مقادیر زیادی از حیاتی‌ترین منابع طبیعی که ما روی زمین استفاده می‌کنیم در اجرام سیاره‌ای نزدیک وجود دارند. آب، گازها و مواد معدنی در ماه و همچنین دنباله‌دارها و سیارک‌ها گزینه‌ای بلندپروازانه برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده زمینی به شمار می‌آیند. حال با پیشرفت فناوری فضایی، بشر در آستانه طوفان طلای بعدی است و انتظار می‌رود استخراج خارج از زمین در دهه آینده آغاز شود.
در همین رابطه بخوانید: جذب دانشجوی ارشد برای معدن‌کاری در فضا
تلاش برای کاوش در اعماق فضا و ایجاد مستعمره در سیاره‌های دیگر در دهه گذشته تشدید شده و به همراه آن اهمیت استخراج منابع فضایی نیز افزایش یافته است. به دست آوردن منابع و مواد معدنی با ارزش حتی در محیط‌های سخت، از دیرباز برای انسان جذاب بوده است. با توجه به تب طلا در دهه ۱۸۰۰ بشر سابقه مواجهه با خطرات در جستجوی منابع ارزشمند را دارد و برای یافتن و جمع‌آوری مواد کمیاب و سودآور حاضر به ریسک‌هایی بوده است.
اجرام ارزشمند فضایی
در سال ۱۹۶۹، سنگ‌هایی از ماه بازگردانده شدند و دهه‌ها بعد، دو فضاپیمای ژاپنی با موفقیت بر روی سیارک‌ها فرود آمدند و ذرات غبار را ابتدا در سال ۲۰۰۵ و بار دیگر در سال ۲۰۱۹ جمع‌آوری کردند.
در ۲۴سپتامبر فضاپیمای اسیریس رکس (OSIRIS-REx) ناسا پس از جمع‌آوری حدود ۶۰ گرم از مواد سطحی سیارک بنو (Bennu) به زمین بازگشت. بنو یک سیارک کربنی است که در ۱۱سپتامبر۱۹۹۹ کشف شد. این سیارک کوچک تقریبا هر شش سال یک بار از نزدیکی زمین می‌گذرد؛ بنابراین بیشتر به عنوان یک جرم بالقوه خطرناک شناخته می‌شود. ناسا بنو را ردیابی می‌کند و معتقد است به احتمال ۱ در ۲۷۰۰ در ۲۱سپتامبر۲۱۳۵ با زمین تماس خواهد داشت.
همچنین در ۱۳اکتبر ماموریت سایکی (Psyche) ناسا به مقصد سیارک فلزی سایکی-۱۶ با موفقیت پرتاب شد تا در سال ۲۰۲۹ به این سیارک برسد. ارزش منابع فلزی این سیارک کمیاب طبق تخمین‌ها حدود ده هزار کوادریلیون دلار خواهد بود که بیشتر از کل اقتصاد زمین است!
در همین رابطه بخوانید: لحظه گذر یک سیارک خطرناک از کنار زمین را ببینید+تصاویر
سایر سیارک‌ها نیز سرشار از عناصری هستند که در زمین بسیار نادر هستند. در این خصوص می‌توان پلاتین، ایریدیوم، اسمیم و پالادیوم را نام برد که همگی در صنعت بسیار مهم هستند و در محصولات متنوعی مانند مبدل های کاتالیزوری، ضربان‌سازها و ایمپلنت‌های پزشکی و اکثر قطعات الکترونیکی مدرن استفاده می‌شوند.
علاوه بر این، به نظر می‌رسد که مقادیر زیادی هلیوم-۳ (ایزوتوپ سبک هلیوم) در نواحی استوایی ماه وجود دارند. هلیوم-۳ یک منبع سوخت بالقوه برای راکتورهای هم‌جوشی نسل دوم و سوم است که انتظار می‌رود تا پایان قرن به بهره‌برداری برسد.
آیا ما حق معدن‌کاری فضایی را داریم؟
برنامه آرتمیس (Artemis) ناسا تاسیس یک مستعمره در ماه و نهایتا مریخ را هدف قرار داده است و تنها راه کاهش هزینه‌های هنگفت انتقال منابع از زمین، ایجاد زیرساخت‌های خودکفا خواهد بود.
در همین رابطه بخوانید: ناسا: انسان‌ها تا سال ۲۰۳۰ روی ماه زندگی و کار می‌کنند
آب یک نقطه شروع ضروری است؛ هنگامی که به اکسیژن و هیدروژن تبدیل می‌شود، می‌تواند به عنوان پیشران حامل فضایی برای ماموریت‌های فضایی بیشتر استفاده شود. ذخایر عظیم یخ ماه نشان می‌دهد که این یک منبع پایدار و اقتصادی‌تر در مقایسه با حمل‌ونقل از زمین است.
استرالیا که به آرتمیس پیوسته است، می‌تواند با استفاده از منابع فضایی برای کاهش خطرات احتمالی استخراج خارج از زمین، به عنوان یک رهبر جهانی در استفاده از منابع در محل قرار گیرد. این موضوع شامل استفاده از رگولیت (Regolith) ماه برای ساخت‌وساز یا استخراج مواد معدنی با تمرکز بر آب قمری است.
با این حال، استخراج خارج از زمین چالش‌های زیادی دارد:
- عدم قطعیت‌های زمین‌شناسی: ما دقیقا نمی‌دانیم که آب کجاست و چقدر وجود دارد
- نیازهای زیرساختی مانند سکوهای فرود
- ملاحظات اجتماعی: برخی افراد وابستگی عاطفی قوی به ماه دارند
- محدودیت‌های مالی با ریسک بالا
معاهده فضایی ۱۹۶۷ به صراحت کشورها را از ادعای مالکیت یک جرم آسمانی منع می‌کند. یکی از طرح‌های ارائه‌شده توسط ایالات متحده و سایر کشورها نشان می‌دهد همانطور که آب‌های بین‌المللی روی زمین متعلق به هیچ‌کس نیست و هرکسی می‌تواند در آن ماهی‌گیری کند، کشورها و شرکت‌ها نیز می‌توانند بالفعل از آن‌ها بهره‌برداری کنند. همچنین آن‌ها می‌توانند منابع استخراج‌شده از اجرام سماوی را به خود اختصاص دهند بدون اینکه در واقع ادعای خود اجرام سماوی را داشته باشند.
شکست‌ها و پیروزی‌ها در معدن‌کاری فضایی
شرکت آمریکایی پلنتری ریسورسز (Planetary Resources) که در سال ۲۰۰۹ با هدف توسعه صنعت استخراج رباتیک سیارک‌ها تاسیس شد، در سال ۲۰۲۰ با وجود سرمایه‌گذاران بنیان‌گذار برجسته از جمله مدیرعامل سابق گوگل و بنیان‌گذار گروه چندملیتی ویرجین (Virgin Group) به مرکزیت بریتانیا سقوط کرد.
در همین رابطه بخوانید: سنجش از دور ماهواره‌ای، انقلابی در صنعت معدن
شرکت انرژی شکلتون (Schakleton Energy Company) در آمریکا در سال ۲۰۰۷ با هدف توسعه فناوری‌های استخراج در ماه تاسیس شد و در سال ۲۰۱۳ شکست خورد. زیرا نتوانست سرمایه کافی را در دو سال قبل از این تاریخ جمع‌آوری کند.
با این حال، شرکت‌های دیگری از آن زمان ظهور کرده‌اند و در این صنعت سرمایه‌گذاری می‌کنند. یکی از نمونه‌ها شرکت آی‌اسپیس (i-space) ژاپن بوده که هدف آن کمک به شرکت‌ها برای دسترسی به فرصت‌های تجاری جدید در ماه است. شرکت آمریکایی آف‌ورلد (Offworld) نیز در حال توسعه ربات‌های صنعتی است که قادر به معدن‌کاری روی زمین، ماه، سیارک‌ها و مریخ هستند.
شرکت معدن‌کاری سیارک (Asteroid Mining Corporation) بریتانیا در حال حاضر بودجه توسعه ماهواره الدورادو (El Dorado) را که به طور رسمی برای پرتاب در سال ۲۰۲۳ برنامه‌ریزی شده است، تامین می‌کند. این ماهواره باید یک بررسی طیفی گسترده از ۵ هزار سیارک انجام دهد تا با ارزش‌ترین سیارک‌ها را شناسایی کند.
مسیر دشوار معدن‌کاری فضایی
هر چقدر هم که بخش دولتی یا خصوصی علاقمند به توسعه فعالیت‌های استخراجی برای منابع فرازمینی باشد، این کار چندان آسان نخواهد بود.
برای مثال، اگر بخواهیم در ماه معدن‌کاری کنیم، باید بر مشکلات خاصی غلبه کنیم؛ در قطب‌های ماه، دما از ۱۲۰ درجه سانتیگراد در روز به ۲۳۲ درجه سانتیگراد در شب می‌رسد. تابش پرتوهای کیهانی در ماه توسط میدان مغناطیسی منحرف نمی‌شوند. همانطور که فضانوردان آپولو (Apollo) ناسا نیز کشف کردند، گرد و غبار ماه بسیار ریز و بسیار ساینده است.
بنابراین قطعات متحرک در ماشین‌آلات مکانیکی باید محافظت شوند. روان‌کاری و خنک‌کاری نیز از آن جا که اکثر روغن‌ها و خنک‌کننده‌ها در خلا متلاشی یا تبخیر می‌شوند بسیار دشوار است.
مسیر پیش روی معدن‌کاری مملو از عدم قطعیت است، اما ادغام دانش معدن با اکتشاف فضا در سال‌های پیش رو بسیار مهم خواهد بود.