Értelmesen

Reagálva a néhány héttel ezelőtti közvélemény kutatás eredményeire (ertelmesen.blog.hu/2011/05/24/veget_ert_az_elso_jatek) egy új sorozatot kívánok indítani a blogon "A legvégső határ" címmel. A cím természetesen a világűrre utal. Ezen írások majd az űrkutatás és a csillagászat egyes témaköreit járják majd körül alaposabban. Elsőként az űrbányászatot, mert az előző hetekben sokszor volt téma a fenntartható fejlődés a blogon.

Legutóbbi írásomban (ertelmesen.blog.hu/2011/05/24/fenntarthato_fejlodes_9) már fejtegettem, hogy az emberiség fejlődésének a kulcsa az új nyersanyag lelőhelyek kiaknázása a világűrben. A Föld véges készletekkel rendelkezik, ami nem elég a jelenlegi 7 milliárdos népesség igényeinek kiszolgálásához. Ráadásul ez a létszám előreláthatólag még nőni is fog, plusz a szegényebb országok is egyre jobb életszínvonalat akarnak maguknak, ami további terhet ró bolygónk forrásaira. Egyelőre azonban nem kell pánikolni, még nem vagyunk a 24. órában. Az egyetlen dolog, amit az űrben nem fogunk megtalálni, az az olaj. Ennek a fogyasztását mondjuk vissza kellene szorítani, amíg nem tudjuk helyettesíteni. Minden más viszont megtalálható odakint. Vegyük sorba az égitesteket!

Mielőtt azonban ezt megtesszük, fel kell tenni a kérdést: miért is olyan nehéz érceket bányászni a Földön? Amikor bolygónk kialakult, egy jó ideig még olvadt állapotban volt. Ekkor még az elemek nagyjából egyenletesen oszlottak el a Föld felszínén és annak közelében. Amint azonban a bolygó hűlni kezdett, a nagyobb sűrűségű anyagok lesüllyedtek a bolygó kérgének mélyébe (differenciáció). Egy bizonyos részük a tektonikai mozgások révén megint a felszín közelébe került, de a többség a mélyben maradt. A ma elfogadott elméletek szerint a Föld kitermelhető ásványkincse gyakorlatilag kisbolygó becsapódásoktól származik. A platina és a kobalt, amik egyesek szerint akár 10-20 éven belül is elfogyhatnak, a közeljövőben már profittal is bányászhatóak lesznek egy földközeli kisbolygón (NEA). 1997-es árakon számítva egy körülbelül 1 kilométeres kisbolygó (M-típus) 20 billió dollárnyi fémet tartalmazhat. 2004-ben a világ nagyjából 1 milliárd tonna vasércet bányászott ki. Kétszer-háromszor ennyi nyerhető ki egy 1 kilométer átmérőjű M- típusú aszteroidából. Egy több száz kilométeres kisbolygó pedig évszázadokra elláthatná az emberiséget. 

Felmerülhet a kérdés, hogy miért nem a Holdat említettem meg elsőként a bányászati célpontok között? Az ok az égi mechanikában keresendő, azon belül is a "delta-v" nevű mértékegységben. Ez a mértékegység azt jellemzi gyakorlatilag, hogy mennyi energia (irányváltoztatás, üzemanyag, stb.) szükséges ahhoz, hogy eljussunk egy égitestre. Egy kisbolygóra való leszálláshoz kisebb "delta-v"-re van szükség, mint egy holdi landoláshoz. Konkrétan: alacsony Föld körüli pályáról egy NEA-ig 5,5 km/s-os "delta-v" kell, míg ugyanez a Hold felszínéig 6,3 km/s. Ráadásul a visszatérés is könnyebb, az aszteroidák kis tömege miatt. A probléma viszont velük kapcsolatban, hogy időnként nagyon eltávolodnak a Földtől. A megoldás talán egy önfenntartó bánya és gyár lenne, ami a helyszínen fel is használja a kibányászott nyersanyagot, és azt küldi vissza időnként a Földre. Mivel a kisbolygókon nincs víz (legalábbis a többségükön), ezért a kitermelést legegyszerűbben egy automata gyárral lehetne megoldani.

A Holdnak viszont megvan az az előnye, hogy sose kerül 405 ezer kilométernél távolabb. Ráadásul a Holdon van valamennyi víz, a déli pólusa környékén. Ott, bizonyos kráterek falán, megmarad a vízjég, mert állandó árnyékban vannak. Ez nagyon jó hír, ugyanis minél kevesebb terhet kell az űrhajósoknak magukkal vinniük, annál egyszerűbb a küldetés végrehajtása. A holdbázis pedig vízből önellátó lehetne. Nem véletlen, hogy egyes sci-fi szerzők már évtizedekkel ezelőtt arra a környékre álmodtak egy bázist. A Hold pedig bővelkedik kincsekben. Nemcsak fémek találhatóak meg ratja, hanem például a hélium 3-as izotópja is, ami a távolabbi jövő rakéta üzemanyaga lehet. A Hold felszíni kőzete, a regolit, különösen gazdag szilikátokban, de ezen kívül van benne alumínium, kalcium, magnézium és titán is. Ha mélyebbre ásunk, akkor pedig ott lesznek az ércek is (vas, nikkel, stb.). A Holdnak azonban van egy nagy hátulütője: a por. A holdi por nagyon alattomos, rettenetesen tud ragadni, nagyon könnyű és ezért szinte lebeg, és elektrosztatikus töltéssel rendelkezik a napszél miatt. Jó védekezést egyelőre nem találtak ki ellene.

Az aszteroidákról már beszéltem, amikor mint lehetséges ércforrásokat említettem. Van azonban még két típusuk, amelyek fontosak lehetnek. Az egyik, a C-típus, magas széntartalmú. A másik, az S-típus, szilikátokban gazdag. A szén az előző évtizedekben visszaszorult, azonban a nanotechnológiai kutatások során rájöttek, hogy rendkívül jól felhasználható anyag (fullerén). A szilikátokból pedig szilícium nyerhető ki, ami a napelemek alapanyaga, és ugye nem kell mondanom, hogy a világűrben a napenergia alapvető szükséglet.

Amiről még nem esett szó, az az üstökösök és más bolygók holdjai. Ezek a jövőben a víz forrásai lehetnének, ha nem is a Földnek, de egyes távoli kolóniáknak. Az üstökösökkel az a baj, hogy nem úgy keringenek a Nap körül, mint a bolygók, hanem nagyon elnyúlt pályán. Őket valószínűleg csak időszakosan lehetne bányászni, vagy be kellene fogni őket és más pályára állítani. Sokkal izgalmasabbak egyes holdak, mint például az Europa a Jupiter körül. Ott, a jeges felszín alatt, egy körülbelül 100 kilométer mély vízóceán húzódik. Több víz van rajta, mint amennyi a Földön! És az Europa nincs egyedül. Van víz(jég) az Enceladuson, a Ganymedesen, a Titanon, a Tritonon, és még sok másik kisebb holdon is.

Úgy vélem, hogy ebből a rövid listából is látszik, hogy a Naprendszer mennyire gazdag. A Marsról, a Vénuszról, és a többi bolygóról még csak nem is beszéltem. Mi indíthatná el a bányászati kedvet? Természetesen a profit lehetősége, illetve a szükség, ami lassan be is következik. A magánszektor az utóbbi évekig nem foglalkozott a világűr nyersanyagaival, de az elmúlt néhány években az érdeklődés megnőtt. Az egyes űrügynökségek már az 1980-as években is tanulmányokat készítettek az űrbányászati lehetőségekről. Azonban ezek az ügynökségek közel sem kapnak annyi pénzt, hogy ezeket a dolgokat megvalósítsák. A megoldás, amint ezt az amerikai űrpolitika is szépen mutatja, hogy a magánszektort egyre jobban bevonják az űriparba, űrkutatásba. A (közel)jövőben a NASA fő feladata a mélyűri kutatás, felderítés lesz, míg a Föld körüli munkákat egyre inkább a magánszektor veszi át. A trend nyilvánvaló. Az amerikai kormány rájött arra, hogy magáncégek nélkül nem tudja kiaknázni a világűrt, viszont azoknak meg nincsenek olyan eszközeik, amikkel más égitestekre tudnak repülni. Az áttörés akkor fog bekövetkezni, amikor a nyersanyagok ára annyira felmegy, hogy a bányászat a világűrben már kifizetődő lesz a vállalatoknak. És ez az idő már nincs olyan messze!