التعدين على القمر: الاندفاع القادم نحو الذهب سيكون في الفضاء

تعدين القمر - Moon Express Lunar Outpost
الآن، بينما تقرأ هذه الكلمات، هناك حمى ذهبية في المجرة ستجعل كاليفورنيا في أربعينيات القرن التاسع عشر تبدو وكأنها عشاء تدريبي. في هذه اللحظة بالذات، تخطط مجموعة من الشركات المدعومة من المليارديرات للتنقيب في الفضاء الخارجي عن احتياطيات غير مقدسة من المعادن الثمينة وغيرها من الكنوز غير المستغلة. على القمر وحده كوادريليون من الدولارات من الأوساخ بين الكواكب على المحك.

وهذه ليست مجرد خطة عالية التحليق ومتفائلة بشكل يائس أيضًا. الأمور تتحرك بالفعل. لقد تم تصنيع الصواريخ، ومنحت إدارة الطيران الفيدرالية بالفعل شركات معينة حق إطلاقها. إن شذرات الذهب الكونية جاهزة للقطف، والثروة، كما يقول المثل، تفضل الجريئة.

سواء أحببنا ذلك أم لا، فإن بعض أغنى أصحاب رؤوس الأموال على وجه الأرض سيطلقون التعدين قريبًا العمليات على القمر - وإذا كنا نأمل في أن نصبح كائنات متعددة الكواكب، فهذا ليس بالأمر السيئ بالضرورة شيء.

متعلق ب

  • شركة SpaceX سترسل مليارديرًا يابانيًا في رحلة إلى القمر، لكنه لن يذهب بمفرده

اندفاع الذهب الكوني

إن الكنوز التي يبحث عنها المنقبون في عصر الفضاء لا تعد ولا تحصى. سطح القمر مليء ليس فقط بالأشياء الثمينة المعادن والنظائر النادرة، ولكن أيضًا سلسلة من الموارد الطبيعية الأخرى.

بعض هذه ذات قيمة يبعث على السخرية. على سبيل المثال، تبلغ قيمة هيليوم-3 حاليًا 40 ألف دولار لكل منها أوقية. ولوضع ذلك في الاعتبار، يتم تداول الذهب حاليًا عند مستوى 1200 دولار تقريبًا أوقية. يأتي هذا التقييم المرتفع بشكل لا يصدق من الندرة النسبية للنظائر هنا على الأرض، فضلاً عن إمكاناتها كمصدر للوقود. يمكن استخدام الهيليوم-3 كمصدر فعال للوقود البديل في عملية الاندماج المفاعلاتوحوالي 220 رطلاً منها يمكنها نظريًا تزويد دالاس بالطاقة لمدة عام كامل.

يمكن لحوالي 220 رطلاً من الهيليوم-3 نظريًا تزويد دالاس بالطاقة لمدة عام كامل.

ومع ذلك، ليست كل كنوز القمر غريبة إلى هذا الحد. بالإضافة إلى النظائر النادرة والمعادن الثمينة، هناك أيضًا أموال نقدية باردة وصعبة يمكن الحصول عليها. خصصت شركة جوجل مبلغ 30 مليون دولار من أموال الجائزة لمسابقة جائزة Lunar X، في محاولة لتحدي المهندسين ورجال الأعمال الممولين من القطاع الخاص لتطوير طرق التكلفة الضائعة لاستكشاف الفضاء. وبعبارة أخرى، فإن من يصل إلى القمر أولا لا يحصل فقط على إمكانية الوصول غير المقيد إلى موارده، بل يحصل أيضا على ملايين الدولارات فقط للوصول أولا.

تقدم Google أيضًا جوائز فردية لاستكمال بعض المعالم - بما في ذلك جائزة مكافأة الكشف عن المياه. وكما تبين، قد يكون الماء المورد الأكثر قيمة ليس فقط على القمر، ولكن أيضًا في النظام الشمسي. بمجرد تحديد موقع الماء المتجمد، يمكن فصل الهيدروجين والأكسجين بسهولة، وإذا كان لديك الهيدروجين والأكسجين، فسيكون لديك وقود الصواريخ. فقط تخيل كم من المال يمكن أن تتقاضاه أول محطة وقود قمرية للغالون الواحد!

علاوة على ذلك، فإن حتى تراب القمر (المعروف باسم الثرى) له قيمة كبيرة. ونظرًا للتكلفة المرتفعة لكل رطل لإرسال المواد إلى المدار، فإن أي شخص يأمل في إنشاء عملية تعدين على القمر سيحتاج إلى "العيش خارج الأرض" قدر الإمكان. مع أخذ هذا في الاعتبار، استخدم فريق من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا بالفعل الثرى المُحاكى لإنشاء الطوب الذي يمكن استخدامه في مشاريع البناء على القمر. وبالمثل، طورت وكالة الفضاء الأوروبية أ الثرى الاصطناعي والتي عند مزجها مع أكسيد المغنسيوم تنتج مادة ذات الطباعة ثلاثية الأبعاد محتمل. لماذا يتم شحن قاعدة القمر حجرًا تلو الآخر بينما يمكنك طباعتها بنفس السهولة - أو الأفضل من ذلك، بيع الطوب لشركة إنشاءات قمرية؟

تعرف على عمال المناجم

صدق أو لا تصدق، هناك بالفعل حفنة من شركات الفضاء الخاصة تتنافس مع بعضها البعض نحو منصة الإطلاق. في أواخر عام 2016، قامت شركة Moon Express - التي يمكن القول إنها الشركة الأولى في العالم لتعدين القمر - حصلت على الموافقة لإطلاق مهمة القمر. وهذه هي المرة الأولى التي توافق فيها الحكومة على مهمة خاصة خارج مدار الأرض.

"نحن نذهب إلى القمر ليس لأنه سهل، ولكن لأنه مربح"، مازحا نافين جاين، المؤسس المشارك ورئيس مجلس إدارة مون إكسبريس، مستشهدا بجون كينيدي. كينيدي جامعة رايس الشهيرة القمر خطاب.

جون دبليو يونغ على القمر
ناسا
ناسا

هذه ليست مجرد مزحة ذكية. لقد نجح Moon Express في الوصول بالفعل مليون دولار جائزة X المالية لكونها أول شركة خاصة في المسابقة تقدم وتختبر مركبة هبوط على سطح القمر. يمكن للشركة الاستفادة من جوائز X الأخرى في وقت مبكر من شهر نوفمبر من هذا العام؛ وذلك عندما تأمل الشركة في الهبوط على سطح القمر.

للتنافس على جائزة المركز الأول البالغة قيمتها 20 مليون دولار، كل ما يتعين على الشركة الممولة من القطاع الخاص القيام به هو تقديم طلب بنجاح مركبة فضائية على القمر، تسافر مسافة 500 متر عبر سطح القمر، بينما تنقل صورًا وفيديو عالية الدقة الى الارض. سهل بما فيه الكفاية، أليس كذلك؟

وتأمل DSI في استخدام أسطول من "الحصادات" للإمساك بالكويكبات الغنية بالموارد واستخراج المياه.

الشيء هو أن Moon Express ليس الزي الوحيد في المدينة. وهي حاليًا في سباق ضد عدد قليل من شركات التعدين الفضائية الأخرى، وأبرزها صناعات الفضاء السحيق (DSI) من ماونتن فيو، كاليفورنيا، و الموارد الكوكبية من ريدموند، واشنطن. على الرغم من أن الشركتين لا تركزان بشكل واضح على القمر، إلا أنهما تستحوذان على نصيبهما الخاص من سوق التعدين الفضائي المزدهر من خلال تطوير التقنيات لمسح واستخراج الموارد من الكويكبات القريبة من الأرض (NEAs).

نظرًا لقربها من الأرض، فإن الوصول إلى العديد من المناطق القريبة من الأرض الغنية بالمياه أسهل بكثير من الوصول إلى القمر. ولهذا السبب، أطلقت شركة Planetary Resources على هذه الهيئات اسم "الفاكهة المعلقة المنخفضة للنظام الشمسي"ويتطور منصة التلسكوب الفضائي لتحليل NEAs لتحديد تركيبها. سيتم بعد ذلك استخدام هذه البيانات لتحديد الآفاق التي يمكن التنقيب فيها عن المواد الخام (أي المياه و معادن المجموعة البلاتينية). وتخطط الشركة لإطلاق نظام التنقيب عن الكويكبات في 2020.

وبالمثل، سوف تستخدم DSI الخاص بها المنقب -1 المركبة الفضائية للقاء NEA لتحديد تكوينها وقيمتها اللاحقة. وتأمل الشركة في نهاية المطاف في استخدام أسطول من "الحصادات" للإمساك بالكويكبات الغنية بالموارد واستخراج المياه. وبعد المعالجة، من المفترض أن تكون الدفاعات قادرة على استخدام هذا الماء كوقود دافع لسحب الكويكب إلى الأرض. الفضاء القريب من الأرض حيث يمكن بعد ذلك معالجة هذه الأصول. ومن المقرر أن تطلق الشركة نموذجها الأولي المنقب-X المركبة الفضائية في وقت لاحق من هذا العام.

من يجد شيئا يحتفظ به؛ الخاسرون يبكون

كان من المعتاد أن يكون المطالبة بالصخور الفضائية أمرًا صعبًا، ولكن بفضل بعض التشريعات التقدمية تم سنه في السنوات الأخيرة، وقد تم التغلب على العديد من العقبات القانونية التي تقف في طريق عمليات التعدين الفضائية هذه. خارج.

حتى وقت قريب، لم يكن هناك الكثير من القوانين أو المعاهدات الدولية التي تم التصديق عليها فيما يتعلق بالموارد الموجودة خارج كوكبنا. وفي عام 1967، حصلنا على معاهدة الفضاء الخارجي، التي تحدد معايير واسعة حول استخدام الفضاء للأغراض السلمية، وتنص أيضاً على وجه التحديد على أنه لا يجوز لأي دولة أن تمتلك أي شيء خارج الأرض. من الواضح أن هذه الاتفاقية ليست مثالية تمامًا لأي شخص يتطلع إلى إنشاء عملية تعدين على القمر.

مفهوم DSI Prospect-1 أرخميدس

لكن اللعبة تغيرت منذ عامين. وفي عام 2015، دفعت إدارة أوباما قدماً إلى الأمام قانون القدرة التنافسية لإطلاق الفضاء التجاري. يعمل هذا التشريع بشكل أساسي حول دلالات المعاهدات القائمة، ويمكّن الأفراد من استعادة الموارد في الفضاء دون المطالبة الصريحة سيادة على الأرض القمرية التي تم أخذ الموارد منها.

يقول جاين: "فكر في هذه الكواكب كمياه دولية". "لا يحق لأحد أن يمتلك الأشياء الأساسية، ولكن يمكنه استخدام الموارد الخاصة،" "إنهم [يستطيعون] امتلاك الأسماك والأشياء النفط... نحن كشركة خاصة نطير تحت العلم الأمريكي، بمعنى ما، نحن سفينة دولية مياه."

ومع وجود الإطار القانوني لتحديد من يملك حقوق أي موارد مستردة على القمر وما بعده، أصبحت أبواب الفرص مفتوحة على مصراعيها. هناك كنز ضخم من الغنائم يطفو فوق رؤوسنا، ومن يصل إلى هناك أولاً لديه تفويض مطلق لاستخراجه – علينا فقط القيام بالرحلة.

التكنولوجيا جارية

قد يبدو الأمر كما لو أن أعمال التعدين الفضائية هذه لا تزال أمامها عدة عقود قبل أن تؤتي ثمارها، لكن إيان أ. كريستنسن، مدير المشروع مع مؤسسة العالم الآمن، يعتقد أن هذا العصر الجديد أقرب مما تظن.

ويوضح قائلاً: "في العامين المقبلين، سنرى شركات تقدم عروضًا تكنولوجية ومهام "تنقيب" مبكرة، في مدار الأرض، وإلى الكويكبات، وعلى سطح القمر". "من الممكن تنفيذ مهام العرض التجاري والتحقق من صحة تكنولوجيا استخراج الموارد الفعلية في غضون عقد من الزمن."

ويشاركنا الباحث السابق في وكالة ناسا، الدكتور فيل ميتزجر، نفس الشعور. "إن التحدي الرئيسي لهذا المفهوم،" هو يشرح"ليست تكنولوجيا ولا تكلفة، ولكنها ببساطة إقناع الناس بأنها واقعية."

على الرغم من أن هذه التكنولوجيا قد تبدو مستقبلية، إلا أنها قيد التطوير بالفعل. عقدت وكالة ناسا شراكة مع شركة الآلات العملاقة Caterpillar Inc. كجزء من برنامج الشراكات المبتكرة. ويتطلع التعاون المشترك إلى تطوير "عمليات نقل الثرى" مثل حفر الخنادق، والتعدين الشريطي، والتجويف، والحفر التنقيب.

ستستخدم مهمة Resource Prospector التابعة لناسا - والتي يمكن إطلاقها في أوائل عام 2020 - مركبة جوالة للبحث عن موارد القمر تحت السطح. بمجرد تحديد موقع الوديعة، ستنشر السيارة أ تدريبات لاستخراج المواد التي يصل عمقها إلى متر واحد.

المنقب عن الموارد - الفاصل الزمني للزحف على الرمال

قد لا يبدو متر واحد كثيرًا، ولكن على القمر، لا تتطلب العديد من المواد الأكثر قيمة الحصول عليها مشاريع حفر ضخمة. وبسبب ملايين السنين من الاصطدامات، فإن سطح القمر نفسه مغطى برواسب غنية.

في بداية اندفاع الذهب في كاليفورنيا، كانت طبقات الحصى كذلك مركزة مع الذهب، يمكن للتسعين في وقت مبكر مِقلاة يدويًا لهذه الموارد في تيارات دون طرق استخراج ثقيلة. من المحتمل أن يكون القمر غير المستعمر مشابهًا، ولهذا السبب بالتحديد يكره جاين استخدام شرط "التعدين" فيما يتعلق بسطح القمر.

"التعدين له دلالة سلبية، حيث يعتقد الناس أنك تحفر حفرة وتدمر الأشياء،" جاين وأوضح في مقابلة مع صحيفة الغارديان. "هذا أشبه بالجمع أو الحصاد."

أصبح السفر إلى الفضاء أرخص كل شهر

منذ وقت ليس ببعيد، كان إرسال شيء ما إلى الفضاء يكلف الكثير من المال. في الواقع، لا يزال الأمر كذلك. لكن ذلك التكلفة تتناقص بسرعةويرجع الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى الابتكار والمنافسة بين مقدمي خدمات الإطلاق من القطاع الخاص مثل SpaceX وUnited Launch Alliance وOrbital ATK. في الوقت الحالي، تبلغ تكلفة إطلاق شيء ما إلى المدار حوالي 10.000 دولار للرطل الواحد. تأمل SpaceX في ذلك جلب ذلك إلى أسفل إلى 1000 دولار في السنوات القليلة المقبلة.

"لقد ظلت وكالة ناسا تصنع الصواريخ، ولا يعلم الله إلا متى. لقد تطلب الأمر من إيلون موسك بناء صاروخ قابل لإعادة الاستخدام.

"لقد ظلت وكالة ناسا تصنع الصواريخ، ولا يعلم الله إلا متى. استغرق الأمر إيلون ماسك لبناء صاروخ قابل لإعادة الاستخدام"، يقول جاين. "ناسا لم تفعل ذلك... لقد أحدث إيلون اضطرابًا في صناعة الصواريخ من خلال خفض تكلفة الصاروخ من 200 مليون [دولار] إلى 70 مليون [دولار]. أعرف أشخاصًا يصنعون صواريخ بمليون [دولار]. وستبلغ تكلفة هذه الصواريخ آلاف الدولارات”.

إنه لا يبالغ. تعمل Moon Express مع الشركات التي تعمل على حافة السفر إلى الفضاء. الشركة لديها حاليا عقد مع شركة تدعى مختبر الصواريخ، وتخطط لاستخدام نظام الصواريخ الإلكتروني الخاص بالشركة في مهمتها القمرية الافتتاحية. يستخدم الإلكترون محرك Rutherford الثوري من Rocket Lab في مرحلتي الدفع. يتكون الجسم من مركب الكربون إلى حد كبير تقليص الوزن الإجمالي. المحرك نفسه مصنوع بالكامل تقريبًا من مكونات مطبوعة ثلاثية الأبعاد. عادةً ما يستغرق الأمر أشهرًا لبناء محرك صاروخي من الصفر، لكن Rocket Lab يمكنها بناء محركها في غضون بضعة أشهر فقط ثلاثة أيام.

يقول جاين: "ليست مهمة [ناسا] الابتكار". "إن مهمتهم هي إنشاء أساس العلم وأساس البحث. إن مهمة رائد الأعمال هي الخروج والتسويق وخفض التكلفة وإنشاء الأعمال التجارية من حوله.

المدينة المزدهرة

بمجرد أن يقوم أحد المنقبين الفضائيين الجريئين على الأرض بإنشاء أول موقع على القمر، ستفتح البوابات على مصراعيها. وبعد أن تقوم إحدى المجموعات ببناء البنية التحتية القمرية اللازمة لدعم عملية التعدين، فإنها ستمهد الطريق أيضًا لشركات أخرى لتحذو حذوها.

تركز شركة Moon Express على ما هو أكثر بكثير من مجرد استخراج موارد القمر غير المستغلة، فالهدف النهائي للشركة هو وضع الأساس لسلسلة التوريد القمرية. على هذا النحو، يرى نافين جاين نفسه على أنه أقل من قرصان الفضاء الذي يغزو القمر وأكثر من ستيف جوبز في عصر الفضاء.

"ما تفعله Moon Express حقًا هو بناء iPhone القمر، ومن الواضح أن هذا iPhone سيحتوي على متجر تطبيقات،" يوضح Jain. "سنقوم ببناء مجموعة من التطبيقات وسنسمح لأطراف ثالثة ببناء مجموعة من التطبيقات أيضًا. عندما نهبط على القمر ونقوم ببناء البنية التحتية الأساسية لجهاز iPhone، ماذا سيكون بوكيمون جو القمر ومن سيبني ذلك؟

من حصاد العناصر الأرضية النادرة إلى بناء القمر الموتيلات مصنوعة من الثرى لبناء محطة وقود على سطح القمر؛ القمر ناضج مع الإمكانات الاقتصادية.

هذا أكثر من مجرد الاستيلاء على الأموال في عصر الفضاء. إنها خطوة ضرورية للبشرية إذا كنا نأمل في أن نصبح كائنات متعددة الكواكب. ومن الغريب أن يتم تسليم مفاتيح الكون إلى المنقبين عن الذهب من الشركات - وهو أمر مثير للاشمئزاز بقدر ما قد يكون ربما تكون هذه هي الخطوة الأكثر جدوى واقتصادية نحو إنشاء أول كائن بشري خارج كوكب الأرض مستعمرة.

ويشير جاين إلى أنه "في غضون 15 عامًا، سيكون القمر جزءًا مهمًا من اقتصاد الأرض، وربما وطننا الثاني". "تخيل ذلك."

توصيات المحررين

  • يبحث الملياردير الياباني عن شريك مهم في رحلة SpaceX إلى القمر
  • تعدين الكويكبات أصبح حقيقة واقعة تقريبًا. ماذا تعرف عن اندفاع الذهب في الفضاء؟