Wie Asteroidenbergbau das Sonnensystem erschließen könnte (Podcast-Transkript)

Deep Space Industries Harvester-Raumschiff

Diese Abbildung zeigt das Raumfahrzeug der Harvestor-Klasse von Deep Space Industries für den Asteroidenabbau. (Bildnachweis: Deep Space Industries)





Keri Kukral, Gründerin von Raw Science TV , koordinierte dieses Gespräch und diesen Podcast für Expertenstimmen von guesswhozoo.com: Op-Ed & Insights .

Der Asteroidenabbau wird von vielen als Schlüssel zur Kolonisierung des Weltraums angesehen, dem Weltraumäquivalent zum kalifornischen Goldrausch. Fast 9.000 Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 150 Fuß (46 Meter) kreisen in der Nähe der Erde. Diese Asteroiden eignen sich hervorragend für den Abbau von Edelmetallen wie Platin und sind eine Quelle für Wasser im Weltraum, die für einen Außenposten im Weltraum unerlässlich ist.

Die NASA plant Missionen zur Förderung des Asteroidenabbaus – OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security und Regolith Explorer) – in Partnerschaft mit zwei führenden Privatunternehmen: Planetary Resources, Inc. und Deep Space Industries. Am 13. Mai 2015 hielten zwei führende Experten zum Thema Asteroidenabbau einen Podcast für Raw Science TV:



Gregory Benford ist Professor für Physik an der University of California, Irvine, und forscht im Bereich Plasmaturbulenz und Astrophysik. Benford ist auch ein amerikanischer Science-Fiction-Autor und Mitherausgeber des Reason-Magazins. Er ist am besten bekannt für die Galactic Center Saga-Romane, in denen eine Galaxie postuliert wird, in der sich empfindungsfähiges organisches Leben in ständigem Kampf mit empfindungsfähigem elektromechanischem Leben befindet. Er ist Woodrow Wilson Fellow und Visiting Fellow an der Cambridge University und war Berater des US-Energieministeriums, der NASA und des White House Council on Space Policy. 1995 erhielt er den Lord Foundation Award für Beiträge zur Wissenschaft und deren öffentliches Verständnis.

Chris Lewicki ist Präsident und Chefingenieur des Asteroidenbergbauunternehmens Planetary Resources und war eng mit dem Lebenszyklus der Mars Exploration Rovers und des Phoenix Mars Lander der NASA verbunden. Lewicki führte die Entwicklung der Systemtechnik durch und beteiligte sich an Montage-, Test- und Startvorgängen für diese beiden Mars-Missionen. Er war Flugdirektor für die Rover Spirit und Opportunity und der Oberflächenmissionsmanager für Phoenix. Als Empfänger von zwei Medaillen für außergewöhnliche Leistungen der NASA hat Lewicki einen Asteroiden, der ihm zu Ehren benannt wurde: 13609 Lewicki. Bei Planetary Resources ist Lewicki verantwortlich für die strategische Entwicklung der Mission und Vision des Unternehmens, die Zusammenarbeit mit Kunden und der wissenschaftlichen Gemeinschaft, dient als technischer Kompass und leitet das Tagesgeschäft.

Unten ist eine modifizierte Abschrift ihrer Diskussion. Bearbeitungen und Änderungen wurden von den Teilnehmern vorgenommen, um die aufgezeichneten gesprochenen Kommentare zu verdeutlichen. Du kannst Hier den Podcast anhören .



Gregory Benford fragt sich, wie ist Asteroiden-Unternehmertum nach der NASA?

Levitisch: Es ist ein unglaubliches Abenteuer. Sicherlich tat ich die erstaunlichen Dinge, die die NASA tut, und ich hatte das große Privileg, Teil eines fantastischen Teams zu sein, das zwei Rover auf den Mars und einen Lander gebracht hat und in Zukunft noch mehr Rover.

Ein Teil von mir war damit wohl unzufrieden, denn so erstaunlich es auch war, Menschen können sich an alles gewöhnen. Drei Dinge auf der Marsoberfläche zu landen, hat mir für eine Karriere völlig gereicht. Die Möglichkeit, über die staatliche Finanzierung hinaus zu einer Idee beizutragen, die die Menschheit tatsächlich in den Weltraum bringen könnte, war etwas, dem ich mich widmen sollte.



Benford: Ich mag Ihre Arbeit und die der NASA. Es ist, als würden Lewis und Clark den Louisiana-Kauf eröffnen. Aber die Leute, die den Westen wirklich geöffnet haben, waren im Grunde die Eisenbahnen mit Bergbau, Landwirtschaft und so weiter.

C. L.: Genau. Nichts davon wäre möglich ohne die Über 50 Jahre staatlich finanzierte Weltraumforschung und Entdeckungen wir haben es bis jetzt genossen. Wir sehen im Startgeschäft, dass kommerzielle Betreiber Vorräte, Astronauten und Menschen dorthin bringen, wo immer sie im Weltraum sein müssen. Das ist die Idee, wir können Industrie erforschen, entwickeln und schaffen, Volkswirtschaften schaffen.

Ich würde gerne eine Umgebung ermöglichen, in der der Arbeitsort der Menschen L5 oder L1 oder ein anderes Ziel im Weltraum mit einem Postfach ist.

GB: Wie Mars.

C. L.: Genau.

GB: In der Tat. Das sind also die ersten Schritte. Lewis und Clark war eine Expedition der Regierung. Sie sehen den Horizont als Erster, der Bergbau betreibt? Denken wir daran, dass Kalifornien hauptsächlich durch den Goldrausch von 1848 erschlossen wurde.

C. L.: Der Grund, warum Planetary Resources tatsächlich gegründet wurde, war die Erkenntnis, dass Ressourcen alle Grenzen auf diesem Planeten geöffnet haben. Ich denke, Neil deGrasse Tyson sagte, dass Angst, Gier und Ruhm die Gründe sind, die alles verursachen. Da ist wahrscheinlich auch ein Liebesinteresse drin!

Während des Goldrausches gingen sicherlich viele Leute los, um Geld zu verdienen, indem sie Gold in den Bergen fanden. Aber ein Großteil des Geldes wurde von den Leuten gemacht, die dort auszogen, sich niederließen und ein Leben führten. Das wäre ihnen nicht möglich gewesen, wenn Kalifornien nicht all die anderen Ressourcen gehabt hätte, von Flora und Fauna bis hin zu Land und Sonnenschein.

Das sind alle Ressourcen, die wir auf diesem Planeten für selbstverständlich halten, weil sie so reichlich vorhanden sind. Einer der Hauptgründe, warum wir noch nicht im Weltraum leben und arbeiten, ist, dass wir alles mitnehmen mussten, was wir jemals für den gesamten Campingausflug brauchen werden. Wir müssen alles in den Weltraum bringen. Abgefüllter Sauerstoff, jedes Gramm Wasser, jedes Pellet Nahrung. Wir machen nichts davon im Weltraum – noch nicht.

Wir brauchen also die Fähigkeit, zum nützlichsten Ziel im Sonnensystem, einem nahegelegenen Asteroiden, zu reisen und mit etwas so Einfachem wie Wasser, der Essenz des Lebens, zu beginnen. Im Weltraum kann es aber auch zum Strahlungsschutz vor der Sonne, vor der kosmischen Strahlung verwendet werden. Mit frei verfügbarer thermischer Energie können Sie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten und haben Raketentreibstoff. Damit können Sie machen, was Sie wollen – das begeistert uns wirklich.

GB: Sie haben selbst weitere Erkundungen durchgeführt und nach Asteroiden gesucht, die Sie abbauen können. Glaubst du, du gehst tatsächlich zu einem Asteroiden und machst eine erste Erkundung?

C. L.: Prospektion ist das genaue Wort. Planetary Resources nennt das Bergbauunternehmen einen Prospektionsgenerator. Wir wollen den besten Asteroiden für den Anfang finden. Wir werden thermische Prozesse im Weltraum nutzen, um alles zu tun – zum Beispiel Wasser aus einem kohlenstoffhaltigen Asteroiden zu extrahieren.

Es ist eher so, als würde man Meerwasser destillieren, wo man es erhitzt und das Wasser ausbackt. Es wird natürlich gereinigt, indem es in ein Gas umgewandelt wird und genau wie beim Enteisen Ihres Gefrierschranks, bei dem der ganze Frost nach außen geht, kondensiert das Wasser an der kältesten Stelle, und das ist Ihr Eismineral. Solange Sie es von der Sonne fernhalten, haben Sie jetzt reinen Wasserstoff und Sauerstoff in fester Form, die Sie dorthin transportieren können, wo er nützlich sein wird.

GB: Planen Sie, die Ernte und Verarbeitung direkt auf dem Asteroiden durchzuführen und die Produkte zurück in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen?

C. L.: Auf der Erde schleppt man den Berg nicht zur Raffinerie. Wir werden versuchen, so viel wie möglich in der Nähe der Quelle zu nutzen, denn es kostet natürlich viel Arbeit, viel Energie, viel Treibstoff und viel Kosten, um schwere Dinge zu bewegen. Dazu müssen Sie den Asteroiden nie bewegen. Sie extrahieren die nützlichen Teile und lassen alles andere zurück.

Für jede Mine auf dem Planeten gibt es einen Prozess der ersten Trennung des Wertvollen vom Nichtwertvollen, den wir dann an die Raffinerie zurücksenden. Im Fall von Wasser können wir 100 Prozent reines Wasser erhalten. Wenn Sie es als Raketentreibstoff verwenden würden, würden Sie sich bis zu dem Punkt im Eis halten, an dem Sie mit dem Befüllen der Tanks beginnen wollten.

Im Fall von sagen wir der SpaceX-Mars-Kolonietransport , Elon hat darüber gesprochen, nach dem Start im Weltraum aufzutanken. Vielleicht transportieren Sie den Treibstoff von der Erdoberfläche herauf, sei es flüssiger Wasserstoff oder vielleicht sogar flüssiges Methan. Aber vielleicht könnte etwas oder alles davon aus dem Weltraum stammen.

Zum Beispiel ist Sauerstoff sehr wichtig und kann von einem Asteroiden stammen. Der Sauerstoff macht aufgrund seiner Ordnungszahl tatsächlich mehr als 80 Prozent des Gewichts des flüssigen Brennstoffs aus.

GB: Welche Roboter werden all diese Arbeit machen?

C. L.: Ja, das alles wird mit Robotern gemacht. Wir sehen viele Variationen von Maschinen, und deshalb haben wir die ARKYD-Raumsonde entwickelt, um diese verschiedenen Rollen zu übernehmen – zuerst die Prospektion und dann werden sie angepasst und verbessert, um den Bergbau zu erleichtern.

Worauf ich mich freue und der Grund, warum ich weiß, dass diese Zukunft früher kommt, als die meisten Menschen auf der Welt denken, ist, dass sich die Technologie schneller weiterentwickelt hat als je zuvor in der Geschichte. Und die Rate, mit der es sich verbessert; verbessert sich selbst; es ist exponentiell. Sie könnten sich das ansehen, was ich enge künstliche Intelligenz in Systemen wie dem selbstfahrenden Auto von Google nennen würde, und einen Weg sehen, wie Variationen dieser Technologie zum Nutzen der Menschheit im Weltraum eingesetzt werden könnten.

Die NASA und andere Einrichtungen haben bereits viele Komponenten eines Asteroidenabbausystems demonstriert – zum Beispiel aufblasbare Strukturen, die zum Sammeln der Sonnenenergie verwendet werden könnten. Im Weltraum wurden bereits aufblasbare Strukturen geflogen, mit denen die Asteroiden eingeschlossen werden könnten, damit wir die von ihnen verdunstenden Materialien sammeln und kondensieren können.

Je mehr wir diese Prozesse durchführen, desto besser werden wir darin. Wir beginnen mit vielleicht sehr groben Techniken im Vergleich zu Hollywood und Science-Fiction, aber mit der Zeit und Übung werden sich sehr fortschrittliche Verfahren zur Trennung von Material A von Material B entwickeln, wie sie es in jeder anderen Industrie von einem einfachen Start aus getan haben. Roboter werden all dies tun und natürlich auch helfen, Dinge zu reparieren und zu reparieren, wenn sie nicht wie geplant laufen.

Heute ist es sehr einfach, Roboter zu bauen, um die Ressourcen zu finden und sogar das anfängliche Sammeln und Entnehmen von Wasser aus diesem Material durchzuführen. Was wir daraus lernen, wird alles, was folgt, leiten.

GB: Bauen Sie selbst Roboter oder haben Sie die Möglichkeit, sie aus dem Regal zu kaufen?

C. L.: Wir bauen tatsächlich alle unsere Raumschiffe. Wir bauen fast alles direkt hier in Redmond, Washington. Wir kaufen viele Teile natürlich von der Stange und nutzen unsere Erfahrung, um das kostengünstigste interplanetare Raumfahrzeug zu bauen, das je gebaut wurde.

GB: Was sehen Sie als großen Maßstab für die Zukunft und wie wird Ihr Unternehmen in 20 Jahren aussehen?

C. L.: Im Jahr 2035 werden wir leicht in die Ära der mehrfachen Asteroidenoperationen im Weltraum eingetreten sein. Einige werden von der Regierung betrieben. Ich sehe mehrere Raumstationen, von denen einige von Regierungen und andere von privaten Unternehmen betrieben werden, entweder für die Forschung, für die Industrie oder vielleicht sogar für den Tourismus, als Ziel für Menschen, um diese Erfahrung zu machen.

All diese menschlichen Aktivitäten im Weltraum werden eine enorme Nachfrage schaffen. In vielen Fällen werden die Menschen das wichtigste Gut im Weltraum sein. Diese Menschen werden Ressourcen zum Leben brauchen, daher sollten wir bis Anfang der 2020er Jahre sicherlich die besten Quellen für Wasser und wahrscheinlich Metalle im Weltraum entdeckt haben.

Das Spannende daran ist, dass ein guter Asteroid genug Material enthält, um eine unvorstellbar große Menge industrieller Aktivitäten im Weltraum zu unterstützen. Wir könnten wirklich über etwas sprechen, das eine Minenlebensdauer von 100 Jahren hat, bis zu dem Punkt, an dem wir so viele Menschen im Weltraum haben wie auf der Erde.

Aber bis 2035 werden Asteroidenabbau, Aktivitäten auf der Mondoberfläche und hoffentlich sogar auf der Marsoberfläche etwas sein, was uns diese Ressourcen im Weltraum als Ergebnis einer zugänglichen Ressourcenquelle ermöglicht haben.

Ressourcen im Weltraum werden nur eine Erweiterung dessen sein, was diese Ressourcen auf der Erde für unsere Wirtschaft getan haben. Ich denke, alle unsere Kinder und Enkelkinder werden zu diesem Zeitpunkt darüber sprechen, Gee, wie es für unsere Eltern gewesen sein muss, diese dramatische Transformation durchgemacht zu haben, von diesen Menschen, die Lager im Weltraum aufschlagen und fast ihr Leben riskieren damit wir unseren Weltraumcampus auf der Mondoberfläche genießen können.

Ich denke, dass die Zukunft der Arbeit im Weltraum leicht zum Greifen nah ist und alle Technologien, die wir dafür benötigen, hier vorhanden sind. Wir müssen nur einen Weg finden, von der historischen Vorgehensweise der Regierung zu brechen und unternehmerischere und kostengünstigere Wege zu finden.

GB: Die Regierung öffnet keine Hotels, aber wann kann ich Ihrer Meinung nach in Bigelows Hotel im Low Earth Orbit einchecken?

C. L.: Bigelow, ich glaube, er wird das Beam-Modul auf die Internationale Raumstation bringen. Ich bin mir des genauen Datums nicht sicher, aber ich glaube, es liegt innerhalb des nächsten Jahres.

GB: Ich habe mich schon immer gefragt, ob ich Schwimmen mit Schwerelosigkeit kombinieren könnte. Im Low Earth Orbit können Sie ein kugelförmiges Schwimmbecken haben – tauchen Sie ein, die Oberflächenspannung kann stark gehalten werden, damit die Kugel nicht zersplittert. Du schwimmst hinüber und springst heraus. Ich bin mir sicher, dass es viele interessante Schwerelosigkeitssportarten geben wird.

C. L.: Na, hast du gesehen, wie viel Spaß die Astronauten hatten, nur Spiel mit Wasserpartikeln im Weltraum ?

Es stellt alles in Frage, was wir über unsere Umwelt wissen und wie die Schwerkraft funktioniert, sowie die Höhen und Tiefen.

Eine Sache, für die ich eine Leidenschaft habe und die den Schülern helfen möchte, sie zu verstehen und besser kennenzulernen, ist die Schwerelosigkeit. Stellen Sie sich vor, wie unterschiedlich unser Leben wäre, wenn wir eine Woche im Weltraum verbringen und erfahren würden, was es heißt, in der Schwerelosigkeit herumzuschweben, zu essen, zu baden und mit Dingen zu spielen. Die Art und Weise, wie wir Dinge für den Weltraum entwerfen würden, wäre völlig anders.

GB: Das ist also der Stoß für Ressourcenpläne. Ich habe mich jedoch immer gefragt, warum Sie sich nicht Interplanetare Ressourcen nennen.

C. L.: Planetarisch oder interplanetarisch, sie sind wirklich Ressourcen im planetarischen Maßstab, und wir müssen unser Denken nicht länger auf die Ressourcen beschränken, die durch diesen einen Planeten eingeschränkt werden, auf dem wir zufällig angefangen haben.

GB: Rechts. Der vielleicht tiefgreifendste Effekt des Weltraumprogramms waren bisher die Fotos, die zurückblicken, um unsere Erde als eine einzige Einheit, als einen Planeten zu sehen. Was wird Ihrer Meinung nach aus der Industrialisierung des erdnahen Weltraums resultieren?

C. L.: Ich denke sicherlich, dass es in unserer Natur als Menschen liegt, einen Hügel zu erklimmen und dann zu sehen, was wir von diesem Aussichtspunkt aus sehen. Oft ist die Reaktion Oh, ich sehe da draußen einen Horizont. Ich möchte den nächsten Hügel erklimmen.

Ich denke, eine andere Sache, die mir bei Leuten begegnet ist, die sehr besorgt über die Industrialisierung des Weltraums sind, ist gut, wir haben es hier auf diesem Planeten nicht herausgefunden und es hat viele Probleme verursacht. Also sollten wir einfach aufhören. Ich denke, die wahre Antwort könnte weiter davon entfernt sein, da wir alle Wege gelernt haben, es nicht zu tun.

Während wir den Weltraum entwickeln, haben wir die Möglichkeit, uns tatsächlich besser um diesen Planeten zu kümmern, als jeder unserer Vorfahren es jemals getan hat, weil wir Aspekte, die eine notwendige Tatsache des Lebens sind – Energie produzieren und Materialien sammeln, die wir brauchen – in uns aufnehmen können Platz, und machen Sie diese Aktivitäten nicht im Hinterhof von irgendjemandem. Wir können ein Umfeld schaffen, in dem Familien und Gesellschaften gedeihen und tun können, was immer sie brauchen, ohne sich um Ressourcenbeschränkungen zu sorgen. Es ist eine reiche Zukunft.

GB: In der Tat. Der Punkt am Weltraum ist in gewisser Weise, dass er der großartige Prozessor ist. Wenn Sie in Zukunft Abfallprodukte aus dem Schmelzen von Platinmetallen haben, können Sie sie auf dem Sonnenwind ausreiten lassen und das gesamte Sonnensystem verlassen.

C. L.: Absolut. Wenn ich einen Zauberstab schwenken und irgendein Problem lösen könnte, dann wäre es, eine unendliche Energiequelle zu erschaffen. Im Ingenieurwesen lernt man viel über Energie und was es braucht, um alles zu tun. Alles um dich herum in deinem täglichen Leben ist von Energiemangel geprägt.

Wenn Sie erkennen, wie sehr es unser Leben bestimmt, wenn wir Ressourcen von Asteroiden nutzen könnten, um diese Fusionskugel in der Mitte unseres Sonnensystems (der Sonne) effektiv zu nutzen. Es gibt Billionen und Abermillionen von Watt, die ungenutzt auf den Planeten treffen. Diese Energie zu sammeln und in der Lage zu sein, alles zu tun, was wir wollen, löst meiner Meinung nach fast jedes Problem, das wir haben.

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GB: Es ist also eigentlich eine alte Geschichte, je höher man kommt, desto größer ist der Horizont.

C. L.: Jawohl. Ich freue mich darauf, ins Sonnensystem zu kommen und unsere Arme ein wenig auszustrecken.

GB: Es ist toll, dass ihr das macht. Ich freue mich auf Ihren nächsten Triumph – insbesondere auf die Suche nach dem ersten Platin, das von einem Asteroiden kommt.

C. L.: Es wird die Bergbauindustrie, wie wir sie kennen, neu definieren. Ich freue mich darauf.

GB: Exzellent. Danke Chris Lewicki. Das ist eine wirklich bewundernswerte Zusammenfassung dessen, wohin Ihr Unternehmen geht. Ihr habt hier draußen viele Fans und wir suchen nach jedem eurer Errungenschaften. Tatsächlich suche ich heraus, wo ich selbst im Bigelow Hotel einchecken kann.

C. L.: Absolut. Wir freuen uns sehr, dass alle das Unternehmen verfolgen und zu dem beitragen, was wir tun. Wir können nicht jeden auf dem Planeten einstellen, aber das bedeutet nicht, dass Sie sich nicht an etwas beteiligen können, das uns voranbringt. Wenn Sie nicht sehen, dass jemand es tut, nehmen Sie es selbst auf und machen Sie es fertig.

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