Sulla Terra per estrarre i materiali che ci occorrono abbiamo da sempre scavato con grande dispendio di energia, ma in futuro, per estrarre sostanze indispensabili, come ad esempio l’acqua, dagli asteroidi vicini alla Terra si utilizzeranno le radiazioni solari o altre forme di radiazione.
La NASA si prepara a finanziare tre progetti che vanno in questa direzione.
Per una futura colonia umana raggiungere quest’acqua sarà vitale per estendere la sua presenza oltre l’orbita terrestre. L’acqua è un elemento fondamentale per la vita e una volta trasformata nei suoi costituenti può fornire combustibile e ossigeno per creare un’atmosfera in un ambiente lontano dal nostro pianeta. Estrarre l’acqua dalla Luna e dagli asteroidi ci potrebbe dare l’opportunità di realizzare delle stazioni di rifornimento in vari punti dello spazio che potrebbero essere utilizzate dal futuro traffico di veicoli spaziali.
Joel Sercel, fondatore e CEO della TransAstra Corp. con sede in California, intervistato da Space.com ha detto: “Tutti stanno iniziando a rendersi conto che l’acqua sarà il petrolio dell’industrializzazione dello spazio”
TransAstra sta per dare il via ai suoi progetti grazie ai finanziamenti ricevuti dal programma NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts), che vuole favorire lo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie.
L’idea della TransAstra, Lunar-Polar Propellant Mining Outpost (LPMO) ha ricevuto un premio NIAC di Fase 1, che finanzia i primi studi concettuali. LPMO propone un sistema per sfruttare gli enormi depositi di ghiaccio d’acqua nei crateri polari del nostro satellite.
I pavimenti di questi crateri sono perennemente in ombra e lo sono da miliardi di anni. Per questo motivo sono, a tutti gli effetti, delle riserve di ghiaccio. I bordi di questi crateri, a differenza del fondo, sono invece quasi perennemente esposti alla luce solare e non sono troppo alti, trovandosi a 100 metri o anche meno dal pavimento del cratere.
“In questi potenziali siti di atterraggio, gli specchi solari dispiegabili tenuti verticalmente su alberi di 100 m di altezza grazie alla debole gravità lunare, possono fornire energia quasi continua“, si legge nel sito web della NIAC.
Il lavoro di estrazione sarebbe svolto da rover alimentati dall’energia elettrica, che irradierebbero una combinazione di radiofrequenze, microonde e luce infrarossa nel terreno sotto di loro. Le radiazioni vaporizzerebbero il ghiaccio d’acqua, facendolo migrare verso l’alto in “cryotrappole” montate a bordo.
Secondo i rappresentanti di TransAstra il rover minerario preparato per il lancio in cima al nuovo SLS della NASA o al booster New Glenn di Blue Origin, entrambi in fase di sviluppo, peserebbe tra le 2 e le 5 tonnellate e sarebbe in grado di raccogliere tra 20 e 100 volte la propria massa in acqua ogni 12 mesi.
“LGMO promette di abbassare notevolmente i costi di realizzazione e mantenimento di un avamposto polare lunare che può servire prima come stazione da campo per gli astronauti della NASA impegnati in esplorazioni lunari, e poi come testa di ponte per l’industrializzazione lunare americana, iniziando con la realizzazione di piani commerciali per un hotel lunare per turisti“, recita la descrizione di LMPO.
Un secondo progetto TransAstra dedicato allo sfruttamento delle risorse degli asteroidi si trova in una fase più avanzata in quanto la società ha ricevuto quest’anno un premio NIAC di Fase 3 per continuare a sviluppare la missione APIS (Asteroid Provided In-Situ Supplies) e la tecnologia di “optical mining” in attesa di brevetto.
Il progetto prevede la cattura e l’insaccamento di un asteroide ricco di ghiaccio nei pressi della Terra, quindi l’uso della luce solare concentrata per riscaldare e fratturare la roccia, liberando cosi l’acqua depositata. Apis è la descrizione di una serie di veicoli spaziali che verranno utilizzati per la cattura e lo sfruttamento degli asteroidi. I veicoli si dividono in due categorie distinte, un dimostratore tecnologico chiamato mini Bee, da usare in orbita bassa, e un veicolo attrezzato per catturare e sfruttare asteroidi fino a 40 metri di diametro.
Obiettivo principale del lavoro NIAC di Fase 3 è quello di preparare la Mini Bee a volare, in modo che il team possa proporre una missione dimostrativa in orbita bassa.
Anche il team guidato da George Sowers della Colorado School of Mines ha ricevuto un NIAC di Fase 1 per studiare la fattibilità dell’estrazione del ghiaccio utilizzando le radiazioni sulla luna e su altri corpi in tutto il sistema solare.
L’estrazione termica potrebbe reindirizzare la luce solare sulla superficie di un oggetto, oppure potrebbe colpire il sottosuolo tramite barre conduttrici sepolte o elementi riscaldanti, si legge nella pagina NIAC del progetto.
“Uno dei nostri obiettivi principali è quello di creare simulatori di ghiaccio-regolite e testare l’efficacia di questi vari metodi di riscaldamento nella nostra camera a vuoto criogenica“, ha detto Sowers durante la presentazione a giugno con il gruppo di lavoro Future In-Space Operations (FISO) della NASA.
Sowers ha presentato un progetto di estrazione dalla Luna durante il suo discorso FISO, che era principalmente incentrato sull’economia dell’estrazione della luna.
Gli eliostati (specchi che seguono il movimento del sole) sui bordi dei crateri polari potrebbero far rimbalzare la luce del sole sui pavimenti e riscaldare il ghiaccio presente, grazie anche a dei riscaldatori sepolti. In questo modo il ghiaccio sublimerebbe e verrebbe catturato.
Sowers è assolutamente convinto del potenziale dell’idea. “Le stime per l’estrazione di acqua dalle regioni permanentemente in ombra della luna mostrano che l’estrazione termica può produrre quantità industriali di acqua (per propellente) per il 60% in meno di massa ed energia rispetto agli scavi“, si legge nella descrizione del progetto NIAC.
Sarà l’energia solare a guidare l’espansione dell’esplorazione spaziale umana oltre l’orbita bassa?
Ci sono delle buone possibilità che questa sia la strada giusta che non si fermerà ad estrarre solo l’acqua per creare propellenti e ossigeno per le future colonie spaziali ma continuerà anche con l’estrazione dei metalli.
Fonte: Space.com
