Bergbau an Asteroiden

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine künstlerische Darstellung eines Astronauten, der einen Asteroiden zur Verbringung auf die Erde vorbereitet. Astronomen schätzen, daß für das Auswählen eines Asteroiden mit möglicherweise wertvollen Mineralien oder Wasser vielleicht ein Dutzend Probebohrungen notwendig sein dürften. Dies hängt davon ab, wie viele Beobachtungen zur Charakterisierung des Asteroiden vor dem Start durchgeführt werden können. NASA

 

Im April 2014 hielt die NASA eine öffentliche Diskussionsrunde ab, um die Möglichkeit einer Reise von Menschen zu einem Asteroiden auszuloten, zum Teil begründet durch das eigentliche, längerfristige Ziel: die Erforschung des Mars durch Menschen. Eine Reise zu einem Asteroiden würde neben neuer Erkenntnisse über die Ursprünge der Asteroiden und des Sonnensystems auch praktische Ergebnisse erzielen, von weiterentwickelten Raketenantriebssystemen über verbesserte Messtechniken bis hin zu einer möglichen Ausbeutung von Edelmetallen. In solch einer Mission ist der erste Schritt vermutlich die Ausbeutung eines nahe gelegenen Asteroiden, einem Near Earth Object (NEO), durch Roboter. Der vorliegende Plan zur Nutzung eines Asteroiden sieht vor, einen kleineren NEO (mit einem Durchmesser zwischen fünf und zehn Metern) mit einem Roboter einzufangen und ihn in eine Erdumlaufbahn zu schleppen, wo eine Mannschaft von Astronauten mit ihm zusammentreffen und Proben gewinnen würde.

Die Astronomen Martin Elvis und Thomas Esty vom Center for Astrophysics in Cambridge, USA, untersuchen in der Zeitschrift Acta Astronautica die wirtschaftliche Machbarkeit der Aus-beutung eines Asteroiden mit ihrer neuen Arbeit „How Many Assay Probes to Find One Ore­bearing Asteroid?“ („Wie viele Untersuchungen sind notwendig, um nur einen einzigen erzhaltigen Asteroiden zu finden?“). Aus statistischen Untersuchungen schätzt man, daß es etwa zehn Millionen NEOs gibt, die größer als etwa zwanzig Meter sind und aus denen man wählen kann. Das Problem bei der Auswahl ist überwiegend auf einen Informationsmangel über den Ort, die Größe und die Zusammensetzung jedes dieser Objekte zurückzuführen. Die beiden Astronomen gebrauchen daher einen Wahrscheinlichkeitsansatz in ihrer Untersuchung. (Andere Astronomen am CfA haben in der Zwischenzeit zielstrebig Größen und Eigenschaften von NEOs durch die Nutzung infraroter Messungen durch das Spitzer-Teleskop bestimmt.) In einer früheren Arbeit kam Elvis zu dem Ergebnis, daß etwa einer unter tausend erreichbaren Asteroiden eine Wasserkonzentration aufweist, die für eine praktische Gewinnung hoch genug ist und das rund einer unter zweitausend Asteroiden eine ausreichende Konzentration an Metallen der Platingruppe für eine ökonomische Gewinnung besitzt. Wenn die NASA Raumsonden aussenden würde, um an Ort und Stelle vor einer Bergung Messungen an aussichtsreichen Kandidaten durchzuführen, so kommen die beiden Astronomen zu dem Ergebnis, daß für eine 90-prozentige Erfolgsaussicht beim Finden eines abbaubaren Asteroiden zwischen zehn und zwanzig Raumsonden notwendig wären.

Wenn zusätzlich erst einmal Fernerkundungen durchgeführt werden könnten, um den Bestand an Asteroiden genauer zu charakterisieren und wenn diese Beobachtungen die empfindlichen, weltraumgestützten Teleskope mit ihren heutigen Möglichkeiten nutzen, so kommen die Wissenschaftler zu dem Ergebnis, reduziert sich die Suche und die Flotte an Raumsonden könnte bei beträchtlicher Kostenersparnis auf weniger als ein halbes Dutzend Missionen verringert werden. In dem Papier wird gefolgert, daß das Einfangen eines wirtschaftlich lohnenswerten, erzhaltigen Asteroiden in der Tat möglich ist, daß aber eine verbesserte vorausgehende Einschätzung des Asteroiden die Leistungsfähigkeit des Programms außerordentlich steigern würde.

Literatur:
„How Many Assay Probes to Find One Ore-Bearing Asteroid?”
Martin Elvis and Thomas Esty
Acta Astronautica, 96 (2014) 227-231