211service.com
Asteroideutvinning kan faktisk være bedre for miljøet
For en viss type investor er gruvedrift av asteroider en vei til utallige rikdommer. Astronomer har lenge visst at asteroider er rike på ellers knappe ressurser som platina og vann. Så en åpenbar idé er å utvinne disse tingene og returnere dem til jorden – eller, i tilfelle av vann, til en månebase eller en romstasjon i bane rundt jorden.
Det mangler ikke på interessen for disse satsingene. Det siste tiåret har investorer finansiert et halvt dusin selskaper som har rettet blikket mot forskjellige nærliggende steiner. For mange observatører er det bare et spørsmål om tid før et slikt oppdrag får grønt lys.
Men fortjenestemarginer er bare en del av bildet. Et potensielt viktigere aspekt ved disse oppdragene er virkningen de vil ha på jordens miljø. Men ingen har vurdert denne miljøpåvirkningen i detalj.
I dag endrer det seg takket være arbeidet til Andreas Hein og kolleger ved universitetet i Paris-Saclay i Frankrike. Disse karene har beregnet klimagassutslippene fra asteroide-gruvedrift og sammenlignet dem med utslippene fra lignende jordbaserte aktiviteter. Resultatene deres gir noen øyenbrynshevende innsikt i fordelene som asteroideutvinning kan gi.
Beregningene er relativt enkle. Rakettoppskytinger slipper betydelige mengder klimagasser ut i atmosfæren. Drivstoffet om bord på det første trinnet av en rakett brenner i jordens atmosfære og danner karbondioksid. For parafinbrennende raketter skaper ett kilo drivstoff tre kilo CO2. (Den andre og tredje fasen opererer utenfor jordens atmosfære og kan derfor ignoreres.)
Reentries er like skadelige. Det er fordi en betydelig masse av et kjøretøy som kommer inn igjen, ablaterer i den øvre atmosfæren, og produserer NOx som lystgass (N2O), en drivhusgass som er omtrent 300 ganger kraftigere enn CO2. Etter ett estimat frigjorde romfergen omtrent 20 % av massen sin i form av N2O hver gang den kom tilbake til jorden.
Hein og co bruker disse tallene for å beregne at et kilogram platina utvunnet fra en asteroide vil frigjøre rundt 150 kilo CO2 til jordens atmosfære. Imidlertid kan stordriftsfordeler fra store asteroide-gruveoperasjoner redusere dette til rundt 60 kilo CO2 per kilo platina.
Det må sammenlignes med utslippet fra jordbasert gruvedrift. Her genererer platinagruvedrift betydelige klimagasser, hovedsakelig fra energien som trengs for å fjerne disse tingene fra bakken.
Faktisk er tallene enorme. Gruveindustrien anslår at det å produsere ett kilo platina på jorden frigjør rundt 40 000 kilo karbondioksid. Den globale oppvarmingseffekten av jordbasert gruvedrift er flere størrelsesordener større, sier Hein og co.
Tallene for vann er også oppmuntrende. I dette tilfellet beregner forfatterne klimagassutslippene fra en asteroide-gruveoperasjon som returnerer vann til hvor som helst innenfor månens bane, en såkalt cis-månebane. De sammenligner dette med utslippene fra å sende samme volum vann fra jorden i bane.
Den store forskjellen er at et vannførende kjøretøy fra jorden kan trekke bare en liten prosentandel av massen som vann. Men et romfartøy for gruvedrift av asteroider kan transportere et betydelig multiplum av massen som vann til cis-månebane. Det kan oppnås betydelige besparelser i klimagassutslipp, sier Hein og co.
Dette interessante arbeidet bør bidra til å fokusere tankene på miljøpåvirkningene av gruvedrift, som øker raskt i profil. Men det er bare et første skritt. Det er betydelig usikkerhet i tallene her, så disse må forstås bedre.
Andre faktorer vil også etter hvert måtte tas i betraktning. Den jordbundne gruveindustrien kan bli mer miljøvennlig ved å bruke fornybar energi i stedet for å brenne kull for å generere kraft (som det gjør i Sør-Afrika). Rakettoppskyting kan også bli grønnere hvis det utvikles mer miljøvennlig drivstoff. Begge disse tingene ville endre tallene.
Det er også utslipp som denne analysen ikke tar hensyn til. For eksempel inkluderer det ikke utslipp fra oppdragskontroll på jorden eller fra konstruksjon av utskytningsrampe. Så er det de pågående effektene av rakettoppskytinger på ozonlaget, som også må vurderes.
Så det er mer arbeid å gjøre. Men Hein og co har tatt et betydelig første skritt mot realistiske miljømessige livssyklusvurderinger for gruvedrift av asteroider, en oppgave som helt sikkert vil bli mer presserende etter hvert som denne industrien modnes.
Ref: arxiv.org/abs/1810.04749 : Utforsker potensielle miljømessige fordeler ved Asteroid Mining