Welche Ressourcen könnten aus dem Asteroidenabbau gewonnen werden, die den Aufwand wert wären?

Offensichtlich sind Asteroiden in vielen der heute verwendeten Rohstoffe reichlich vorhanden, aber angesichts der (vermutlich) hohen Kosten, die mit dem Abbau von Asteroiden verbunden sind, lohnt es sich möglicherweise nicht, einige Materialien abzubauen, da es kostengünstiger ist, sie auf die Erde zu bringen.

Hier gibt es vor allem drei Probleme:

  1. Wie hoch sind die ungefähren Kosten für die Entwicklung eines Asteroiden-Bergbauunternehmens?
  2. Wie hoch wären die ungefähren laufenden Betriebskosten?
  3. Welche Ressourcen sind auf Asteroiden verfügbar, deren Abbau auf diese Weise (unter Berücksichtigung der oben genannten Kosten) kostengünstiger wäre als der Abbau mit herkömmlichen Methoden?

Ich weiß nicht, ob eines dieser Probleme in einem technischen Dokument oder einer Diskussion mit diesem Detaillierungsgrad behandelt wurde, aber ich würde mich über so viele Details wie möglich freuen.

(Eine weitere zu berücksichtigende Frage ist , wann wir mit der Entwicklung des Asteroidenunternehmens beginnen und wie lange die Entwicklung dauern würde, da diese Dinge sowohl die Kosten als auch den Nutzen beeinflussen. Bitte berücksichtigen Sie dies in Ihrer Antwort.)

Zur Klarstellung bearbeiten

Ich suche in erster Linie nach Asteroiden-Mining von Ressourcen zur Verwendung auf der Erde , obwohl eine Antwort auf Asteroiden-Mining von Ressourcen zur Verwendung im Weltraum auch interessant wäre. Offensichtlich wäre die Antwort auf letzteres ganz anders, da es wahrscheinlich lohnender ist, Ressourcen im Weltraum für den Einsatz im Weltraum abzubauen.

Wiederverwendung auf der Erde vs. Verwendung im Weltraum. Unsere wirtschaftliche Aktivität beschränkt sich nicht auf die Erdoberfläche. Wir haben äußerst wertvolle orbitale Ressourcen (Comm Sats, GPS, Wetter Sats usw.). Kraftstoff, der hoch auf der Erdanziehungskraft liegt, könnte das Reisen in der Umgebung der Erde viel billiger machen. Es könnte auch die Transportkosten senken, die derzeit den ROI von asteroidalem Gold oder Platin verbieten.
Beim Abbau der Asteroiden müssen keine Wälder zerstört werden.
Könnten wir Asteroiden aus der Umlaufbahn bringen, um die Ressourcen zu gewinnen?

Antworten (4)

Die NASA hat dazu tatsächlich eine Studie veröffentlicht . Diese Studie war die Hauptmotivation für Planetary Resources, mit der Arbeit zum Abbau eines Asteroiden zu beginnen. Und es gibt noch mehr Arbeit von der NASA, um auch mehr zu lernen. Und da ist der Ansatz , den Planetary Resources eingeführt hat, der insgesamt der beste Ansatz zu sein scheint .

Das erste, was beachtet werden sollte, ist, dass Asteroiden große Mengen an Edelmetallen enthalten. Schätzungen zufolge könnte sogar ein kleiner Asteroid ein Vermögen mit Platin haben, zumindest zu den heutigen Preisen. Es müssten Anstrengungen unternommen werden, um sicherzustellen, dass der Wert die Wirtschaft nicht in den Keller reißt. Aber es gibt auch andere Möglichkeiten, wie ein Asteroid wertvoll sein könnte.

Es gibt 3 Haupttypen von Asteroiden. C-Typ, S-Typ und M-Typ. Die beiden letztgenannten enthalten erhebliche Mengen an Eisen und Kohlenstoff vom C-Typ. Nun, Metall auf dem Boden ist ziemlich billig. Die Kosten für Eisenerz betragen etwa 115 USD pro Tonne. Es wäre daher schwierig, mit Eisenerz auf der Erde Geld zu verdienen. Es gibt jedoch eine alternative Möglichkeit, Geld zu verdienen. Der Falcon 9 hat einen Preis pro Pfund von $1800+ bei maximaler Auslastung. Wenn Sie also aus Ihrem Asteroiden etwas Nützliches im Weltraum machen können, ist sein Wert plötzlich dramatisch gestiegen. Der Schlüssel für die kurzfristige Rentabilität im Weltraum ist die Fähigkeit, Satelliten herzustellen und anderweitig zu unterstützen. Der Geldbetrag, der verdient werden kann, steigt dramatisch, wenn Sie es schaffen. Raketentreibstoff, der leicht aus einem Asteroiden hergestellt werden könnte, hat die gleichen Kosten von 1800 $ /Pfund, wenn Sie ihn zur Quelle bringen können. Es könnte sich sogar noch mehr lohnen, da Treibstoff die Lebensdauer der Satelliten verlängern würde, was eine erhebliche Investition darstellt.

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.

Das Apollo-Programm kommt dem echten Weltraumbergbau am nächsten. Insgesamt brachte es 382 kg Gestein zu einem Preis von rund 125 Milliarden US-Dollar in heutigen Dollar . Asteroiden wären billiger zu erreichen als der Mond, und die Verwendung unbemannter Raumfahrzeuge sollte es billiger machen, aber die nachgewiesenen Zahlen, die wir haben, ergeben Kosten von etwa 9200 $ /Unze ( 325 $ /g). Wenn diese Kosten gesenkt werden können, was dadurch geschehen sollte, dass es unbemannt und zur Hauptmission gemacht wird, könnte Gold ziemlich bald profitabel sein.

Das Fazit ist, dass es lange dauert, bis die Erdbergbauindustrie vom Weltraumbergbau betroffen sein wird, aber es würde wahrscheinlich die Luft- und Raumfahrtindustrie erheblich beeinträchtigen und den Betrieb in den Orbit verlagern. Und eines Tages werden einige dieser Materialien zur Erde zurückkehren.

Danke, @PearsonArtPhoto, genau danach habe ich gesucht.
@called2voyage: Gerne behilflich sein :-)
Es gibt noch einen weiteren Vorteil des Weltraumbergbaus, sicher, wir haben viel Eisen usw. auf der Erde, aber es ist wahrscheinlich billiger, im Weltraum abzubauen und an einem Ort abzusetzen, an dem diese Ressourcen nicht im Überfluss vorhanden sind, sagen wir auf dem Mars. wahrscheinlich billiger als der Versuch, es von der Erde zu heben, angesichts der Wiederverwendbarkeit des Weltraumbergbaus und der wiederholten Notwendigkeit, Dinge von der Erde zu heben
@RhysW: Ich habe versucht, das durch die Herstellung von Satelliten zu kommunizieren, aber sicher, das Gleiche könnte auf dem Mars gemacht werden.
Ich würde einer wirtschaftsbasierten Studie der NASA nicht viel Glauben schenken. Es ist zu schwer, die Kosten komplizierter Weltraummissionen vorherzusagen, und ehrlich gesagt gibt es bei der NASA nicht viel Erfahrung, wenn es um unternehmerische Bemühungen geht.
@robguinness Wenn Sie bessere Quellen haben, zitieren Sie diese in Ihrer Antwort.
Ob die NASA in wirtschaftsbasierten Studien gut ist, sehen Sie sich einfach ihre Aufzeichnungen über die Schätzung von Missionsbudgets an. Es wäre schwierig, viele Missionen zu finden, die im Rahmen des Budgets abgeschlossen wurden. Hier ist ein Artikel zu diesem Thema: nbcnews.com/id/29513895/ns/technology_and_science-space/t/… Suchen Sie einfach nach „nasa cost overruns“ und Sie werden viele weitere Referenzen finden.
In Bezug auf meine Antwort kann ich nicht wirklich die Tatsache anführen, dass es keine großen Bergbauunternehmen gibt, die in den Asteroidenabbau investieren. Aber wenn jemand auch nur einen einzigen Hinweis finden kann, um diese Behauptung zu widerlegen, wäre ich daran interessiert, ihn zu sehen.
Vielleicht kann man auch einfache polierte Asteroidensteine ​​als Edelsteine ​​verkaufen. Die Vermarktung von „Asterjems“ („Sternenstein“ könnte schwer zu schützen sein) wäre wahrscheinlich schwieriger als für Mondgesteine ​​(die eine romantischere Stimmung haben), aber „authentische“ Steine ​​von einem Asteroiden (nicht nur irgendein Meteoritenmaterial ☺) könnten es sein eine ausreichende Prämie verlangen können, wenn die Kosten etwas gesenkt werden könnten (vielleicht eine Wissenschaftsmission subventionieren?). Selbst "Weltraumstaub" könnte wahrscheinlich zu einem Preis vermarktet werden, der weit über dem Wert seiner chemischen Zusammensetzung liegt.
„Raketentreibstoff, der leicht aus einem Asteroiden hergestellt werden könnte, hat die gleichen Kosten von 1800 Dollar/Pfund, wenn man ihn zur Quelle bringen kann.“ Die Treibstoffkosten machen nur einen winzigen Bruchteil des Weltraumtransports aus. Es ist teuer, weil wir bei jeder Reise kostspielige Hardware wegwerfen. Hohe Delta-V-Budgets, machbare Massenanteile und die Raketengleichung zwingen uns dazu. Treibquellen im Orbit würden jedoch ein Delta-V-Budget von 4 km/s oder weniger für Fahrten zwischen Orbits ermöglichen. Und mit einem solchen Delta-V-Budget sind wiederverwendbare Fahrzeuge möglich.
@robguinness Eine der einfachen Erklärungen, warum Bergbauunternehmen nicht in Weltraumbergbau investieren, ist, dass ihre Kernkompetenz der Bergbau auf der Erde ist. Es würde enorme und langfristige Investitionen in etwas erfordern, das sie nicht als Kernkompetenz betrachten – es ist unwahrscheinlich, dass der Gewinn des laufenden Quartals gesteigert wird, was bedeutet, dass es keine Boni für CEOs gibt.
@robguinness Und falsche Budgetschätzungen der NASA? Wenn Sie etwas zum ersten Mal tun, neigen Sie dazu, falsche Schätzungen vorzunehmen. Deshalb ist es Forschung. Und sie wussten, dass der Kongress auch nur an kurzfristigem Denken interessiert ist und wichtige Projekte jetzt nicht bezahlen wird, wenn die Auszahlung weit in der Zukunft liegt (siehe globaler Klimawandel), jenseits des Wiederwahlinteresses des Politikers.
Zu "Asteroiden haben große Mengen an Edelmetallen": Es sollte offensichtlich sein, dass, wenn man Edelmetalle in großen Mengen abbauen kann, sie nach dem Wirtschaftsgesetz von Angebot und Nachfrage nicht mehr wertvoll sind.
@jamesqf Sicherlich würde der Preis für Edelmetalle fallen, wenn es ein großes neues Angebot von ihnen gäbe. Sie haben jedoch im Allgemeinen auch inhärent nützliche Eigenschaften, so dass niedrigere Preise sie in mehr Anwendungen breiter einsetzbar machen würden, wodurch die Preise tendenziell stabilisiert werden, wenn auch auf einem niedrigeren Niveau.

Dies ist etwas Ansichtssache, aber ich glaube, die Antwort auf Ihre Titelfrage lautet "KEINE". Deshalb gibt es keine großen Bergbauunternehmen, die auch nur annähernd in der Nähe davon sind. Wenn es Ressourcen auf Asteroiden gäbe, die die Kosten für ihren Abbau verdienten, würden solche Unternehmen wahrscheinlich damit beginnen.

Die ersten beiden Fragen, die Sie aufwerfen (die mit Nr. 1 und Nr. 2 gekennzeichneten), sind im Allgemeinen nicht wirklich zu beantworten. Es gibt so viele Parameter, die die Kosten (entweder Entwicklung oder Betrieb) beeinflussen, dass eine "allgemeine" Antwort ziemlich bedeutungslos wäre.

Davon abgesehen könnte es in der Zukunft eine Zeit geben, in der der Abbau von Asteroiden wirtschaftlich sinnvoll wird. Und trotz der aktuellen Wirtschaftslage gab es viele ernsthafte Versuche, Asteroiden-Mining-Unternehmen zu gründen. Das bemerkenswerteste ist derzeit Planetary Resources, Inc. . Trotz des All-Star-Line-Ups hat jedoch keiner der beteiligten Personen Mining-Erfahrung (soweit mir bekannt). Sie sind größtenteils Weltraumenthusiasten, die fest an das langfristige Potenzial der kommerziellen Nutzung des Weltraums glauben. Ich würde argumentieren, dass sie größtenteils von ihren Idealen motiviert sind und nicht von der Wirtschaft (was keine schlechte Sache ist, und ich wünsche ihnen viel Erfolg!).

meine wie die Zeit vergeht! ;-)

Die Antwort wird davon abhängen, wie wir unsere Ressourcen auf der Erde erschöpfen.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass Uran sehr willkommen wäre, da ich Schätzungen gesehen habe, dass wir vielleicht 100 Jahre Vorräte haben, obwohl es noch nicht in großen Mengen im Weltraum gefunden werden muss.

Während Eisen auf der Erde reichlich vorhanden ist, ist das Schmelzen seiner Erze sowohl ökologisch als auch finanziell kostspielig, sodass eine „Weltraumschmiede“, die meteoritische Eisenerze verwendet und sie zu fertigen Produkten verarbeitet (und fertige Formen direkt per Luftabwurf an den Kunden liefert), rentabel wäre. In diesem Fall könnte das Fehlen von Schwerkraft und Luft die Kosten reduzieren.

Lunar He 3 wird als potenzielle Energiequelle angestrebt.

Noch mehr im Bereich der Sci-Fi als der tatsächlichen Wissenschaft, aber Jupiters riesige Wasserstoffversorgung könnte Energie sowohl für die Langstrecken-Raumfahrt als auch für die Energieversorgung der Erde liefern (obwohl Projekte mit „beaming power“ (mächtige Maser) praktikabler sind als nur das Ziehen Wasserstoff).

In fernerer Zukunft, wenn die Kohlenwasserstoffquellen auf der Erde erschöpft sind, könnten Methanquellen wie Titan wirtschaftlich rentabel werden.

Derzeit ist die Antwort von robguinness "None" jedoch richtig. Von der Kosten-Gewinn-Schwelle sind wir noch ein ganzes Stück entfernt. Ich bin sicher, sobald „billige“ Energiequellen (sowohl Öl als auch Uran) erschöpft sind, wird sich das schnell ändern.

Da Sie über Uran sprechen, wird die Menschheit, nachdem Uran erschöpft ist, zur Verwendung von Thorium en.wikipedia.org/wiki/Liquid_fluoride_thorium_reactor übergehen , sodass Uran nicht benötigt wird
Uran kann auch aus dem Meer gewonnen werden: phys.org/news/… Höhere Energiekosten werden die Weltraumforschung erschweren, nicht einfacher; Ich kann mir nicht vorstellen, wie es jemals sinnvoll sein könnte, Kohlenwasserstoffe von Titan zu importieren, wenn man Kohlenwasserstoffe verbrennen muss, um dorthin zu gelangen.
@pjc: Kohlenwasserstoffe? Welche Art von Weltraumrakete verwendet Kohlenwasserstoffe als Treibstoff?
en.wikipedia.org/wiki/RP-1 ; Die kommerzielle Wasserstoffproduktion erfolgt normalerweise eher aus Erdgas als aus Elektrolyse. Der allgemeine Punkt ist, dass die Energie des hypothetischen Treibstoffs, der von Titan gelandet wird, wahrscheinlich nicht größer ist als die Energie des Treibstoffs, der verwendet wird, um dorthin zu gelangen.
@pjc50: Aktuell, wenn Erdgas günstig ist. Wenn der Preis für Kohlenwasserstoffe genug steigt, wird die Produktion von Wasserstoff sicherlich auf Wasser umgestellt (sei es als Elektrolyse oder fraktionierte Destillation von Plasma oder was auch immer). Und natürlich wird die Energie viel höher sein, und unsere Nachkommen werden uns angewidert ansehen, weil wir die Kohlenwasserstoffe verbrennen, die in der Produktion und Chemie so wichtig sind, dass ihre Verwendung als reine Energiequelle nur kriminelle Barbarei ist!
Lunares Helium-3 wäre wahrscheinlich nicht so gut als Energiequelle: Es ist auf dem Mond nicht so reichlich vorhanden, Helium-3 kann auf der Erde synthetisiert werden und es gibt alternative Fusionsbrennstoffe ( teamphoenicia.blogspot.com/2011/04 /… ). Ebenso ist es unmöglich, dass die Kohlenwasserstoffe von Titan jemals für die Erde wertvoll wären, da es selbst mit der heutigen Technologie möglich ist, Kohlenwasserstoffe zu synthetisieren ( en.wikipedia.org/wiki/Fischer%E2%80%93Tropsch_process ).

Kein einziger Poster hat Kobalt erwähnt. Chondritisches Metall ist eine Legierung von Siderophilen („eisenliebende“ Elemente), das nächste nach dem Wirtseisen ist Nickel, dann Kobalt. Nickel ist nicht besonders wertvoll, aber auch nicht wertlos. (Daher Nickel.) Kobalt ist jedoch seltsam genug (auf der Erde), um Logistikprobleme aufzuwerfen.

Magnesium ist auch SEHR verbreitet, aber es ist meistens als Erz gebunden und nicht besser als terrestrisches Erz.

Wie das OP klarstellte, ist der wahre Wert Material im Weltraum. Die absolut erste Ressource ist … Schildmasse zur Verwendung als Mikrometeoroiden/Barrieren für ionisierende Strahlung. Als nächstes kommt Wasser als Direkttreibstoff (Thermalraketen) oder Treibstoffrohstoff. Wir könnten weiter und weiter gehen – Silikate für Solarzellen, landwirtschaftliche Medien usw., aber alle bleiben im Weltraum.

Welche Ressourcen könnten aus dem Asteroidenabbau gewonnen werden, die den Aufwand wert wären?
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