...zašto vađenje ruda sa asteroida nije lako

Naša planeta ima ograničene resurse, ali neke od sirovina koje ćemo uskoro potrošiti možemo pronaći u kosmosu. Konkretno, na asteroidima, malim telima s gotovo neograničenom količinom metala, 'retkih zemalja' i drugih elemenata koji na Zemlji počinju da nestaju[1] (ili koji imaju sve skuplje troškove ekstrakcije u smislu energije i zaštite okoline). Ovo atraktivno polazište osnova je za rudarenje na asteroidima. Ali, ostavljajući po strani tehnologiju za izvlačenje elemenata i jedinjenja iz asteroida kakvu danas ne posedujemo, kakvi su zapravo ti metalni asteroidi?

Psyche 1
Svašta ima u tom asteroidnom pojasu, ali Psyche je svakako među najčudniji jer je od – metala!

Najveći metalni asteroid, ili Type M, poznat je kao 16 Psyche[2], ili na našem jeziku Psiha. Otkrivena 1852. godine od strane talijanskog astronoma Annibale de Gasparisa, Psiha je bila poznata tokom drugepolovine XX stoleća po svom spektru, koji je otkrivao visoki udeo metala. Zbog toga se smatrala mogućim poreklom većine metalnih meteorita pronađenih na Zemlji. 2002. godine nova promatranja su pokazala da je ovo malo telo još kompaktnije i masivnije nego što se očekivalo, sa prosečnom gustinom od blizu 7 tona po kubnom metru, vrlo slično čeliku. Da je to tako, Psiha ne bi bio samo jedan asteroid bogat metalima, već bi u osnovi bio veliki komad gvožđa. Komad težak ni više ni manje nego 2,5×1019 kg.

Psyche 2
Mogući scenariji hlađenja Psihe.

S tom gustinom, to znači da je Psiha ogroman nepravilni komad dimenzija 279×232×189 kilometara i gotovo 1016 tona gvožđa i nikla – najčešćih metala u Sunčevom sistemu[3] – koji kao da čeka da ih iskoristi ljudska vrsta. Ustvari, donedavno se mislilo da će Psiha imati dovoljno gvođža da podmiri godišnje potrebe za gvožđem čitave planete Zemlje za nekoliko miliona godina. A ako ima gvožđa i nikla, mora da tu ima i drugih teških elementa, poput urana ili torijuma, kao i 'retkih zemlja' i plemenitih metala poput zlata, platine ili rodijuma. Psiha je toliko zanimljivo telo da će NASA pokrenuti istoimenu sondu kako bi ga istraživala makar dve godine. Niko ne može ni da nasluti šta ćemo tamo pronaći. Za početak, kako nastaje asteroid sa tako visokim sadržajem metala?

Psyche 3
Sonda 'Psyche'.

Omiljena hipoteza nam govori da je Psiha zapravo preostalo jezgro većeg objekta. Neke protoplanete su u nastanku Sunčevog sistema dostigle različitu unutrašnju strukturu. Odnosno, najteži elementi su odlazili u središte, a najlakši ka površini. Neke od ovih protoplaneta doživljavale su katastrofalne sudare s drugim telima, otkrivajući jezgro bogato metalima. Psiha bi bila jedan od tih preživelih protonukleusa. Zapravo, bila bi najveća u solarnom sistemu. Proučavanje Psihe će nam stoga omogućiti da istražimo metalna jezgra protoplaneta Sunčevog sistema, što je fascinantno obzirom da nismo u mogućnosti direktno da proučimo Zemljino jezgro. Međutim, najnovija zapažanja su bacila kofu hladne vode na 'hipotezu gvozdenog komada' vezanu za Psihu. Čini se da je njegova prosečna gustina bliža 4 tone po kubnom metru nego 7 izračunatih u prošloj deceniji. Iako je ta gustina dvostruko veća od Ceresove, objekta sa visokim sadržajem vode, vrlo je daleko od onoga što odgovara potpuno metalnom objektu. To znači da, osim metala, mora da sadržava i veliku količinu silikata - odnosno stena - i, možda, čak i vodenog leda. Sasvim drugačija slika tog komada čistog željeza koji smo imali na umu do prije nekoliko godina. mora sadržavati veliku količinu silikata - to jest stijena - i, možda, čak i vodeni led. Sasvim drugačija slika tog komada čistog gvožđa od one koju smo imali do pre nekoliko godina.

Psyche 4
Psiha u poređenju sa drugim asteroidima.

U svakom slučaju, iako ovi poslednji proračuni specifične gustine Psihe smanjuje verovatnoću da je ona izvor zemaljskih metalnih meteorita, to je još uvek najveći poznati asteroid M-tipa i, prema tome, bitan objekt za razumevanje podrekla i evolucije Sunčevog sistema. Čak i ako se potvrdi ova niska gustina, Psiha mora da sadrži velike količine metala. Temeljni ključ za otkrivanje kako je nastala biće, osim direktnog posmatranja, proveru postojanja globalnog dipolnog magnetnog polja, znaka da unutrašnjost nije u potpunosti očvrsnuta. Sem toga, u slučaju da je procenat nikla nizak, asteroid bi se ohladio od spolja ka unutra, poput Merkura ili Ganimeda, počevši od početnog istopljenog stanja. S druge strane, ako ne postoji globalno magnetno polje, Psiha je očvrsnula iznutra ka spolja, poput Zemlje. Sledeća atraktivna opcija sa stajališta rudarstva asteroida bila bi da Psiha nema globalno magnetno polje a da je sadržaj nikla nizak, jer bi to značilo da nikada nije bio istopljen. Ili, što mu dođe na isto, jezgro asteroida bi bio ogroman komad metala, odnosno veliki blok gvožđa - i drugih teških elemenata - u svom najčistijem obliku.

Psyche 5
Unutrašnjost Psihe bazirana na količini nikla i magnetnog polja.

Kao što vidimo, čak i ako Psiha sadrži mnogo metala, nemamo pojma kako su ti elementi raspoređeni unutar asteroida i, još manje, stepen mešanja sa silikatima i isparljivim sastojcima. Da ne pominjem to da čak i ako imamo velike komade metala to će biti legura nekoliko elemenata, tako da ih neće biti lako razdvojiti. A još manje doneti ih sigurno na površinu naše planete. To je razlog zašto će budući asteroidni rudari bacati pogled na metalne NEO. Odnosno, asteroide u blizini Zemlje s visokim sadržajem metala (međutim, srednjoročno iskopavanje asteroida koncentrisaće se najviše na vađenje vode, jedinjenja koji može da se koristi za ljudske potrebe i za dobijanje goriva za letilice). U svakom slučaju, iako je to puno jednostavnije, energetski gledano, sleteti na ta tela nego na Psihu, takođe za sada ne znamo u kakvom će stanju biti metali na njima. Iz ovog razloga, Psiha je i dalje vrlo zanimljiv cilj, čak i ako bi njegova gustina bila vrlo niska, jer će nam omogućiti da razumemo kako uopšte metalni asteroidi nastaju.

Psyche 6
Putanja sonde 'Psyche' do asteroida 16 Psyche.

Ako sve prođe dobro, u julu 2022. lansiraće se sonda 'Psyche' pomoću 'SpaceX' rakete 'Falcon Heavy' (nedavno je NASA potpisala ugovor o lansiranju u iznosu od $117 miliona). Nakon preleta iznad Marsa 2023. godine, dostići će Psihu u januaru 2026. Dakle, tek za šest godina ćemo napokon znati kakav je najveći asteroid tipa M u Sunčevom sistemu i koliko metala stvarno ima.

Psyche 7
Slika našeg reportera sa površine Psyche.

 

[1] Na Zemlji ima hemijskih elemenata koji su toliko retki da kad bi se čitava količina skupila na jedno mesto nje ne bi bilo više od 1 kašike! Pročitaj o astatu, najređem mineralu na Zemlji

[2] Asteroid Glavnog pojasa, među 10 najmasivnijih (1% mase čitavog pojasa), sa prečnikom od 200 km. Kada je otkriven 1852, bio je 16. po redu otkrivanja. Metalni asteroidi su treći po rasprostranjenosti u pojasu. Koga zanima, o ovom asteroidu sam pisao kada je NASA obećala da će lansirati jednu sondu ka njemu.

[3] Neverovatno zvuči da je gvožđe 6. najrasprostranjeniji elemenat u univerzumu, posle voodonika, helijuma, kiseonika, ugljenika i argona.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži