Wykopki w kosmosie

Czy to dalej brzmi abstrakcyjnie? Jeszcze 10 czy 20 lat temu hasło „górnictwo kosmiczne” kojarzyło się z filmami fantastycznymi, a dzisiaj? Dzisiaj padają już konkretne daty. Na przykład rok 2025.

Przemysł wydobywczy nie kojarzy się z nowoczesnością. Raczej z sektorem, który jest obciążeniem dla gospodarki. Choć jeszcze kilkadziesiąt lat temu dla wielu gospodarek świata był on prawdziwym kołem zamachowym. Więcej! Górnictwo umożliwiło rewolucję przemysłową, która tak naprawdę ukształtowała nasz świat. Czy historia się powtórzy?

Może hel?

Może się powtórzyć! Bo analogii pomiędzy przełomem XIX i XX wieku oraz początkami XXI wieku jest sporo. Choć zabrzmi to paradoksalnie, nawet potrzeby – wtedy i dzisiaj – były i są w zasadzie takie same. Wtedy potrzebowaliśmy paliwa do napędzania rozwijającego się przemysłu oraz surowców, które dla tego przemysłu są niezbędne. Dzisiaj też potrzebujemy energii, która jest jak tlen dla rozwoju. Ale potrzebujemy też surowców, by nowoczesny przemysł mógł pokonywać kolejne bariery. Różnica polega na tym, że dzisiaj szukamy źródeł energii, które nie zanieczyszczałyby naszej planety. Wtedy to nie był czynnik, który brano pod uwagę. Jeżeli zaś chodzi o surowce, potrzebujemy tych, które na Ziemi są rzadkością albo nie ma ich wcale. Nie musimy ich mieć tysiące czy miliony ton. Bo też nie chcemy z nich budować linii kolejowych, statków czy wieżowców. Chcemy z nich raczej budować elektronikę.

Takim źródłem energii mógłby być izotop helu-3 występujący na Księżycu. Z tych śladowych ilości ziemskiego helu przeważająca większość to hel-4, izotop z dwoma protonami i z dwoma neutronami w jądrze. A tymczasem hel-3 jest zbudowany z dwóch protonów i z jednego neutronu w jądrze. Dzisiaj ocenia się, że jego całkowita ilość na Ziemi to około 10 kilogramów. Na całej planecie! A tymczasem okazuje się, że na Księżycu jest go bardzo dużo. Niektóre szacunki wskazują, że w postaci helu-3 zmagazynowane jest tam 10 razy więcej energii niż na Ziemi w postaci wszystkich paliw kopalnych. Skąd się tam wziął? Ze Słońca. Słońce jest w jednej czwartej zbudowane z helu i jest on regularnie z powierzchni Słońca wywiewany. Gdy pada na powierzchnię Księżyca, grzęźnie w jego gruncie. I tak od miliardów lat. W efekcie szacuje się, że podgrzewając 200 ton jego gruntu, jesteśmy w stanie odzyskać 1 tonę helu-3.

Jest on idealnym paliwem dla reaktorów fuzji jądrowej. W ich wnętrzu lekkie atomy, w warunkach bardzo wysokiej temperatury i bardzo wysokiego ciśnienia, sklejają się w cięższe. Na tym łączeniu można całkiem sporo – energetycznie – zarobić. Pierwiastki lekkie można łączyć na wiele sposobów. Na przykład połączyć dwa wodory albo wodór z deuterem, ale reakcja, w której łączy się hel-3 z deuterem, jest szczególna. Po prostu „zarabia się” na niej najwięcej. W praktyce znaczy to, że tak ogromna gospodarka jak USA do zaspokojenia rocznego zapotrzebowania na prąd elektryczny potrzebowałaby jedynie 25 ton helu-3. Na cały rok! Co warto podkreślić, w reakcji fuzji jądrowej nie powstają radioaktywne odpady, lecz jedynie wodór i inny izotop helu, neutralny i nieszkodliwy hel-4.

Już niebawem

To fakt, że technologia budowy takich reaktorów nie jest w pełni opracowana. Pierwszy półkomercyjny reaktor fuzyjny (badawczych na całym świecie jest całkiem sporo) dopiero powstaje (na południu Francji). I to jest właśnie ten czas, kiedy powinno się mówić o technologiach dostarczania do tego typu reaktorów optymalnego paliwa. Samą reakcję fuzji jądrowej potrafimy przeprowadzić, robiliśmy to wielokrotnie. O tym, że hel-3 jest w skałach księżycowych, też wiemy. W końcu badaliśmy te skały przywiezione w ramach programu Apollo. Technologie są więc na stole, wystarczy je spiąć w jedną całość. Perspektywa praktycznie niewyczerpywalnego źródła energii jest tak obiecująca, że głównie USA i Chiny już toczą technologiczną wojnę o Księżyc. W 2025 roku ESA, czyli Europejska Agencja Kosmiczna, chce wysłać pierwszą misję testującą technologie wydobywcze na Księżycu. Plan jest taki, by sprawdzić wytwarzanie wody i tlenu z surowców pozyskanych na Księżycu. Cały proces ma się odbyć na miejscu, bez transportowania urobku na Ziemię. Zresztą w tym projekcie bierze udział zespół z Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej CBK PAN w Warszawie.

Rok 2025 wydaje się także kluczowy z innego powodu. Analizy NASA wskazują, że na Srebrnym Globie jest znacznie więcej metali, niż dotychczas sądzono. Że zasoby naszego Księżyca są większe, a więc i opłacalność ich wydobycia rośnie. NASA także mówi o rozpoczęciu próbnej eksploatacji około 2025 roku.

To wyższe stężenie metali jest obecne szczególnie w księżycowych kraterach. Temat oczywiście nie jest tylko naukowy czy technologiczny, ale także, a może przede wszystkim, polityczny. Kilka miesięcy temu prezydent USA podpisał dokument dający możliwość eksploatacji kosmicznych złóż Stanom Zjednoczonym. Dokument jest ogólny, więc mówi nie tylko o minerałach z Księżyca, ale potencjalnie z każdego globu. Tyle tylko, że jego postanowienia stoją w sprzeczności z dokumentami ONZ, które jasno wskazują, że wszystko, co znajduje się poza Ziemią, należy w równym stopniu do wszystkich. Że żaden kraj (naród) nie będzie rościł sobie praw do posiadania na własność jakiegokolwiek terytorium w przestrzeni kosmicznej. Tyle tylko, że stwierdzający to dokument został podpisany w 1966 roku, kiedy sytuacja była całkowicie inna. Nie było nawet na horyzoncie technologii, która umożliwiałaby pozyskiwanie czegokolwiek z powierzchni Księżyca czy innych obiektów (planet, asteroid). Ponadto nie było potrzeby, by cokolwiek pozyskiwać. Niewielu wtedy zastanawiało się nad czystymi źródłami energii, a przemysł elektroniczny nie potrzebował takich ilości bardzo rzadkich na Ziemi surowców.

Oczywista oczywistość

Dzisiaj o dostęp do tych minerałów na Ziemi toczy się prawdziwa batalia. Do gry weszły Chiny, których w latach 60. XX wieku w wyścigu kosmicznym nie było. No i firmy prywatne, o których – w kontekście kosmosu – wtedy, gdy podpisywano traktat o przestrzeni kosmicznej, nikt nawet nie myślał. Dzisiaj to prywatne korporacje mają większy kapitał, by zainwestować w kosmiczne górnictwo. Choć duże państwowe agencje (jeszcze) mają chyba większe możliwości technologiczne. Z kosmosu chcą czerpać USA, Chiny – to oczywiste, ale także Indie, Kanada czy chociażby kraje zrzeszone w Europejskiej Agencji Kosmicznej. Nie sposób przewidzieć, jak potoczą się relacje pomiędzy nimi. Mało prawdopodobne, by ktokolwiek zgodził się na układ „kto pierwszy, ten lepszy”, bo to mogłoby oznaczać zawłaszczenie np. Księżyca (jego złóż) przez konkretne państwo bądź konkretną korporację. Sytuacja nieco przypomina tlący się od lat konflikt o złoża pod biegunem północnym. Zmiany klimatu spowodowały, że bardzo bogate w ropę, gaz, złoto i wiele innych wartościowych surowców i minerałów złoża stały się dostępne. Tylko do kogo te złoża powinny należeć? Zgodnie z międzynarodowymi traktatami bieguny nie należą do nikogo. Albo inaczej: należą do wszystkich w tym samym stopniu. Stąd od kilku lat jesteśmy świadkami dyplomatycznych i naukowych wygibasów. Dlaczego naukowych? Bo z kolei inne traktaty określają „przynależność” złóż w zależności od tego, pod jaką płytą kontynentalną się znajdują.

Dzisiaj nikt nie planuje misji komercyjnych, a już na pewno nie dalej niż na Księżyc. Ale wiele agencji kosmicznych, a pewnie i wiele firm prowadzi próby autonomicznych urządzeń, które byłyby w stanie pozyskiwać materiał na obcych globach. Autonomizacja (np. transportu) ma miejsce także na Ziemi, więc w zasadzie mówimy o rozwoju podobnych technologii z myślą o dwóch różnych kierunkach.

Zacząłem od rewolucji przemysłowej, która zmieniła nasz świat dzięki nowym technologiom. Ta rewolucja, przed którą teraz stoimy, też będzie kołem zamachowym gospodarki. Technologie, które się pojawią, szybko staną się oczywistą oczywistością w świecie przyszłości.•

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Pobieranie.. Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg