La minería en el espacio es la última frontera en la extracción de recursos, ya que todo lo que podríamos necesitar, desde rocas y metales hasta gases, para apoyar una civilización humana ilimitada desde ahora hasta el día en que el sol explote, está disponible aquí mismo en nuestro propio vecindario celestial.
La parte complicada es salir y obtener esos recursos y luego descubrir cómo utilizarlos de manera efectiva.
Será espectacularmente difícil, sumamente costoso y un tanto peligroso, pero la minería espacial será una parte esencial para lograr una vida humana en múltiples planetas y incluso nos ayudará a salvar la Tierra al mismo tiempo.
Vamos a cubrir tres modalidades de minería espacial:
- Minería en asteroides.
- Minería en la Luna.
- Minería en otros planetas, como Marte.
Comenzaremos con los asteroides porque ofrecen la recompensa más elevada y también el mayor nivel de complejidad.
ÍNDICE
Minando asteroides: Un tesoro en el espacio
La razón por la que nos gustan los asteroides es porque son, en esencia, materiales sin utilizar de hace miles de millones de años, cuando se formó el sistema solar.
Todos los metales, polvo de rocas y gas que nunca tuvieron la oportunidad de convertirse en un planeta se convirtieron en un asteroide.
Esto significa que los asteroides están compuestos de los mismos elementos que los planetas, pero en un formato mucho más concentrado y accesible.
Cuando se forma un planeta, todo se pone muy caliente y líquido, lo que significa que los metales pesados se hundirán en la superficie y los metales más pesados se reunirán en el centro, formando el núcleo.
Esta masa concentrada crea un pozo de gravedad que atrae más material y eventualmente forma un planeta. Muchos asteroides no pasaron por este proceso de fusión y asentamiento, lo cual significa que aún se pueden encontrar grandes trozos de metales pesados flotando por ahí, y estos son los más interesantes en términos de extracción de recursos.
El tipo de asteroides más comunes son los de tipo M o metálicos, que suelen estar compuestos de un 80% de hierro y un 20% de una mezcla de níquel, iridio, paladio, platino, oro, magnesio y otros metales preciosos como osmio, rutenio y rodio. Hay asteroides individuales que contienen más níquel que todo el níquel disponible en la corteza terrestre.
Aún más interesante es la presencia de metales de tierras raras, como el platino, el paladio y el rodio.
Estos elementos son la razón por la cual los convertidores catalíticos de los vehículos a gasolina se han convertido en un objeto tan buscado en los últimos años.
Los metales de tierras raras no son exactamente raros en la Tierra, más bien son difíciles de encontrar. Los metales del grupo del platino no se concentran en grandes vetas como ocurre con el oro, sino que están dispersos por todas partes en pequeñas cantidades.
Otro artículo interesante:
El camino a Marte: Los planes de la NASAPero esto no ocurre en un asteroide metálico.
Un simple espacio rocoso de unos cientos de metros podría producir más platino del que se ha producido en la Tierra o se producirá en el futuro. ¿No sería asombroso si pudiéramos obtener todos los metales exóticos y cosas que necesitaríamos de los asteroides, si pudiéramos dejar de extraer la Tierra y en su lugar extraer el espacio exterior?
El desafío de la minería de asteroides
Tenemos todos estos recursos increíbles ahí afuera, flotando en el espacio abierto. Todo lo que necesitamos hacer es alcanzarlos, y ahí es donde las cosas se complican.
No todos los asteroides son inherentemente valiosos, todos ellos son interesantes y podemos aprender mucho estudiándolos cualquiera que sea su tipo, pero en términos de recursos, son una bolsa mixta. Antes de decidir cuál de ellos extraer, tendríamos que realizar una misión de reconocimiento para verificar que el asteroide realmente contiene lo que creemos.
Como con casi todo en la ciencia planetaria, básicamente estamos haciendo conjeturas basadas en los datos que hemos recopilado hasta el momento. Lo que creemos que sabemos hoy puede ser fácilmente refutado mañana y, aunque tengamos en nuestras manos un premio confirmado, llegar a estos asteroides será increíblemente difícil.
La mayoría de estos asteroides de tipo M orbitan entre Marte y Júpiter y se encuentran en el centro del cinturón principal, lo que significa que están bastante lejos de la Tierra.
No a escala cósmica, pero sí en escala humana, están mucho más lejos de lo que normalmente nos aventuramos. Ya somos bastante buenos enviando sondas del tamaño de una nevera al espacio profundo y podemos aterrizar autos en Marte, pero los asteroides presentan un desafío único.
Cuando enviamos una sonda a un planeta como Júpiter, podemos maniobrar la sonda de tal manera que quede atrapada por la gravedad del planeta e ingresada en una órbita estable. Y cuando aterrizamos algo en un planeta como Marte o Venus, podemos usar la atmósfera como freno para desacelerar.
Ninguno de estos movimientos funciona con los asteroides. Muchos de ellos tienen la suficiente masa como para generar gravedad y algunos incluso tienen una pequeña luna.
A veces, dos asteroides orbitan uno alrededor del otro, pero la fuerza que los mantiene juntos es muy débil. Por lo tanto, llegar al asteroide sin simplemente pasar de largo y luego descubrir cómo desacelerar lo suficiente para aterrizar suavemente será un verdadero desafío para descifrar.
Se puede lograr con propulsión, pero la propulsión requiere combustible y si nuestro objetivo es aterrizar una plataforma minera en un asteroide y luego regresar a casa con suficiente metal pesado para que toda esta empresa valga la pena, vamos a necesitar una enorme cantidad de combustible.
Y también tenemos que considerar que aterrizar en un asteroide no es tan fácil como Bruce Willis lo hizo en la película Armageddon.
En general, muchos asteroides ni siquiera son sólidos, son más como montones de escombros volando juntos por una débil fuerza gravitatoria. A medida que el asteroide se mueve por el espacio, acumula más rocas sueltas y polvo. Básicamente y simplificando, una asteroide es como una Roomba del sistema solar.
En el mejor de los casos, se asemejaría a tratar de aterrizar una nave espacial sobre una pila de grava, en el peor de los casos podrías encontrarte con algo que actúa como arenas movedizas y la sonda simplemente quedará absorbida por el asteroide. E incluso si de alguna manera eso funciona, ahora tenemos que descubrir cómo llevar a cabo el proceso de extracción.
Otro artículo interesante:
La NASA revela su plan para capturar un asteroideTípicamente, en la Tierra, si buscamos la forma más fácil de acceder a un mineral, simplemente colocamos una carga explosiva en la roca, la hacemos explotar y luego seleccionamos los escombros en busca de lo que nos sirve.
Esa es una simplificación exagerada, pero el punto es que no se puede hacer eso en un asteroide porque todos los escombros se dispersarían en el espacio. Por lo tanto, necesitaríamos un proceso muy preciso y eficiente para localizar los recursos y extraerlos del cuerpo del asteroide.
Nadie sabe cómo hacerlo aún, aunque existen planes que buscan otro enfoque: atrapar un asteroide para traerlo a la Tierra.
Minando en la Luna: Más práctica y un tesoro por descubrir
La minería en un cuerpo más cercano y familiar, como nuestra propia Luna, será mucho más práctica que un asteroide.
Aunque la Luna no ofrece el mismo nivel de recompensa, eso no significa que no haya cosas buenas para encontrar ahí.
Nuestra Luna tiene dos factores muy importantes a su favor:
En primer lugar, fue volcánicamente activa en el pasado lejano, por lo que muchos de esos metales pesados que se hundieron en su estructura cuando se formaba, eventualmente fueron expulsados a través de los volcanes y se solidificaron en la superficie.
Esto dejó vastas cantidades de hierro y titanio en la superficie de la luna.
De hecho, hay una concentración de titanio inusualmente alta en las rocas lunares, alrededor de diez veces más alta de lo que encontraríamos en un tipo de roca similar en la Tierra. No estamos seguros de por qué es así, pero independientemente, el titanio y el hierro son materiales de construcción fantásticos para futuras infraestructuras lunares.
En segundo lugar, la luna tiene prácticamente cero atmósfera, lo que significa que ha acumulado una amplia colección de asteroides en su superficie durante miles de millones de años.
Acabamos de hablar de por qué los asteroides son tan valiosos, y la luna tiene uno en el fondo de cada cráter.
Además, hay una gran cantidad de helio en la luna. Esto es importante porque actualmente estamos atravesando una escasez de helio en la Tierra, y realmente necesitamos este elemento.
El helio es muy poco reactivo, por lo que es una excelente forma de crear una atmósfera protectora inerte, algo que no cause corrosión o combustión. Usamos helio para fabricar fibras ópticas y semiconductores, está en discos duros, microscopios, airbags, teléfonos móviles e incluso se utiliza como refrigerante en reactores nucleares. Pero lo más importante es que el helio líquido se usa como refrigerante en las máquinas de resonancia magnética en los hospitales.
La luna también contiene una gran cantidad de helio-3, que es un isótopo de helio que solo existe en cantidades muy pequeñas en la Tierra, pero es mucho más común en la luna debido a su mayor interacción con el viento solar, nuevamente debido a la falta de atmósfera.
Otro artículo interesante:
La verdadera razón de la NASA para ir a JúpiterEste helio-3 es un material ideal para alimentar reacciones de fusión nuclear, si alguna vez logramos descubrir cómo hacerlo. Pero si podemos, la energía potencial que se podría liberar, incluso a partir de una pequeña cantidad de helio-3, podría alimentar la Tierra diez veces.
La luna también está cubierta de agua, incluso en las áreas iluminadas por la luz solar hay moléculas de agua. Pero es probable que haya cantidades mucho mayores en las sombras de los fondos de cráteres cerca del polo sur.
El agua es muy pesada y los seres humanos necesitan mucho para sobrevivir, por lo que transportar grandes cantidades de agua a nuestras futuras estaciones espaciales y bases en la luna será muy costoso y requerirá muchos recursos. Se estima que el costo de poner un kilogramo de masa en la órbita terrestre baja es de unos 10.000 dólares, por lo que si podemos producir agua potable en la luna por menos de 10.000 dólares por kilo, entonces el agua lunar se volvería más económica que lanzarla desde la Tierra.
Los desafíos de la minería en la Luna
La minería en la luna presenta sus propios problemas, y la principal preocupación es el polvo lunar. En la Tierra, el proceso de erosión suaviza y redondea todos los bordes afilados de las rocas y partículas pequeñas, por eso la arena se siente tan bien.
El polvo lunar es lo opuesto a la arena de playa, es puntiagudo y abrasivo.
Incluso durante el breve tiempo que los astronautas del Apolo pasaron en la luna, lucharon contra el polvo. Cortaba sus trajes espaciales, rayaba sus visores e instrumentos, obstruía los sistemas mecánicos y es tan adhesivo que no podían evitar llevar polvo de regreso a su módulo lunar, donde lo terminaban respirando y teniendo problemas respiratorios por ello.
Gene Cernan, el comandante del Apolo 17, dijo que el polvo sería el mayor obstáculo contra las operaciones en la luna y puede que no sea algo que podamos superar.
Es difícil imaginar una forma más efectiva de levantar polvo que la minería, y debido a la baja gravedad combinada con la falta de atmósfera, el polvo no simplemente caerá o se dispersará, sino que permanecerá en la superficie durante mucho tiempo.
En realidad, todas nuestras operaciones en la luna crearán un riesgo significativo de polvo. Si comenzamos a crear el hábito de aterrizar naves espaciales, conducir rovers y excavar la superficie, podríamos generar una capa baja de polvo en la atmósfera lunar, lo que sería catastrófico.
La minería en Marte: Recursos y desafíos
Sabemos que Marte ya tiene tormentas de polvo gigantescas, por lo que no podemos causar ningún daño allí, y ya hemos tenido un éxito muy grande al aterrizar cosas bastante grandes en el planeta. El rover Perseverance es del tamaño de un Honda Civic y Marte definitivamente tiene un buen potencial para la minería, al igual que la luna.
Buscamos áreas volcánicas donde los metales valiosos del interior del planeta se manifestaron en la superficie.
Marte tiene la montaña más grande de todo el sistema solar, un antiguo volcán llamado Olympus Mons, o Monte Olimpo en español. Es tan enorme que sobresale de la superficie del planeta como un grano grande.
Este enorme volcan se formó porque Marte no tiene tectónica de placas, por lo que la superficie nunca se mueve ni se renueva como sí que ocurre en la Tierra. Ese volcán simplemente se quedó allí, en el mismo lugar, erupción tras erupción durante miles de millones de años, y hay muchas áreas volcánicas similares en Marte que serán ricas en minerales valiosos.
Así como la Luna, Marte tiene muchos cráteres donde encontramos los restos de asteroides y todos los recursos importantes que traen consigo.
Pero a diferencia de la luna, Marte tuvo agua líquida en algún momento del pasado antiguo. Esto también nos ayuda a encontrar recursos porque el agua es un disolvente muy eficaz, disuelve la roca y transporta los minerales a medida que fluye.
Entonces, esos elementos más pesados se acumulan y se condensan en áreas bajas. Sabemos que cualquier lugar en Marte que tuvo agua fluyendo será rico en minerales útiles. Y, obviamente, hay agua en Marte, mucha de ella, y gran parte todavía está congelada en la superficie, lo que facilitará su descubrimiento y recolección.
De muchas maneras, la minería en Marte es probablemente la idea más rentable y vital de las que hemos abordado.
Si vamos a tener personas viviendo en Marte algún día o incluso solo explorando allí en misiones a largo plazo, necesitaremos poder vivir de la tierra, por así decirlo.
Llevar masa a la órbita terrestre baja es difícil y costoso, llevar masa a la Luna es aún más costoso, pero llevar masa hasta Marte y aterrizarla en la superficie es definitivamente otro nivel de dificultad.
No será sostenible simplemente enviar todo lo que la gente necesitará en un cohete, por lo que, como mínimo, la extracción de agua y oxígeno será esencial para la supervivencia.
La extracción de hidrógeno y carbono será importante para fabricar nuevos combustibles para cohetes a largo plazo. El hierro, níquel, cobre, oro y titanio deberán extraerse de las regiones volcánicas para construir nuevas infraestructuras y tecnología en Marte.
De todos modos, la logística en torno a este tipo de operación será espectacularmente complicada y requerirá una amplia cooperación entre las personas de la Tierra para lograrlo. Ninguna empresa, nación o agencia espacial puede hacer esto por sí sola. Será fascinante ver cómo se desarrollan estas ideas en las próximas décadas.
