Acht Dinge, die Sie noch nie über den Bergbau auf dem Mars, dem Mond und sogar auf Asteroiden gewusst haben

8 Dinge, die Sie noch nie über den Bergbau auf dem Mars, dem Mond ... und sogar auf Asteroiden gewusst haben

Als Regolith bezeichnet man lose Ablagerungen von Staub und kleinen Steinen auf der Oberfläche von Planetenkörpern, wie hier auf dem Mars. Bildnachweis: Shutterstock

Off-Earth-Mining war früher vielleicht nur Science-Fiction, aber jetzt ist es eine potenzielle 1-Billionen-US-Dollar-Industrie, die wahrscheinlich lebenswichtig sein wird, wenn Menschen es ernst meinen mit der Kolonisierung des Mars oder des Mondes.

Die Aufrechterhaltung des Lebens auf anderen Planetenkörpern wird mit ziemlicher Sicherheit die Nutzung von Ressourcen vor Ort erfordern, die derzeit noch ungenutzt bleiben.

UNSW-Experten – Professor Andrew Dempster und Professor Serkan Saydam, Direktor und stellvertretender Direktor des Australian Centre for Space Engineering Research (ACSER) – sagen, dass die Herausforderungen, die der Abbau solcher Materialien im Weltraum mit sich bringt, enorm sind.

Robotik mag die Antwort sein, aber selbst terrestrische Bergbausysteme sind noch nicht vollständig autonom, sodass neue Technologien entwickelt werden müssen. Auch kooperative Ansätze zwischen Unternehmen und Regierungen sowie zwischen Regierungen weltweit sind von entscheidender Bedeutung.

UNSW ist führend in Bezug auf Off-Erde Bergbauforschung und hier Prof. Demster und Prof. Saydam erklären, warum es so wichtig ist.

Warum ist Off-Earth-Mining wichtig?

Die traditionelle Antwort lautet: Wenn wir die Mond, oder Mars, dann müssen wir die dort vorhandenen Ressourcen nutzen. Der Grund dafür ist, dass die Verwendung lokaler Ressourcen allgemein als viel billiger angesehen wird als der Transport von Material von der Erde mit Raketen.

Die Startkosten sind jedoch im Laufe der Zeit rapide gesunken, sodass die finanzielle Tragfähigkeit des Off-Earth-Bergbaus kontinuierlich bewertet werden muss.

Welche Materialien sind am wichtigsten für die Herstellung im Off-Earth-Mining?

Wasser ist aus mehreren Gründen das wichtigste Material.

Das erste ist, dass Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden kann – wobei der Wasserstoff dann als Brennstoff verwendet werden kann.

Wasser wäre auch als Ressource an sich für Menschen, die auf dem Mond oder Mars leben, von entscheidender Bedeutung, um zu trinken und auch beim potenziellen Anbau von Nahrungsmitteln zu helfen.

Ein weiteres sehr nützliches Material ist Regolith, der Name für lose Ablagerungen von Staub und kleine Felsen auf der Oberfläche der Planetenkörper.

8 Dinge, die Sie noch nie über den Bergbau auf dem Mars, dem Mond ... und sogar auf Asteroiden gewusst haben

16 Psyche ist ein riesiger metallreicher Asteroid, der für die zukünftige Erforschung durch die NASA bestimmt ist. Bildnachweis: Shutterstock

Diese könnten als Zementmaterial zum Bau von Unterkünften für die dort lebenden Menschen verwendet werden. Es wird vorgeschlagen, dass das Verständnis der Regolith-Eigenschaften bei der Wende helfen könnte Lavaröhren– Hohlräume und Höhlen an der Oberfläche – in gastfreundliche menschliche Lebensräume.

Diese würden Schutz vor kosmischen und Sonnenstrahlungund reduzieren Sie die Exposition gegenüber extremer Hitze oder kalte Temperaturenähnlich wie die Höhlenwohnungen in Coober Pedy.

Wie einfach ist die Anwendung von Regolith?

Die erste zu beantwortende Frage ist, was genau die Eigenschaften des Regoliths auf dem Mond und dem Mars sind. Welche Physik hat das Gestein und wie kann es verarbeitet werden?

UNSW hat Finanzmittel für ein Projekt erhalten, das eine schmutzige thermische Vakuumkammer umfasst, die die beste Umgebung in Australien bieten wird, um die Eigenschaften eines solchen Regoliths zu testen.

Wie einfach ist es, Wasser und andere Materialien unter der Oberfläche von Mond und Mars zu finden?

Es bleiben noch große Fragen offen, wie viel Wasser – in Form von Eis – unter der Oberfläche vorhanden ist und wo genau es sich befindet.

Die erste Aufgabe besteht also darin, zu analysieren, wo sich das Eis befindet, um es dann abbauen zu können.

Das Bergbauwasser wird eine Infrastruktur schaffen, die dann verwendet werden kann, um andere Abbaumaterialien wie Mineralien und Seltenerdelemente, einschließlich Yttrium, Lanthan und Helium-3, richtig zu untersuchen.

Je nach Wirtschaftlichkeit könnten diese Seltenen Erden dann zurück zur Erde transportiert werden, wo sie bereits in den Motoren von Elektrofahrzeugen und auch in den Generatoren von Windkraftanlagen verwendet werden.

Was ist mit dem Abbau von Asteroiden? Was sind die Vorteile?

Untersuchungen haben gezeigt, dass Asteroiden in Bezug auf die ihnen zur Verfügung stehenden Mineralien viel konzentrierter sind.

Ein 2 km breiter Asteroid, der analysiert wurde, zeigte, dass er mehr Nickel enthielt, als auf der gesamten Erde vorhanden war – und verschiedene Asteroiden sollen unterschiedliche Elemente in sehr großen Mengen enthalten.

Kleine Asteroiden können auch relativ einfach aus dem Weltraum geholt und dann zur Erde transportiert oder direkt zum Abbau auf dem Mars oder dem Mond eingesetzt werden.

8 Dinge, die Sie noch nie über den Bergbau auf dem Mars, dem Mond ... und sogar auf Asteroiden gewusst haben

Die Fernsteuerung von Mining-Equipment auf dem Mars oder dem Mond könnte in Zukunft möglich sein. Bildnachweis: Shutterstock

Was sind die derzeitigen Hindernisse für den Off-Earth-Mining?

Der Bergbau auf der Oberfläche des Mondes oder des Mars muss mit ziemlicher Sicherheit rein robotergesteuert sein, und ein vollständig automatisierter Bergbau ist derzeit noch nicht einmal auf der Erde möglich, sodass erhebliche Entwicklungen erforderlich sind, bevor dies möglich ist.

Eine Lösung könnte darin bestehen, die Maschinen aus der Ferne zu bedienen, beispielsweise durch einen Menschen auf der Mondbasis oder sogar zurück auf der Erde. An Orten wie Pilbara in Westaustralien findet diese Art des Abbaus bereits bis zu einem gewissen Grad statt.

Es ist auch teuer, große Bergbaumaschinen in den Weltraum zu transportieren, so dass wahrscheinlich kleinere Maschinen verwendet werden müssen, die wiederum viel präziser beim Abbau des Materials sein müssen.

Diese kleineren Maschinen müssen auch mehr Leistung haben, als derzeit auf der Erde benötigt wird, um die Felsen zu brechen.

Wie wichtig ist Nachhaltigkeit?

Die Umweltauswirkungen auf Mond und Mars sind genauso wichtig wie auf der Erde, und viele glauben, dass es wichtig ist, aktuelle „schlechte“ Praktiken nicht an weit entfernte Orte zu exportieren, wo sie zumindest nicht sichtbar sind.

Es wird bereits geforscht, um sicherzustellen, dass der Bergbau außerhalb der Erde ethisch und nachhaltig ist, insbesondere angesichts der Tatsache, dass es derzeit keine Autorität gibt, um Erkundungen außerhalb der Erde zu überwachen.

Wann können wir damit rechnen, dass Off-Earth-Mining Realität wird?

Vor 10 Jahren war das Konzept des Off-Earth-Mining noch völlig neu, aber die Wachstumsrate in Bezug auf Forschung und Entwicklung war signifikant.

Experten glauben, dass ausserhalb der Erde Bergbauund eine mögliche spätere Besiedlung des Mondes und des Mars, sind in der Tat innerhalb der nächsten 30 Jahre realistisch.


Ein kleiner Schritt für die neue Grenze des Bergbaus


Zur Verfügung gestellt von
Universität von New South Wales


Zitieren: Acht Dinge, die Sie nie über Bergbau auf dem Mars, dem Mond und sogar Asteroiden wussten (2022, 12. Mai), abgerufen am 13. Mai 2022 von https://phys.org/news/2022-05-knew-mars-moon-asteroids. html

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