Questão:
Que recursos poderiam ser obtidos com a mineração de asteróides que valeria o esforço?
called2voyage
2013-07-22 19:25:58 UTC
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Obviamente, asteróides são abundantes em muitas das matérias-primas que usamos hoje, mas considerando a (presumivelmente) grande despesa envolvida na mineração de asteróides, pode não valer a pena minerar alguns materiais, pois é mais econômico colocá-los Terra.

Existem basicamente três questões aqui:

  1. Qual é o custo aproximado para desenvolver uma empresa de mineração de asteróides?
  2. Qual seria o custo aproximado - será o custo de operação atual?
  3. Quais recursos estão disponíveis nos asteróides que seriam mais econômicos para minerar dessa forma (considerando as despesas acima) do que obter usando métodos convencionais?
  4. ol>

    Não sei se algum desses problemas foi abordado em um artigo técnico ou discussão com este nível de detalhe, mas gostaria de receber o máximo de detalhes possível.

    (Outro assunto consideração é quando começamos a desenvolver o empreendimento de asteróides e quanto tempo levaria para desenvolver, porque essas coisas afetam tanto o custo quanto o benefício. Por favor, leve isso em consideração em sua resposta.)

    Edite para esclarecimento

    Estou procurando principalmente por mineração de asteróides de recursos para uso em Terra , embora uma resposta abordando a mineração de recursos de asteróides para uso no espaço também seja interessante. Obviamente, a resposta à última pergunta seria muito diferente, uma vez que provavelmente é mais compensador minerar recursos no espaço para uso no espaço.

Reutilizar na terra versus usar no espaço. Nossa atividade econômica não se restringe à superfície terrestre. Temos ativos orbitais extremamente valiosos (sats de comunicação, GPS, sats meteorológicos etc.). O combustível em uma alta gravidade da Terra poderia tornar as viagens pela vizinhança da Terra muito mais baratas. Também poderia reduzir os custos de transporte que atualmente proíbem o ROI de ouro ou platina asteroidal.
Não há florestas para destruir durante a mineração de asteróides.
Podemos desorbitar asteróides para obter os recursos?
Trzy respostas:
#1
+38
PearsonArtPhoto
2013-07-24 18:46:46 UTC
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A NASA publicou um estudo sobre isso. Este estudo foi o principal motivador para a Planetary Resources começar seu trabalho na mineração de um asteróide. E há mais trabalho sendo feito pela NASA para aprender mais também. E há a abordagem que a Planetary Resources estabeleceu, que parece ser a melhor abordagem geral.

A primeira coisa que deve ser observada é que os asteróides têm grandes quantidades de metais preciosos. As estimativas mostram que mesmo um pequeno asteróide poderia ter uma fortuna em Platina, pelo menos aos preços de hoje. Seria necessário trabalhar para garantir que o valor não despencasse a economia. Mas, existem outras opções de como um asteróide pode ser valioso.

Existem 3 tipos principais de asteróides. Tipo C, tipo S e tipo M. Os dois últimos contêm quantidades significativas de ferro e o carbono do tipo C. Agora, o metal no chão é muito barato. O custo do minério de ferro é de cerca de \ $ 115 por tonelada. Portanto, seria difícil ganhar dinheiro na Terra usando minério de ferro. No entanto, existe uma forma alternativa de ganhar dinheiro. O Falcon 9 tem um custo por libra de \ $ 1800 + se carregado em sua capacidade máxima. Assim, se você pode fazer algo útil no espaço do seu asteróide, seu valor aumentou dramaticamente. A chave para a lucratividade de curto prazo no espaço é a capacidade de fabricar e auxiliar os satélites. A quantidade de dinheiro que pode ser feita aumenta dramaticamente se você conseguir. Combustível de foguete, que poderia ser facilmente feito de um asteróide, tem o mesmo custo de \ $ 1800 / libra, se você puder levá-lo à fonte. Pode até valer mais, já que o combustível aumentaria a vida útil dos satélites, que são investimentos significativos.

Então, o que é necessário para tornar lucrativa uma operação de mineração espacial? Fabricação. Se você puder desenvolver um conjunto autônomo de robôs de manufatura, poderá fazer algo funcionar. Há um número frequentemente citado de \ $ 2,6 bilhões para atingir o ponto de equilíbrio, mas isso depende de como fazer essa robótica avançada funcionar. Poderia funcionar, mas acho que só o tempo dirá.

Há também um mundo inteiro de possibilidades de fabricação em microgravidade que mal foi tocado. É muito mais fácil fazer algumas coisas na microgravidade, mas ainda não exploramos muito esse espaço.

O mais próximo que fizemos da mineração espacial real é o programa Apollo. No total, trouxe 382 kg de pedras, a um custo em torno de \ $ 125 bilhões em dólares de hoje. Seria mais barato ir para asteróides do que para a Lua, e usar espaçonaves não tripuladas deveria torná-lo mais barato, mas os números comprovados que temos dão um custo de cerca de \ $ 9200 / onça (\ $ 325 / g). Se esse custo puder ser reduzido, o que deve acontecer tornando-o não tripulado e a missão principal, então o ouro pode ser lucrativo em breve.

O resultado é que vai demorar muito até que a indústria de mineração da Terra afetado pela mineração espacial, mas provavelmente afetaria significativamente a indústria aeroespacial, colocando as operações em órbita. E algum dia, alguns desses materiais retornarão à Terra.

Obrigado, @PearsonArtPhoto, é exatamente o que eu estava procurando.
@called2voyage: Fico feliz em servir :-)
Há outra vantagem em minerar no espaço, claro que temos muitos ect de ferro na terra, mas provavelmente é mais barato minerar no espaço e cair em algum lugar que não tenha uma abundância desses recursos, digamos, Marte. provavelmente mais barato do que tentar levantá-lo da terra, dada a reutilização da mineração espacial e a necessidade repetida de levantar coisas da terra
@RhysW: Tentei comunicar isso fazendo satélites, mas com certeza, a mesma coisa poderia ser feita em Marte.
Eu não daria muito crédito a um estudo de base econômica vindo da NASA. É muito difícil prever os custos de missões espaciais complicadas e, francamente, não há muita experiência na NASA quando se trata de empreendimentos empresariais.
@robguinness Se você tiver fontes melhores, cite-as em sua resposta.
Para saber se a NASA é boa em estudos baseados em economia, basta olhar para seu histórico na estimativa de orçamentos de missão. Seria difícil encontrar muitas missões que foram concluídas dentro do orçamento. Aqui está um artigo sobre o assunto: http://www.nbcnews.com/id/29513895/ns/technology_and_science-space/t/cost-overruns-plague-us-space-agencyJust search "nasa cost overruns" e você ' Encontrarei muitas outras referências.
Quanto às referências à minha resposta, não posso citar o fato de que não há grandes empresas de mineração investindo na mineração de asteróides. Mas se alguém puder encontrar pelo menos uma única referência para refutar essa afirmação, eu estaria interessado em vê-la.
Também é possível vender rochas de asteróides polidas simples como gemas. Comercializar "Asterjems" ("Star Stone" pode ser difícil de registrar) provavelmente seria mais difícil do que para as rochas lunares (que têm um sentimento mais romântico anexado), mas pedras "autênticas" de um asteróide (não apenas algum material de meteorito ☺) podem ser capaz de obter um prêmio suficiente se os custos pudessem ser reduzidos de alguma forma (talvez subsidiando uma missão científica?). Mesmo a "poeira espacial" provavelmente poderia ser comercializada a um preço muito acima do valor de sua composição química.
"Combustível de foguete, que poderia ser facilmente feito de um asteróide, tem o mesmo custo de US $ 1800 / libra, se você conseguir chegar à fonte." O custo do propulsor é uma pequena fração do transporte espacial. É caro porque jogamos fora hardware caro a cada viagem. Orçamentos delta V altos, frações de massa viáveis ​​e a equação do foguete nos forçam a fazer isso. No entanto, as fontes de propulsão em órbita permitiriam um orçamento de 4 km / s ou menos delta V para viagens entre as órbitas. E com esse tipo de orçamento delta V, veículos reutilizáveis ​​são possíveis.
@robguinness uma das explicações simples por que as empresas de mineração não investem na mineração espacial é que sua competência principal é a mineração na Terra. Isso exigiria um investimento enorme e de longo prazo em algo que eles não consideram uma habilidade essencial - improvável que aumente o lucro do trimestre atual, o que significa nenhum bônus para os CEOs.
@robguinness E estimativas de orçamento da NASA erradas? Se você está fazendo algo pela primeira vez, está propenso a fazer estimativas erradas. É por isso que é pesquisa. E eles sabiam que o Congresso também está interessado apenas no pensamento de curto prazo, e não vai pagar por projetos importantes agora se a recompensa for no futuro (ver mudança climática global), além do interesse de reeleição do político.
Re "Asteróides têm grandes quantidades de metais preciosos": deveria ser óbvio que, se você pode minerar metais preciosos em grandes quantidades, pela lei econômica de oferta e demanda, eles não serão mais preciosos.
@jamesqf Certamente o preço dos metais preciosos cairia se houvesse um novo suprimento grande deles. No entanto, eles também costumam ter propriedades inerentemente úteis, de modo que preços mais baixos os tornariam mais amplamente utilizáveis ​​em mais aplicações, tendendo a estabilizar os preços, embora em um nível mais baixo.
#2
+5
robguinness
2013-07-24 17:49:18 UTC
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É uma questão de opinião, mas acredito que a resposta à sua pergunta do título é "NENHUMA". É por isso que não há nenhuma grande empresa de mineração nem remotamente perto de fazer isso. Se houvesse recursos em asteróides que merecessem os custos de minerá-los, então essas empresas provavelmente começariam a fazê-lo.

As duas primeiras perguntas que você levanta (as rotuladas # 1 e # 2) não são realmente responsável em um sentido geral. Existem tantos parâmetros que afetam os custos (de desenvolvimento ou operação) que qualquer resposta "geral" seria praticamente sem sentido.

Dito isso, pode haver um momento no futuro em que a mineração de asteróides se tornará economicamente razoável. E apesar da economia atual, tem havido muitas tentativas sérias de iniciar empresas de mineração de asteróides. O mais notável atualmente é Planetary Resources, Inc.. Apesar da formação de estrelas, nenhuma das pessoas envolvidas tem qualquer experiência em mineração (pelo que eu sei). Eles são principalmente entusiastas do espaço que acreditam fortemente no potencial de longo prazo da exploração comercial do espaço. Eu diria que eles são motivados em grande parte por seus ideais, e não pela economia (o que não é uma coisa ruim, e desejo-lhes sucesso!).

meu como o tempo voa! ;-)
#3
+4
SF.
2013-07-24 18:35:01 UTC
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A resposta vai depender de como esgotamos nossos recursos da Terra.

Tenho quase certeza de que o urânio seria extremamente bem-vindo, pois vi estimativas de que temos cerca de 100 anos de seu suprimento, embora ainda não seja encontrado em grande quantidade no espaço.

Embora o ferro seja abundante na Terra, fundir seus minérios é caro tanto ambiental quanto financeiramente, então uma "forja espacial" usando minérios de ferro meteoríticos e processando-os em produtos prontos (e entregando formas prontas diretamente ao cliente por meio de queda aérea) seria viável. Nesse caso, a falta de gravidade e de ar pode reduzir os custos.

Lunar He 3 é apontado como uma fonte potencial de energia.

Ainda mais no reino da ficção científica do que na ciência real, mas o vasto suprimento de hidrogênio de Júpiter poderia fornecer energia para viagens espaciais de longa distância e para fornecer energia para a Terra (embora projetos de "transmissão de energia" (masers poderosos) sejam mais viáveis ​​do que apenas transportar hidrogênio).

Em um futuro mais distante, quando as fontes de os hidrocarbonetos da Terra estão esgotados, fontes de metano como Titã podem se tornar economicamente viáveis.

Atualmente, porém, a resposta "Nenhum" do robguinness está correta. Ainda estamos um pouco longe do ponto de equilíbrio entre custos e lucros. Tenho certeza de que, quando as fontes "baratas" de energia (petróleo e urânio) se esgotarem, isso começará a mudar rapidamente.

Como você está falando sobre o urânio, depois que o urânio for esgotado, a humanidade passará a usar o tório http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_fluoride_thorium_reactor, então não há necessidade de urânio
O urânio também pode ser extraído do mar: http://phys.org/news/2013-11-sorbents-efficiently-uranium-seawater.html Os custos de energia mais altos tornarão a exploração espacial mais difícil, não mais fácil; Não consigo ver como poderia fazer sentido importar hidrocarbonetos de Titã quando você tem que queimar hidrocarbonetos para chegar lá.
Hidrocarbonetos @pjc:? Que tipo de foguete espacial usa hidrocarbonetos como combustível?
http://en.wikipedia.org/wiki/RP-1; a produção comercial de hidrogênio é geralmente de gás natural, em vez de eletrólise. O ponto geral é que a energia do combustível hipotético desembarcado de Titã provavelmente não será maior do que a energia do combustível usado para chegar lá.
@pjc50: Atualmente, quando o gás natural é barato. Quando o preço dos hidrocarbonetos aumenta o suficiente, certamente a produção de hidrogênio mudará para água (seja como eletrólise ou destilação fracionada de plasma, ou qualquer outra coisa). E é claro que a * energia * será muito maior, e nossos descendentes nos olharão com nojo, por queimarmos os hidrocarbonetos, que são tão essenciais na manufatura e na química, que usá-los como fonte de energia pura é apenas barbárie criminosa!


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