Czy NASA może zamienić planetoidę w satelitę? Powinniśmy? Dlaczego nie?

Za około pięć lat NASA rozpocznie proces uruchamiania swojej misji Asteroid Redirect Mission lub ARM. Jest to jeden z tych przedsięwzięć naukowych, które mają jasny cel, a jednocześnie niejasny cel. Celem misji jest wysłanie zrobotyzowanej sondy do asteroidy zbliżonej do Ziemi, znalezienie małego głazu gdzieś pomiędzy jedną a dwieście stóp średnicy na powierzchni asteroidu, podniesienie go i przeniesienie na księżyc gdzie może być umieszczony na stabilnej orbicie księżycowej. W efekcie zmienia planetoidę w rodzaj naturalnego satelity.

Dlaczego dokładnie NASA chce coś takiego zrobić? Nikt nie jest całkowicie pewien. ARM ma być częścią wielu misji, aby przetestować możliwości Orion statek kosmiczny i nowy system kosmiczny NASA. Oba systemy pomogą razem NASA prowadzić coraz więcej operacji załogowych do dalszych obszarów kosmosu, co ostatecznie doprowadzi do udanego doprowadzenia astronautów na Marsa przed 2040 rokiem.

Jak już pisałem, istnieje duża szansa, że ​​ARM po prostu udowodni, że możliwe jest wykorzystanie technologii robotycznej do wyciągnięcia dużego ładunku z asteroidy (lub innego obiektu) i udanego przejścia na inną orbitę księżyca lub planety. Może to być krytyczne z kilku powodów. Jednym z nich jest to, że pomaga on ustanowić orbity jako formę możliwej przestrzeni do przechowywania, do której ludzie mogą uzyskać dostęp nad ziemią, umożliwiając wystrzeliwanie rakiet z ziemi przy mniejszych kosztach paliwa i energii.

Innym powodem z większymi konsekwencjami jest to, że same asteroidy mogą odgrywać ważną rolę jako rezerwuary zasobów naturalnych, takich jak niektóre metale, a nawet woda. Ustawa SPACE z 2015 r. Przygotowuje grunt dla prywatnych firm do rozpoczęcia eksploatacji tych obiektów i utrzymania własności nad tym, co znajdują. Wyobraź sobie, że jesteśmy w stanie ulepszyć technologię lotów kosmicznych do punktu, w którym woda lub inne elementy powszechnie występujące w kosmosie mogą działać jako napęd. Nagle każda niebiańska skała, którą można wydobywać, staje się miniaturowym polem naftowym, wprowadzając nową międzygwiezdną gorączkę złota dla cennych zasobów każdego pojedynczego zakątka Układu Słonecznego. Posiadanie asteroidy

Propozycja systemu przechwytywania asteroid z 2011 r. Omawia sposób, w jaki asteroida Apophis zawiera znaczne ilości żelaza, wody, tlenu i innych materiałów, które byłyby niezwykle przydatne w kosmosie - wystarczające do zasilania około 150 pięciu gigawatowych satelitów energii słonecznej. Przekształcenie takiej skały w satelitę może być świetnym sposobem na zapewnienie dostępu do tych zasobów, gdy są one potrzebne - nie wspominając o tym, że asteroida nie ma szans na trafienie w Ziemię lub inne obiekty ważne dla ludzkich projektów.

Dobra, więc przekształcenie asteroidy w satelitę ma wiele potencjalnych korzyści. Prawdziwe pytanie brzmi: czy możemy realistycznie osiągnąć coś takiego?

Piekło nie. Przynajmniej nie teraz. ARM to pierwszy krok na drodze do osiągnięcia tego celu, ale przewidywany głaz na tę misję wynosiłby tylko około 500 ton. Dla porównania, Apophis z poprzednio wspomnianej propozycji ma masę 27 megatony - lub około 27 milionów ton. Yikes.

Innym problemem jest to, że wiele asteroid wydaje się być wielkimi stertami gruzu - być może zamkniętymi w litej skale, ale z wnętrzami równie grubymi jak piasek.

Ale co, jeśli to nie były już przeszkody? A co jeśli duże rozmiary i masy nie były przeszkodami, a my znaleźliśmy łatwy sposób na odróżnienie stałych asteroid od tandetnych?

Musielibyśmy znaleźć sposób na zastosowanie pchnięcia w asteroidę. Moglibyśmy zadokować na powierzchni asteroidy i pchnąć ją w sposób przejściowy (za pomocą silników odrzutowych), ale rotacja asteroidów i mikrograwitacja mogą sprawić, że sprawy staną się problematyczne. Coś takiego jak ciągnik grawitacyjny można wykorzystać do delikatnego szturchnięcia asteroidy w pożądane miejsce docelowe, ale byłoby to dużo dużo wolniejszy proces.

Najskuteczniejszą metodą byłoby prawdopodobnie czekanie, aż Ziemia (lub inna planeta) będzie w stanie pomóc strzelać w orbitę asteroidy w taki sposób, aby zbliżyć ją do pola grawitacyjnego planety. Następnie ludzie muszą po prostu wejść i zastosować bardziej minimalny rodzaj interwencji, aby upewnić się, że bezpieczeństwo asteroidy wejdzie na orbitę planety. Prawdopodobnie byłby to jakiś potężny statek kosmiczny, który działa jak holownik dla obiektów kosmicznych.

Gdyby asteroida była wystarczająco stabilna, ludzie mogliby teoretycznie zacząć umieszczać różnego rodzaju instalacje na powierzchni lub nawet na niej budować. Rodzaje technologii, które mogłyby w największym stopniu wykorzystać środowisko asteroid-satelita, to prawdopodobnie ogromne układy komunikacyjne lub systemy obronne. I nie zapominajmy o potencjale startu w kopalniach na pełną skalę.

To jest jeszcze bardzo daleko od tego, co jest nawet możliwe. Ale jeśli ludzie naprawdę poważnie podchodzą do podróży kosmicznych, będziemy musieli zacząć zastanawiać się, jak naprawdę wykorzystać zasoby, którymi dysponujemy. Nic nie powinno być poza granicami - a przynajmniej wszystko, jeśli jest woda do zbierania.