Учёные из Испанского национального исследовательского совета (CSIC) провели первые серьёзные эксперименты по оценке реальности добычи ресурсов на астероидах — при этом акцент исследования сделан на углеродистых астероидах, известных как C-тип, и материалах, из них происходящих, — углеродистых хондритах. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и представляют собой важный шаг к пониманию химического состава этих объектов и возможности их использования в будущих космических миссиях.
Почему астероиды привлекают внимание
Астероиды — это небольшие тела Солнечной системы, остатки материала, из которого формировались планеты. Среди них углеродистые (C-тип) составляют большую часть популяции малых тел и являются источниками углеродистых хондритов — древних метеоритов, падающих на Землю с невысокой частотой (примерно в 5 % случаев).
Такие метеориты содержат разнообразные минералы и химические элементы, включая углерод, воду, металлы и редкие компоненты, что делает их важными не только для изучения истории Солнечной системы, но и для потенциальных космических ресурсов.
Методика исследования
Команда под руководством астрофизика Хосепа Триго-Родригеса из Института космических наук (ICE-CSIC) провела комплексный химический анализ шести основных классов углеродистых хондритов, представляющих разные типы материалов, происходящих из C-тип астероидов. Основной инструмент анализа — масс-спектрометрия — был использован для определения точных пропорций химических элементов в образцах, хранящихся в международном архиве метеоритов в Антарктиде.
Образцы были отобраны и подготовлены в лабораторных условиях, а затем обработаны аналитическими методами для оценки содержания различных металлов, минералов и других химических компонентов, которые могут быть полезны для будущих гидрогеологических или ресурсных операций в космосе.
Основные результаты анализа
Состав углеродистых хондритов
Исследование подтвердило, что углеродистые хондриты демонстрируют высокое разнообразие минерального и химического состава. Они включают в себя как органические компоненты и водосодержащие минералы, так и железо-магниевые силикатные фазы (например, оливин и шпинель), стабильные в условиях космического вакуума.
Это означает, что астероиды C-типа могут являться хранилищем различных элементов и соединений, которые в теории могли бы быть использованы для обеспечения операций в космосе — таких как получение воды, производства топлива, кислорода или строительных материалов для космических баз.
Трудности добычи и извлечения
Тем не менее, учёные подчёркивают: несмотря на присутствие разнообразных элементов, промышленная добыча на практике остаётся технологически и экономически сложной задачей. Большинство небольших астероидов имеют относительно низкие концентрации ценных металлов, и разработка крупномасштабных систем для добычи и транспортировки ресурсов из низкого-гравитационных условий представляется крайне непростой.
Специалисты отмечают, что поверхностный реголит (обломочный слой на поверхности астероидов) может облегчить возврат небольших образцов, однако масштабная добыча для коммерческой выгоды пока недостижим. Важной частью оценки остаётся разработка технологий, которые смогут эффективно извлекать ресурсы в условиях низкой гравитации.
Перспективные типы астероидов
Одним из выводов исследования является то, что не все астероиды одинаково полезны для добычи. Команда выделяет особую группу «праисторических» астероидов, характеризующихся наличием полос оливина и шпинели — такие тела могут представлять более интересные цели для будущих миссий.
Кроме того, если основной задачей является получение воды, необходимо ориентироваться на астероиды, богатые минералами, содержащими структурно связанную воду. Это может быть более выгодным вариантом для поддержки длительных космических экспедиций, поскольку вода может использоваться как топливо (в виде кислорода и водорода) или для жизнеобеспечения экипажей.
Роль миссий по возврату образцов
Учёные подчёркивают важность пилотируемых и роботизированных миссий по возврату образцов с конкретных астероидов. Массовый анализ метеоритов, упавших на Землю, даёт полезную информацию, но не всегда точно отражает состав конкретного родительского астероида.
Возврат образцов непосредственно с поверхности или недр астероида позволит подтвердить или откорректировать модели состава и оценить реальный потенциал ресурсов на месте. Это также станет важным шагом в планировании будущей добычи и оценке технологических требований к аппаратам.
Технологические и экологические аспекты
Разработка космических технологий для добычи ресурсов на астероидах требует решений в области экстракции, переработки и утилизации побочных продуктов. Учёные подчёркивают, что процессы обработки материалов в низко-гравитационной среде будут существенно отличаться от земных, что создаёт дополнительные инженерные вызовы.
При этом отмечается, что освоение космических ресурсов может снизить нагрузку на земные экосистемы, если методы и технологии будут направлены на ограничение воздействия на окружающую среду Земли.
Значение исследования для будущих космических миссий
Авторы исследования считают, что ориентация на добычу ресурсов в космосе станет важным элементом подготовки к долговременным миссиям к Луне, Марсу и дальше. Использование местных ресурсов позволит уменьшить зависимость от постоянных поставок с Земли — это ключевой аспект устойчивого освоения космоса.
Разработка технологий добычи на астероидах в сочетании с программами изучения и возврата образцов создаёт основу для будущих стратегических решений в сфере космической инфраструктуры.
Вывод
Новое исследование чётко показывает, что астероиды класса C могут представлять интерес как источник разнообразных материалов, однако превращение этой идеи в практическую добычу остаётся сложной задачей. Потребуются дополнительные миссии, новые технологии и глубокое понимание химического и физического состава этих небесных тел.
Вместе с тем анализ предоставляет научное обоснование для развития космических программ, ориентированных на устойчивое использование ресурсов за пределами Земли — это фактор, который может оказать влияние на планирование будущих экспедиций и технологических разработок в космической промышленности.
Источники:
Статья создана по материалам https://phys.org/news/2025-12-feasibility-asteroid.html
