. El presupuesto de la Estación Espacial Internacional para consumibles de alrededor de 30 kg/día/astronauta es de 630 000 dólares solo para transportar estos recursos hasta los astronautas. Cuando todos los factores son tomados en cuenta, un alto porcentaje del costo de los vuelos tripulados está constituido por el costo de transportar consumibles.

Una fuente de agua barata basada en el espacio con toda seguridad mejoraría nuestra capacidad para realizar vuelos espaciales tripulados y no tripulados. Por supuesto, cuando tenemos agua y luz solar, podemos producir oxígeno e hidrógeno. El oxígeno no solo nos sirve para respirar, sino que al ser combinado con  hidrógeno en un cohete químico obtenemos un propelente como el mejor desempeño conocido. Actualmente, cuesta unos 20 000 dólares por kilogramo transportar combustible hasta la órbita baja de la Tierra, por lo cual una fuente barata de agua también significaría una fuente barata de combustible espacial en cantidad suficiente para explorar todo el Sistema Solar.

Los asteroides similares a los meteoritos de condrita carbonosa contienen hasta un 20% de agua que puede liberarse con un calentamiento suave. Un asteroide este tipo de solo 10 metros de diámetro puede contener hasta 10 toneladas de agua. Esta cantidad de agua podría generar suficiente combustible para llenar seis cohetes interplanetarios Centauro como los utilizados para propulsar la misión Cassini-Huygens a Saturno y Titán.

¿Cómo se planea efectuar la minería en asteroides?

Planetary Resources intenta hacer la minería en asteroides una realidad mediante el desarrollo de robots de bajo costo producidos en masa para exploración junto con tecnologías de extracción. Esto permitiría a la compañía encontrar y explotar eficientemente asteroides ricos en recursos para extraer sus materias primas.
De los aproximadamente 9000 asteroides cercanos a la Tierra que se conocen, más de 1500 son tan fáciles de alcanzar como la Luna - 4000 asteroides si la energía para llevar los materiales refinados a la Tierra es incluida en la comparación. Este es un ambiente lleno de blancos potenciales para buscar fuentes de minerales, en el cual la capacidad de explorar y caracterizar estos cuerpos por parte de sondas robóticas es crucial para la visión actual de Planetary Resources. Para cumplir este objetivo, la compañía ha desarrollado la primera de su línea planificada de naves espaciales de vuelo profundo.

La serie Arkyd-100 de naves espaciales orbitales consiste de satélites que van a ser colocados en la órbita baja de la Tierra y que contendrán telescopios espaciales a pequeña escala. El primero de estos satélites es el Arkyd-101, el cual medirá 40x40x100 centímetros y tendrá un telescopio de imagen remota de 22 centímetros de apertura con una capacidad de resolución de sub-segundos arco.

El propósito de la serie Arkyd-100 es descubrir y priorizar los asteroides candidatos para minería para una inspección más detallada, así como brindar servicios comerciales de imágenes de la Tierra y educacionales. El número de satélites Arkyd-100 que se pondrá en órbita aún no ha sido anunciado, pero el primer lanzamiento está programado para finales del 2013.

La serie Arkyd-200 (interceptores) son esencialmente Arkyd-100 a los cuáles se les ha añadido medios de propulsión necesarios para viajar y estudiar de cerca los asteroides que están más cercanos a la Tierra. Estos vehículos serán usados para examinar con cuidado los asteroides más prometedores y tendrán capacidad de imagen convencional y multiespectral, además de sensores electrónicos como un radar y/o capacidad de medición de campos magnéticos.

Posteriormente, la serie Arkyd-300 finalizará el proceso de selección. Estos artefactos serán enviados en enjambres para encontrarse con asteroides particulares y examinarlos. Cada enjambre incluirá una variedad de miembros de la serie Arkyd-300 que brindará información complementaria acerca del asteroide. De esta manera, múltiples asteroides podrán ser examinados por un simple enjambre, y cada nave podrá ser recuperada y reutilizada.

Las operaciones de minería comenzarían con la extracción de agua de los asteroides adecuados. Al tener agua, se cuenta con los recursos necesarios para la exploración a gran escala del Sistema Solar.

La recuperación y procesamiento de materiales en un ambiente de microgravedad requerirá una significativa investigación y desarrollo. Planetary Resources se ha comprometido a la creación de tecnologías de extracción y procesamiento que brindarán acceso tanto al agua como a los minerales de los asteroides. Cuando esta tecnología se combine con los exploradores de espacio profundo producidos en masa, el resultado será una nueva fuente de recursos para la humanidad y la capacidad de realizar una exploración y desarrollo sostenido del espacio.





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