Ist Asteroid Harvesting wirtschaftlich?

Die Wirtschaftlichkeit des Bergbaus im Weltraum ist heiß umstritten, wobei einige Schätzungen Edel- und Industriemetalle im Wert von bis zu 20 Billionen US-Dollar in einem einzigen Asteroiden beanspruchen, während andere darauf hinweisen, dass alle Bemühungen, diese Materialien zu extrahieren und sie massenhaft zur Erde zurückzubringen, erforderlich sind wird zwangsläufig den Markt überschwemmen und die Preise zum Absturz bringen, was möglicherweise (oder wahrscheinlich oder sogar definitiv, je nachdem, wen Sie fragen) das ganze Unterfangen zum Scheitern bringt. Ehrlich gesagt, wenn sich die Experten nicht einmal darauf einigen können, ob es wirtschaftlich machbar wäre, Asteroiden abzubauen und die Materialien zur Erde zurückzubringen, bezweifle ich, dass wir in irgendeiner Weise eine solide Antwort geben können.

Wo Space Mining jedoch zur Geltung kommen könnte, ist die weltraumgestützte Industrie. Derzeit kostet es laut NASA 10.000 US -Dollar pro Pfund , etwas in den Weltraum zu bringen. Während das Ziel der NASA darin besteht, dies bis 2025 auf etwa 100 US- Dollar pro Pfund zu reduzieren, haben sie noch nichts, was das tun könnte, und selbst wenn sie das schaffen, lassen Sie uns das relativieren: Bei diesen niedrigeren Kosten nach 2025, Es würde über 81,6 Millionen US-Dollar kosten , die ISS in die Umlaufbahn zu bringen, was zwar eine beeindruckende Leistung an sich ist, aber in ihrem Umfang ziemlich begrenzt und viel zu klein für alles, was auch nur entfernt als "industriell" angesehen wird.

Angesichts eines so hohen Overheads ist es wirklich keine Überraschung, dass wir da draußen nicht wirklich viel tun. Aber wenn wir Rohstoffe billiger in den Orbit bringen können, dann wird die Ökonomie der weltraumgestützten Industrie plötzlich viel freundlicher: Es ist viel billiger, sich im Weltraum zu bewegen, als gegen die Schwerkraft zu kämpfen und von der Erdoberfläche zu entkommen. Schauen Sie sich nur die Apollo-Missionen an: Vergleichen Sie, wie groß die Saturn-V-Rakete war, die das CSM/LM ins All bringen musste, und wie klein das CSM/LM war, um bis zum Mond zu gelangen, darauf zu landen und wieder zurückzukommen in eine Mondumlaufbahn (noch dazu in eine rückläufige Umlaufbahn (eine Folge der freien Rückflugbahn, die Apollo zum Mond nahm), viel kostspieliger als prograd!) und dann zur Erde zurückkehrt. Solide Zahlen: 1.000 mal mehrMasse erforderlich, um 2.000 km zurückzulegen, als für fast 800.000 km!

Was würden wir also mit der weltraumgestützten Industrie machen? Während es ein paar Super-Hightech-Dinge gibt, die in der Mikrogravitation einfach besser herzustellen sind als hier auf der Erde, würde alles, was im Weltraum hergestellt wird, zum größten Teil die gleichen selbstzerstörerischen abnehmenden Renditen erleiden, wenn wir versuchen, es herzustellen der Zweck, es zurück zur Erde zu bringen. Das bedeutet nicht, dass es nicht getan wird – könnte für einige Hersteller eine gute Möglichkeit sein, sich von ihrer Konkurrenz abzuheben – die weltraumgestützte Industrie würde höchstwahrscheinlich existieren, um den Weltraum zu bedienen, nicht die Erde. Das bedeutet, dass wir sie wahrscheinlich nicht haben werden, bis wir einen Bedarf dafür haben, dh wir werden keine weltraumgestützte Industrie haben, bis wir Dinge im Weltraum tun, die davon profitieren würden (Leben in Raumstationen, außerirdische Kolonisation , Weltraumtourismus usw.); Catch-22 ist, dass wir (wahrscheinlich) gewonnen haben.ohne weltraumgestützte Industrie, obwohl selbst dann zugegebenermaßen weltraumgestützte Industrie wahrscheinlich billiger wäre, als Dinge von der Erde hochzufliegen.

Wenn Sie wirklich Sachen aus dem Weltraum auf die Erde bringen wollen, können Sie immer billige Einweg-Pods im „Dropship“-Stil im Weltraum bauen und sie buchstäblich auf die Erde fallen lassen. Die Kosten kämpfen gegen die Schwerkraft; Die Verwendung als Ihre Version eines FedEx-Fahrers ist tatsächlich ziemlich kostengünstig! Hüten Sie sich nur vor dem Grundgesetz der Wirtschaft: Wenn Sie das Angebot eines Produkts/Materials erhöhen, werden die Preise zwangsläufig sinken, es sei denn, Sie erhöhen auch die Nachfrage um denselben Anteil (unwahrscheinlich), was natürlich Ihre sonst möglichen Gewinne schmälert haben bekommen.

Kromeys Antwort war eine sehr gute Abhandlung über die Unwahrscheinlichkeit, Asteroidenbergbau zu nutzen, um Materialien oder Produkte zur Erde zurückzubringen. Eine schnelle und schmutzige Methode, um an den Inhalt eines mineralreichen Asteroiden zu gelangen, wäre, ihn auf den Planeten umzuleiten, auf dem wir die Mineralien haben wollten, und ihn einfach von selbst abstürzen zu lassen. Das könnte fast überall auf der Erde ein Problem sein, aber nicht auf anderen Planeten / Monden.

Angenommen, wir haben eines Tages eine permanente Marskolonie, aber dem Mars fehlen bestimmte schwere Elemente, die wir bei der Herstellung der Erde für selbstverständlich halten. Anstatt regelmäßige Care-Pakete dieser auf der Erde abgebauten Substanzen zu versenden, könnten wir (zum Beispiel) einen nickelreichen Asteroiden umleiten, der ein paar hundert/tausend Meilen von allen aktuellen menschlichen Siedlungen entfernt in den Mars einschlägt und den Kolonisten einen halbkünstlichen Nickel gibt Mine. Nach einem einmaligen Care-Paket voller Bergbau- und Erzraffinationsausrüstung können die Marsmenschen ihr eigenes Metall bekommen und ihre eigenen Maschinen daraus bauen.

Gute Antwort im Space Stackexchange von @PearsonArtPhoto:

Interessantester Teil imho:

Was braucht es also, um einen Space-Mining-Betrieb rentabel zu machen? Herstellung. Wenn Sie einen autonomen Satz von Fertigungsrobotern entwickeln können, können Sie vielleicht etwas zum Laufen bringen. Es wird oft eine Zahl von 2,6 Milliarden US-Dollar genannt, um die Gewinnschwelle zu erreichen, aber das hängt davon ab, ob diese fortschrittliche Robotik funktioniert. Es könnte funktionieren, aber ich denke, nur die Zeit wird es zeigen.

Es gibt auch eine ganze Welt von Herstellungsmöglichkeiten in Mikrogravitation, die kaum berührt wurde. Es ist viel einfacher, einige Dinge in Mikrogravitation herzustellen, aber wir haben diesen Raum noch nicht wirklich erforscht.

https://space.stackexchange.com/questions/633/what-resources-could-be-gained-from-asteroid-mining-that-would-be-worth-the-effo

Die größten Kosten für den Transport von Fracht durch das Sonnensystem entstehen im Kampf gegen die Gravitationsquellen der Planeten. Der Transport von Material aus dem Asteroidengürtel in die Erdumlaufbahn ist relativ billig in Bezug auf Treibstoff, wenn Sie über die Technologie verfügen. Material von der Erdoberfläche zu schleppen ist teuer, ebenso wie es an die Oberfläche zu schleppen.

Wenn die Idee darin besteht, das Material an die Erdoberfläche zu bringen, werden die Kosten wahrscheinlich unerschwinglich sein. Der Vorteil würde sich ergeben, wenn Sie es in der Erdumlaufbahn benötigen würden.

Im Allgemeinen bestünde der Hauptvorteil des Abbaus von Asteroiden im Weltraum darin, Dinge im Weltraum zu bauen, wie z. B. Raumstationen und Schiffe. Sobald wir Asteroiden abbauen und die Rohstoffe zu Raumschiffstücken usw. verarbeiten können, werden die Kosten für den Bau einer Raumstation angemessener Größe drastisch gesenkt, sagen wir eine, die ein paar Kilometer breit ist, damit sie sich drehen kann und eine anständige Schwerkraft hat.

Es ist ein Bereich aktiver Forschung: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-25716103

Besonders interessant sind Gold und verwandte Edelmetalle. Sie haben eine gute Wertdichte, sind im Weltraum nützlich und eisenlöslich, sodass sie dazu neigen, in Planetenkernen zu landen. Auf der Erde sind sie dünn über die Oberfläche verteilt.

Iridium und Rhodium sind noch seltener und werden industriell verwendet.

Der Goldabbau ist in der Regel umweltzerstörerisch; Minen können Quecksilber und Arsen in die umliegenden Grundwasserspiegel austreten lassen. Dies ist im Weltraum kein Problem, obwohl Sie ein gutes Reagenzien-Wiederaufbereitungssystem benötigen, da kein zusätzliches Wasser verfügbar ist. Niemand wird sich wirklich beschweren, wenn Sie einen Asteroiden durch ein giftiges Trümmerfeld ersetzen.

"Down is easy", aber ich frage mich, ob die Lieferung von Astrogütern selbst zu einer Verschmutzungsquelle wird? Stellen Sie sich raffiniertes Erz vor, das zu einer Kapsel geformt ist, und verwenden Sie Schlacke als ablativen Hitzeschild. Die Schlacke brennt auf dem Weg nach unten ab, sodass sie schließlich verschiedene Elemente davon fernhalten oder auf umweltfreundlichere Lösungen wie Aeroglides oder Zukunftstechnologien wie Skylanes mit supraleitenden Magneten drängen wollen.

Ich denke, das ist nur unter wenigen Umständen eine kostengünstige Lösung.

1. Das anfängliche Bergbaugerät muss winzig sein und zum Bau des restlichen Bergbaugeräts verwendet werden.

   • Sie schicken eine kleine, billige Mission, um die große Monstrosität zu bauen, die der dauerhafte Bergbaubetrieb sein wird. Dies reduziert die tatsächlichen Kosten für den Versand von Gegenständen von der Erde gegen die Schwerkraft
   • Sie verwenden die gleichen Herstellungstechniken, um exponentiell mehr zu bauen, bis Sie so viel abbauen, wie Sie bewältigen können
   • Sie errichten in der Nähe dieser Vorräte eine Werft, die alle benötigten Komponenten herstellen kann.
   • Diese ganze Sache ist sehr knifflig und würde viel menschliches Eingreifen erfordern, um eingerichtet zu werden. Die Herstellung empfindlicher Komponenten für Raumfahrzeuge wäre besonders schwierig, da wir dies nicht bei geringer Schwerkraft getan haben und einige sehr empfindliche Veredelungsverfahren benötigen würden. Mit genügend Recherche sollte es machbar sein.

2. Phase 2 beinhaltet den Bau Ihrer Transportschiffe. Sie bauen mehrere davon, bringen sie auf eine Umlaufbahn, die den Treibstoffbedarf minimiert, und nutzen die Schwerkraft, um Materialpakete auf die Erde oder andere Kolonien fallen zu lassen.

3. Der wahre Wert bei all dem ist der Weltraumbahnhof. Wenn Sie Raumfahrzeuge bauen können, ohne gegen die Schwerkraft der Erde kämpfen zu müssen, haben Sie die Kosten für Weltraummissionen drastisch gesenkt. Der schwierige Teil wird es, die Menschen dorthin zu bringen, aber Sie können ein Weltraumforschungsschiff bauen, das nicht durch das Gewicht dessen eingeschränkt ist, was der Erde entkommen kann.

Wirtschaftlich machen:

Schritt 1: Richten Sie es ein. Die Kosten sind wirklich hoch, aber vermutlich sind die Grenzkosten einer zusätzlichen Tonne Erz nach der Einrichtung minimal.

Schritt 2: Fluten Sie den Markt mit ultragünstigem Erz. Den gesamten terrestrischen Bergbau aus dem Geschäft zu drängen (nicht einmal eine schlechte Idee angesichts der Umweltverschmutzung durch erdbasierte Minen). Sie haben jetzt ein Monopol.

Schritt 3: Steigern Sie die Preise erneut, um Ihre Anfangsinvestition zurückzugewinnen (natürlich plus ein bisschen nebenbei).

(Wiederholen Sie die Schritte 2 und 3, wenn jemand versucht, eine Mine wieder zu öffnen. Tun Sie dies ein paar Mal, und die Leute (Unternehmen) erhalten die Nachricht.)

Für zusätzlichen Gewinn: Weigern Sie sich, jemanden zu beliefern, der möglicherweise an der Einrichtung eines ähnlichen weltraumgestützten Bergbaukomplexes arbeitet. Dies wäre schwer perfekt zu machen, aber selbst wenn es unvollkommen wäre, würde es den Kostenwettbewerb weiter verschärfen.

Und als besonderen Bonus: Nutzen Sie Ihre relativ große Präsenz im Weltraum, um jedem, der es schafft, in den Wettbewerb einzusteigen, "Unfälle" zuzufügen.