ارزشمندی سیارک‌ها با منابع چند صد میلیارد دلاری

ارزیابی‌های نظری مربوط به ارزش سیارک سایکی (Psyche) بسیار بالا هستند و برآورد شده این سیارک شامل مقادیر زیادی فلزات با ارزشی مانند طلا و پلاتین باشد؛ با این حال، چالش‌ها و هزینه‌های عظیم استخراج از سیارک‌ها و ناپایداری بازارهای فلزات باعث می‌شود که این ارزیابی‌ها در عمل واقعا غیرواقعی باشند. برای استخراج چنین ثروتی، نیاز به فناوری‌های پیچیده و سرمایه‌گذاری‌های کلان است که فعلا در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارند.

طبق تحقیقات برنامه منابع فضایی دانشگاه کلرادو ماینز (Colorado University of Mines Space Resources) آمریکا و با حمایت مالی استارتاپ معدنکاری سیارکی استرفورج (Astroforge) در آمریکا انجام شده، انواع فلزات موجود در سیارک‌ها و این که آیا این فلزات به اندازه‌ تخمین محاسبه انجام شده‌ فراوان هستند یا خیر، می‌پردازد.

آیا فلزات موجود در سیارک‌ها ارزشمند هستند؟

این مطالعه فلزات موجود در سیارک‌ها را به ۲ گروه تقسیم‌بندی می‌کند:

فلزاتی که ارزش بازگرداندن به زمین را دارند

فلزات گروه پلاتین (PGMs) شامل پلاتین، رودیم و پالادیوم هستند که به دلیل کمیابی و ارزش بالای خود در صنایع مختلفی از جمله خودرو، الکترونیک و پزشکی بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند؛ این فلزات از نظر اقتصادی مقرون‌ به‌ صرفه‌ترین نوع فلزات برای بازگرداندن به زمین هستند و به دلیل کاربردهای گسترده‌ای که دارند به راحتی مورد سرقت قرار می‌گیرند.

فلزات مناسب برای استفاده در فضا

فلزاتی مانند آهن، آلومینیوم و منیزیم می‌توانند در ساخت و ساز فضایی مانند ایستگاه‌های فضایی یا آرایه‌های خورشیدی استفاده شوند، اما حمل و نقل این فلزات به زمین به‌ صرفه نیست؛ در حالی که این فلزات می‌توانند به کاهش هزینه‌های پرتاب کمک کنند، چالش‌هایی مرتبط با تامین و تقاضا و زیرساخت‌های لازم برای استخراج آن‌ها وجود دارد.

جدا از چالش‌های مربوط به تعیین ارزش واقعی فلزات فضایی به دلیل عدم تقاضا، هزینه ارسال مواد و فلزات از زمین بسیار بالا است و حدود ۱۰ هزار دلار به ازای هر کیلوگرم برای کارهای فضایی تخمین زده می‌شود؛ در حالی که برای فلزات رایجی مانند آهن، هزینه استخراج و تولید تنها ۱۰۰ دلار به ازای هر کیلوگرم می‌باشد.

این قیمت‌گذاری‌ها به‌ هیچ‌وجه قابل‌ مقایسه نیست با فلزات گروه پلاتین، مانند رودیوم که برای تقاضاکننده نزدیک به ۵۰۰ هزار دلار به‌ ازای هر کیلوگرم هزینه‌ دارد، اما همچنان می‌توان استخراج فلزاتی مانند آهن و آلومینیوم از سیارک‌ها را به دلیل کاربردهایشان در ماموریت‌های فضایی و ساخت‌ و سازها، به نحوی توجیه کرد.

با تمام این توضیحات و محاسبات، چگونه باید ارزش واقعی سیارک‌هایی را که ممکن از آن‌ها منابع استخراج کنیم، بسنجیم؟ برای سنجش ارزش واقعی سیارک‌ها از نظر استخراج منابع، باید به چندین عامل توجه کنیم. نخست، نوع و مقدار فلزات موجود در سیارک‌ها و کاربردهایشان را باید بررسی کرد.

همچنین، قیمت و تقاضا برای فلزات با ارزش‌تر باید در نظر گرفته شوند. در نهایت، محاسبه هزینه‌های استخراج و حمل‌ و نقل این فلزات به زمین یا مورد استفاده در فضا می‌تواند به تعیین ارزش نهایی کمک کند؛ لذا ارزش سیارک‌ها نه‌ تنها به محتوای فلزی آن‌ها بستگی دارد، بلکه به کاربرد عملی آن‌ها در بخش‌های مختلف فضایی و اقتصادی مرتبط است.

راستی‌آزمایی ارزش سیارک سایکی

با توجه به تحقیقات، شواهد نشان می‌دهد که سیارک‌ها احتمالا مقدار قابل توجهی از فلزات استخراج‌پذیر داشته باشند، حتی اگر خلوص فلزی آن‌ها پایین باشد؛ بنابراین، فرضیه وجود سیارک‌هایی از فلز خالص برای بسیاری از سیارک‌ها ممکن است به واقعیت نزدیک نباشد.

مطالعات نشان می‌دهد که فلزات گروه پلاتینیوم در شهاب‌سنگ‌ها در غلظت‌هایی بسیار بالاتر از معادن زمینی پیدا می‌شوند. یکی از مواد توده‌های فلزی مقاوم (RMNs) هستند که در مواد معدنی کلسیم-آلومینیوم (CAIs) در انواع خاصی از سیارک‌ها، به‌ ویژه سیارک‌های نوع L قرمز، یافت می‌شوند.

این کانی‌ها می‌توانند فلزات گروه پلاتین (PGMs) را در غلظت‌های بسیار بالایی نسبت به آنچه در زمین یافت می‌شود، ذخیره کنند و به دلیل اندازه‌های بسیار کوچک (در مقیاس میکرونی و کوچک‌تر) چالش‌های قابل‌توجهی برای پردازش دارند؛ این چالش‌ها شامل روش‌های استخراج و فرآوری پیچیده‌ای است که نیاز به دقت و فناوری پیشرفته دارند.

چالش پردازش فلزات فضایی

استخراج فلزات برای استفاده در فضا با چالش‌هایی همراه می‌باشد؛ زیرا فلزاتی مانند آهن و آلومینیوم معمولا در حالت‌های اکسید شده قرار دارند و برای جداسازی این عناصر خالص، به فرآیندهای انرژی‌بری مانند الکترولیز رگولیت مذاب (Molten Regolith Electrolysis) نیاز است.

الکترولیز رگولیت مذاب یک فرآیند است که در آن سنگ‌ریزه‌های مذاب، به ویژه سنگ‌ریزه‌های ماه حرارت داده شده و به حالت مذاب درمی‌آیند. در این حالت، با استفاده از الکتریسیته، اکسیژن و آلیاژهای فلزی مذاب تولید می‌شود. این فناوری به تولید مواد اولیه و اکسیژن در بازدهی بالا کمک می‌کند و ظرفیت بسیار زیادی برای استفاده در ماموریت‌های فضایی و استخراج منابع از ماه دارد.

این امر سبب بروز مسئله مرغ و تخم‌مرغ می‌شود: ساخت زیرساخت‌های لازم برای استخراج این فلزات نیازمند انرژی است، اما تولید آن انرژی خود نیازمند زیرساخت‌هایی می‌باشد که باید با استفاده از مواد استخراج‌ شده ساخته شود. شرکت استرفورج قصد دارد این چالش‌ها را حل کند و ماموریت آینده آن هدف‌گیری سیارک‌های نزدیک به زمین برای ارزیابی ترکیب فلزی آن‌ها می‌باشد.

درک این مسئله می‌تواند دیدگاه‌های ارزشمندی در مورد قابلیت اقتصادی معدن‌کاوی سیارکی ارائه دهد و به بهبود درک بشر از مواد موجود در منظومه شمسی نیز کمک کند.

استخراج معادن از سیارک‌ها هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد، اما ظرفیت بالایی برای تحول در اقتصاد زمین و فضای خارج از جو دارد. تحقق ایده‌های نظری به پروژه‌های عملی نیازمند پیشرفت‌های فناورانه، سرمایه‌گذاری راهبردی و زمان است؛ در حال حاضر، آرزوی تسخیر و استخراج از ستاره‌ها جذاب و قابل دستیابی‌تر از همیشه به نظر می‌رسد، اگرچه هنوز کشورها و بخش‌های مختلف با چالش‌های متعددی در این زمینه مواجهند.