Entrega de minerales a la Tierra desde los asteroides por meteorito artificial o planeador de metal sólido

Refinar tanto como sea posible en el asteroide . Mantenga la mayor parte de su cadena de refinación lo más cerca posible de su operación minera, mover 1 kg de mineral de alta ley frente a 1 kg de mineral de baja ley requiere el mismo costo de energía.

Mi empleador fabrica software para optimizar este proceso para minas terrestres y el cambio en el ROI que puede obtener de los movimientos sutiles de la planta es bastante alto: los costos adicionales de combustible y las tasas desiguales de utilización de la maquinaria pueden combinarse para destruir sus ganancias. Supongo que esta observación también se aplica a los asteroides.

Puede refinar minerales en microgravedad, pero los procesos pueden cambiar sutilmente según lo que necesite exactamente. Cuando se utilizó la gravedad para separar dos sustancias líquidas, en su lugar se puede utilizar la rotación centrífuga o el magnetismo.

Usa cañones de riel para lanzar paquetes a la Tierra . Trate de evitar el uso de cohetes a menos que también esté extrayendo agua y hielo seco para producir metano. Los cañones de riel pueden funcionar con energía solar y, por lo tanto, no necesitan combustible.

Hay una gran diferencia entre extraer asteroides en órbitas que cruzan la tierra y aquellos en lo profundo del cinturón. Si está extrayendo asteroides distantes en el cinturón y no puede garantizar ese tipo de precisión con un solo lanzamiento, entonces puede ser necesario usar una vela solar para aplicar correcciones de rumbo mientras está en tránsito.

Estas velas solares también se pueden hacer a partir de depósitos de carbono en el asteroide, alternativamente, puede hacer que regresen y reutilizarse si existe una buena ruta de baja delta-v disponible.

Hacer paracaídas de fibra de carbono . Técnica realmente explicada en otra respuesta.

Haga escudos térmicos de un solo uso con subproductos de refinación . En lugar de poner en marcha una industria cerámica en el asteroide, o exportarlos al asteroide, empaque la parte delantera de su carga útil con un escudo térmico de sacrificio hecho con desechos mineros.

Lánzalos de tal manera que golpeen tu propiedad . Compre una gran parte de, digamos, el interior de Australia y lance sus productos mineros en estos. Incluya rastreadores gps y pingers de radio en cada paquete. Sugeriría un sistema de ventana: 12 horas al día el personal puede estar recogiendo paquetes, 12 horas al día están entrando paquetes.

Lo único que necesita para exportar a su mina es electrónica y repuestos . El abridor automático de paracaídas, los pingers y rastreadores de paquetes, etc. Además de repuestos para excavación.

Es hora de un poco de un desafío de marco. ¡Acabas de proporcionar un gran caso para un ascensor orbital!

Vea aquí si aún no está familiarizado con el concepto. Según entiendo, la principal limitación que tenemos ahora que impide que este concepto se haga realidad radica en los materiales de construcción que tenemos disponibles. Una floreciente industria minera de asteroides proporcionaría un gran incentivo para empujar a la humanidad hacia los Elevadores, y 200-300 años de avances en las ciencias de los materiales deberían ser capaces de superar nuestros obstáculos actuales. El extremo del contrapeso podría ser una estación espacial que maneje y procese las cargas de mineral entrantes. Esto significaría que solo el producto final refinado necesita ser entregado a la Tierra. Con la(s) estación(es) espacial(es) formando un cuello de botella para el tráfico orbital dentro y fuera de la Tierra, también existe una gama de opciones secundarias de monetización como casinos, hoteles, etc., de gravedad cero.

Tal vez todavía quieras jugar con cañones de riel. Está bien, puedes usarlos para lanzar cualquier desecho no deseado al Sol. Con el tráfico bidireccional hacia arriba y hacia abajo de los ascensores, la eliminación de basura planetaria basada en cañones de riel también podría convertirse en una industria propia.

Paracaídas de carga dirigibles enviados a múltiples sitios de aterrizaje

Primero, como se señaló en los comentarios, cualquier sistema que involucre grandes masas de material que lleguen del espacio y luego desciendan a la Tierra tiene el potencial de ser armado. Entonces, suponga que hay sistemas de defensa y control de tráfico para mitigar cualquier riesgo o no hay forma de llevar cantidades útiles de material a la Tierra.

En segundo lugar, tenga en cuenta que esto no examina cómo llevar el metal a la órbita terrestre, aunque mi sugerencia sería "remolcadores" de velas solares reutilizables.

Fundir metales para formar planeadores con superficies de control que puedan sobrevivir al reingreso: esto no es un buen comienzo. No es posible hacer un transbordador espacial con hierro, oro o incluso acero. Incluso si el metal pudiera convertirse en un planeador, la cantidad de trabajo requerida es excesiva para crear algo que se derretirá y se usará como material una vez que llegue.

El reingreso completamente balístico también es problemático: sin dirección, los trozos de metal impactarán en un área grande, enterrándose parcialmente.

En cambio, limite la fabricación de asteroides a la creación de grandes franjas de "tela" y líneas de fibra de carbono, luego haga paquetes de paracaídas orientables para los trozos de metal. No hay escasez de asteroides carbonosos para obtener las materias primas y los requisitos de fabricación son relativamente básicos. Una búsqueda rápida en paracaídas de carga indica que un paracaídas típico tiene menos del 10% de la masa de su carga útil (no frágil). El requisito de paracaídas colgantes sucesivos para reducir la velocidad de la carga útil antes del despliegue del paracaídas principal probablemente aumentará la masa total de los paracaídas hasta el 10-15% de la carga útil total. Si el paracaídas funciona, entonces el metal aterriza suavemente donde se necesita. Si el paracaídas no funciona... asegúrese de que el área de impacto sea lo suficientemente grande como para permitir fallas. El material aún es recuperable,

Tenga al menos dos áreas de impacto y cambie entre ellas mensualmente, para que nadie cargue trozos de metal en un momento en que caen más trozos de metal. Vuelva a vender los materiales de paracaídas de fibra de carbono en la Tierra como una fuente de ingresos secundaria.

Costos

Por debajo de algún precio no valdría la pena. Algunos costos más allá de la producción normal de tierra.

• Extracción y procesamiento en el espacio.
• Costes de embalaje por caída: material ablativo, paracaídas, conformado.
• Recuperación de material caído: si se deja caer en Sahara u otros lugares remotos, costará personal, equipo de recuperación, etc.
• Costos de cualquier daño a la propiedad,
• Tasas de buscadores para las personas que recogen una gota y se niegan a entregarla sin compensación.
• Equipo de control/monitoreo para saber donde cae/controlar donde cae.

Impactadores cinéticos:

Dejar caer masa como babosas de metal con escudo ablativo es simplemente aterrador. Principalmente debido a la facilidad de armamento. Solo un cambio de coordenadas, falla el paracaídas, vaya una ciudad. No se necesitan muchas toneladas para estar en el rango de las armas nucleares. Por favor no. Dividirlo en masas más pequeñas, si bien es más seguro, aumentaría drásticamente los costos de logística. Se espera que requiera un poco de planificación y control de las caídas para mantenerlas en una zona de caída de menos de 500 km de diámetro.

Ganchos espaciales

Los ganchos espaciales podrían lanzar lotes más pequeños, ordenar toneladas, con la ventaja de mayores masas de elevación. Es decir, elevar la masa desde la atmósfera media al espacio reduciría la órbita del gancho. Dejar caer masa desde el espacio hacia abajo levantaría el anzuelo. Un gancho espacial prototipo podría construirse y desplegarse dentro de diez años. No es realmente una solución utilizable para el transporte a granel de metal.

Usa el material en el espacio.

Un uso más valioso sería establecer la construcción y la fabricación en el espacio. Eso se usaría para construir hábitats como cilindros O'Neil, instalaciones adicionales de extracción de recursos, etc. En mi opinión, es la mejor opción, pero no es lo que está preguntando.

Hojas/placas formadas en serpiente voladora

El riesgo se mitigaría si se dejara caer en una forma de baja densidad. Formar el metal en láminas grandes/placas delgadas es una opción fácil de automatizar. Piense en una estructura similar a una pista de vehículos con orugas desenrollada que se estira mucho más y más. El movimiento de deslizamiento estaría modelado a partir de una serpiente voladora, si funciona para una criatura como esa, sería un buen punto de partida.

Idea básica de construcción:

Cada segmento es algo así como una placa de 2 m por 20...100 m por 1 cm. La longitud total se mediría en Km. La longitud de los segmentos varía para formar alas a lo largo de la pista/cuerpo de serpiente. La parte inferior de cada placa está recubierta con material carbónico/silicato de desecho ablativo. Los cortes con algún material menos denso para hacer una puntada de placas actúan como un cuerpo de elevación. La columna vertebral estaría hecha de acero o de más metal de carga útil, según la practicidad. La columna vertebral solo necesita ser lo suficientemente fuerte para mantenerla en una sola pieza durante el descenso y debe girar sobre un solo eje para que sea simple.

Control:

Los segmentos necesitarían algunos actuadores para doblarse entre las placas y las superficies de control de vuelo ocasionales. La mayoría podrían ser accionados por efecto neumático o Seebeck. El cabezal necesitaría algo de almacenamiento de energía para garantizar el funcionamiento en todas las etapas. por lo que es razonable asignar personal múltiple para garantizar su control y el aterrizaje en el objetivo.

Algunos costes/riesgos

Es posible que la columna vertebral no sea lo suficientemente flexible para permitir la dirección lateral. Si la columna vertebral es lo suficientemente flexible para la dirección lateral, podría ser una fuente de falla. La fuerza del metal de la carga útil podría no ser suficiente para soportar su propio peso. Es posible que la forma muy larga no encaje en una zona de aterrizaje específica. Muchas partes móviles son una fuente de fallas. Si se inclina y las cosas comienzan a torcerse, puede ser difícil detenerlo. Se necesita tener un control activo del movimiento dorsal del segmento, pero no estoy seguro de cuánto se necesita, qué tan costoso.

Conclusión

No me gusta el enfoque de meteorito demasiado arriesgado (pocos grandes) o demasiado costoso (muchos pequeños). Ganchos espaciales, escaleras no serían suficiente volumen. Los cohetes no tendrían suficiente volumen y serían demasiado caros. La serpiente voladora permitiría una carga útil significativa sin demasiado costo por segmento. Todavía limitaría las caídas a los materiales más valiosos.

La minería de asteroides es una empresa exitosa en el futuro. Sin embargo, gran parte del rendimiento mineral resultante se requiere en la Tierra y el problema es la entrega.

¿Por qué piensas eso? No hay mucho por ahí que no podamos encontrar aquí mismo en la Tierra, en mayores cantidades, a menor costo. La verdadera necesidad de las operaciones mineras en el espacio es apoyar el propio ecosistema espacial. ¿Por qué pagar para lanzar cargas pesadas desde la tierra, cuando podemos encontrar los recursos que necesitamos ahí fuera?

Llovar la tierra con meteoritos artificiales aumentaría los metales pesados ​​y otros elementos/compuestos en la atmósfera, que definitivamente no queremos tener que respirar. También causaría que una gran cantidad de escombros adicionales se esparcieran en la órbita terrestre baja, lo que eventualmente haría que el dominio fuera demasiado peligroso para ocupar, tal vez incluso peligroso para atravesarlo.

Dicho esto, hay algunos elementos raros, en particular los isótopos raros, depositados por el viento solar o creados por el bombardeo de rayos gamma, que podrías encontrar lo suficientemente valiosos como para llegar a otros cuerpos en el sistema solar y devolverlos a tierra. Éstos requerirán un manejo especial, que los proteja del calor excesivo y/o erosión, debido a su toxicidad y/o alto valor.

Así que probablemente querrás usar retrocohetes, paracaídas o vehículos alados para llevar materiales a la tierra. Si bien podemos construir ascensores espaciales en cuerpos más pequeños como Marte y la Luna, no se conocen materiales que sean lo suficientemente fuertes como para construir uno para la Tierra. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra proporciona un sistema de ruptura libre, por lo que no necesita el ascensor aquí, para eso. Llevar material a la luna es una historia diferente. Sin atmósfera, por lo que un ascensor tiene mucho sentido para bajar cosas, pero puede usar fácilmente cañones de riel para sacar material de él.

Nunca vamos a construir estaciones y naves espaciales masivas, o grandes colonias en la Luna o Marte, lanzando cosas/personas en cohetes desde la Tierra, porque hacerlo destruirá nuestra atmósfera, particularmente la capa de ozono. Lograr una población considerable y sostenible de humanos en el espacio y en otros cuerpos grandes requerirá gigatoneladas de material. Esa es la razón principal por la que tienes que hacer minería espacial a gran escala. Reduce drásticamente el costo de construir cosas en el espacio, así como la reducción de los daños que una industria espacial masiva podría causar aquí en casa.

Dicho todo esto, podrías extraer materia orgánica de asteroides/cometas y usarla para hacer globos gigantes de helio y otras cosas. Extraiga helio 3, oxígeno e hidrógeno (como combustible) de la superficie de la luna, colóquelo en un contenedor y luego láncelo a una órbita receptora alrededor de la tierra. Usa un poco de helio para llenar los globos grandes, adjunta una cantidad adecuada de carga/pasajeros y combustible (necesario para los propulsores de descenso), luego reduce la velocidad lo suficiente para que descienda lentamente a la atmósfera. En lugar de un gran reingreso ardiente, tienes una temperatura relativamente baja, un descenso seguro al pozo de gravedad. Tendrás que bombear un montón de ese helio de la bolsa de flotación de vuelta a un tanque de carga para llegar hasta el suelo.

El helio 3 tiene usos energéticos potenciales aquí en la tierra, el oxígeno y el hidrógeno se pueden usar para cualquier vehículo motorizado de reentrada y protección contra la radiación. Los metales se necesitan en el espacio para componentes estructurales, y muchos de los otros materiales se pueden usar para hacer cerámica para todo tipo de propósitos.

Agregaría que el oro vale al menos 5 veces más en órbita alrededor de la Tierra o el Sol, de lo que podría valer en la Tierra. No estoy seguro de que exista oro en concentraciones lo suficientemente altas, en ninguno de los asteroides, como para que valga la pena el costo de extracción. A diferencia de la Tierra, donde la tectónica de placas, la energía geotérmica y los microbios han jugado un papel importante en la concentración de cantidades de material, aquí en la Tierra. No se obtiene tanto en los asteroides.

La distancia de la mina a la refinería no es un factor de costo tan grande en el espacio, como lo es en la Tierra, donde simplemente no se puede navegar la mayor parte del camino. Siempre que no tenga demasiada prisa, puede usar cambios orbitales delta-v bajos para enviar material de alimentación a la refinería, y la mayor parte puede ser proporcionada por energía solar gratuita. Entonces, los recolectores trabajan en el cinturón de asteroides y envían cargas útiles a una órbita entre allí y la Tierra, donde la refinería procesa un flujo continuo de material, que contiene todos los elementos, aproximadamente en sus proporciones de abundancia solar. La energía para refinar no es una preocupación, pero será difícil conseguir cantidades industriales de los productos químicos utilizados en el proceso de refinación.

La minería efectiva de asteroides se parecerá mucho a una revolución industrial. Tendrá bucles de retroalimentación en bucles de retroalimentación.

Puedo hablar de varias fases. El primer problema es hacerlo lo suficientemente barato como para enviar una cantidad significativa de material a los asteroides. Actualmente cuesta 10k$/lb alcanzar la órbita. Luego otro montón de riqueza para llegar a los asteroides.

Básicamente, todo lo que está en órbita cuesta tanto como el oro puro. Incluida la masa de reacción.

Quiero decir, imagina una mina de oro, donde era literalmente una pila de oro en el suelo. Excepto que cada libra de material que trajo a la mina le costó una libra de oro. La comida, los trabajadores, los ferrocarriles, la dinamita, los picos, las carretas, los caminos, las casas para el pueblo.

Hacer eso económico va a ser muy difícil.

Hacer un sistema de minería de asteroides efectivo cuando esto es cierto no va a ser efectivo. Necesita una base industrial que sea más barata que 10k$/lb para lograr esto.

Hay varias maneras de hacer esto. La solución ingenua es hacer que el lanzamiento espacial sea más barato: tallos de frijoles, fuentes, ganchos, aceleradores lineales.

Todos estos funcionan mejor en un sumidero de baja gravedad. Entonces, un caso plausible es que su civilización haya establecido una base industrial en Marte o la Luna. A partir de ahí, llegar al espacio será mucho más barato, y configurar una de esas tecnologías para hacerlo aún más barato también será más barato.

Una base industrial en la Luna o Marte que reduzca el costo marginal de la materia en órbita a 100 $/lb puede usarse para construir una verdadera industria minera de asteroides. El primer consumidor de los recursos no será la Tierra, sino la Luna o Marte, donde los materiales ya cuestan más que la Tierra y la entrega también es más barata.

Esto da como resultado un ciclo de retroalimentación ya que los materiales de los asteroides abaratan los recursos en la base industrial fuera del planeta, lo que a su vez facilita la extracción de asteroides.

Una vez que tienes esto, comienzas a construir cosas como un gancho celestial en órbita alrededor de la Tierra. Cambia el impulso de los paquetes minados entrantes por el impulso de los lanzamientos planetarios. El costo marginal de dejar la Tierra cae a decir 100 $/lb (la energía requerida para llegar al fondo del gancho del cielo), y por cada libra de masa que levantas del pozo de gravedad, puedes bajar 1 libra de cualquier metal que tengas. elegir de la órbita.

Esto hace que la ganancia operativa del skyhook sea enorme, lo que significa que incluso si es costoso, puede construir muchos de ellos. Esto continuará hasta que el precio de casi todas las materias primas en la Tierra caiga por debajo de los 100 $/lb y ya no valga la pena construir nuevos skyhooks.

Si bien podría ser viable por un período de tiempo corto, dejar caer un asteroide con núcleo de oro envuelto en hierro desde la órbita y recogerlo después de que impacte no va a escalar muy bien. El caos de la reentrada significa que podrías perder el oro, y la relación calor:carga útil no te permitirá hacer esto en una escala planetaria cambiante sin hervir la atmósfera.

A medida que se acerca a una civilización de escala K 1, su problema se convierte en no hervir el planeta, ya que la energía que usa su civilización comienza a acercarse a la capacidad del planeta para emitir calor. El reingreso de un gran número de asteroides es una gran cantidad de calor residual.

Así que veo un montón de fases.

La Fase 1 es la industrialización de Luna/Mars. La Tierra está atrapada en el calor como una civilización de escala sub-K-1.

La Fase 2 son los materiales de Asteroids extraídos y utilizados para promover la industrialización de Luna/Marte, incluidos Beanstalks y Skyhooks y similares. Pero no alrededor de la Tierra.

La fase 3 es donde comienza a ver la infraestructura de elevación de Seroius desplegándose sobre la Tierra. Cada libra de materia que lanzas, obtienes una libra de materiales de minería de asteroides. El precio de cualquier materia prima en la Tierra cae a 100$/lb.

La fase 4 es cuando la infraestructura fuera del planeta se separa de la Tierra, que se convierte en un remanso relativamente empobrecido. La civilización rompe la barrera de la escala K 1 y se vuelve interplanetaria. La mayoría de los humanos todavía viven en la Tierra, se requiere una civilización más cercana a la escala K-2 para gestionar un éxodo planetario.

Probablemente sea mejor no enviar los minerales de vuelta a la tierra.

En su mundo parece que hay industria en el espacio. Esa industria y la economía espacial en su conjunto necesitarán naves espaciales, herramientas y posiblemente estaciones espaciales y otra infraestructura espacial. Todas esas cosas están hechas de metal, y el metal es pesado. Cuesta mucho dinero mover objetos pesados ​​de la Tierra a la órbita. En la actualidad cuesta varios miles de dólares por libra. En algunos casos, como 100 veces el costo del metal en sí.

Puede obtener una gran ganancia si puede fabricar componentes grandes en el espacio o en la luna y luego entregarlos a su destino final en el espacio sin tener que lanzarlos desde la tierra.

Echemos un vistazo a lo que aterriza regularmente a partir de hoy o en el pasado, en este planeta.

• polvo espacial
• meteoritos, incluidos los grandes
• Transbordador espacial
• Cápsula de aterrizaje Soyuz, diferentes misiones de retorno de muestras
• Falcon 9 primera etapa
• Modelo de prueba de Starship: casi, y está hecho de acero.
  • y es un modelo bastante bueno para un planeador, cómo puede verse, y puede RUD en sí mismo sin tanto polvo, en alguna superficie de agua

si arrojamos grandes asteroides que tuvieron litofrenos en la superficie de nuestro planeta en el pasado, dejando cráteres de km de ancho, entonces el transbordador espacial o Buran (las pocas veces que voló) - son los objetos más grandes, en masa, que realizaron no solo un aterrizaje pero aterrizaje suave. La masa seca del orbitador del transbordador espacial fue de 78 toneladas y 14 toneladas de carga útil para la misión de regreso. No estoy seguro si uno está incluido en otro, pero de todos modos vamos a redondearlo a 100t.

de esas 100 t para una decente, probablemente no necesites esos motores de ascenso y sistemas de combustible para ellos y si miramos a través de todo el sistema que tiene para humanos, también se pueden tirar, y si bajamos el margen de seguridad que requerido para los humanos, podemos llegar a una construcción similar a un transbordador espacial que es capaz de devolver en tierra blanda una carga útil de 50 t. Luego, para elementos raros, es mucho: solo necesita 100 aterrizajes al año para aplastar por completo el mercado bajo su control.

Ese molesto hierro, no puede aguantar más

como se menciona en los comentarios de AlexP: la producción anual de acero es de aproximadamente 1.900.000.000 toneladas. - Ni siquiera me molestaré en buscarlo para comprobarlo, como sé - sí, son miles de millones de toneladas.

Tal vez para mover el mercado necesites el 10% de eso, si logras conseguirlo, puedes ser un magnate del acero, pero sigue siendo mucha masa.

Desembarcar como mineral no es necesariamente útil, ya que el mineral es relativamente barato en comparación con el producto final: acero, no recuerdo la cantidad exacta, pero está en el rango del 20-40 % del precio del producto final: acero. Se utiliza mucha energía para reducir la oxidación a metal.

Sin embargo, se vuelve importante para qué necesita hierro u óxidos de hierro.

Existe tal cosa como la fertilización con hierro.

Papel del hierro Alrededor del 70% de la superficie del mundo está cubierta por océanos. La parte de estos donde la luz puede penetrar está habitada por algas (y otra vida marina). En algunos océanos, el crecimiento y la reproducción de las algas está limitado por la cantidad de hierro. El hierro es un micronutriente vital para el crecimiento del fitoplancton y la fotosíntesis que, históricamente, las tormentas de polvo de las tierras áridas han llevado al mar pelágico. Este polvo eólico contiene entre un 3% y un 5% de hierro y su deposición ha disminuido casi un 25% en las últimas décadas.

Un programa de restauración de plancton a gran escala podría regenerar aproximadamente de 3 a 5 mil millones de toneladas de capacidad de secuestro con un valor de 50 a 100 mil millones de euros en valor de compensación de carbono. Sin embargo, un estudio de 2013 indica que el costo versus los beneficios de la fertilización con hierro lo coloca detrás de la captura y el almacenamiento de carbono y los impuestos al carbono.

La fertilización con hierro por mar o vehículos aéreos puede ser costosa, pero una lluvia de partículas de óxido de hierro desde el espacio puede ser un camino a seguir.

La relación de Redfield describe las concentraciones atómicas relativas de nutrientes críticos en la biomasa del plancton y se escribe convencionalmente "106 C: 16 N: 1 P". Esto expresa el hecho de que se requiere un átomo de fósforo y 16 de nitrógeno para "fijar" 106 átomos de carbono (o 106 moléculas de CO 2). La investigación amplió esta constante a "106 C: 16 N: 1 P: 0,001 Fe", lo que significa que en condiciones de deficiencia de hierro, cada átomo de hierro puede fijar 106 000 átomos de carbono[45] o, en términos de masa, cada kilogramo de hierro puede fijar 83.000 kg de dióxido de carbono. El experimento EIFEX de 2004 informó una relación de exportación de dióxido de carbono a hierro de casi 3000 a 1. La relación atómica sería aproximadamente: "3000 C: 58,000 N: 3,600 P: 1 Fe".

combinar números, casi de forma arbitraria, por curiosidad

Un programa de restauración de plancton a gran escala podría regenerar aproximadamente de 3 a 5 mil millones de toneladas de capacidad de secuestro con un valor de 50 a 100 mil millones de euros en valor de compensación de carbono.

corriente circumpolar antártica en carbono orgánico, el déficit de dióxido de carbono resultante podría compensarse con la absorción de la atmósfera de aproximadamente 0,8 a 1,4 gigatoneladas de carbono por año .[67] Esta cantidad es comparable en magnitud a la quema anual de combustibles fósiles antropogénicos de aproximadamente 6 gigatoneladas _

... cada kilogramo de hierro puede fijar 83.000 kg de carbono ...

para reparar 6 gigatoneladas necesitamos alrededor de 72 millones de toneladas de hierro, entregadas en un área grande, aterrizando como partículas de 0.5-1um, preferiblemente. Así que puede haber un negocio de una gran cantidad de hierro para aterrizar en casi cualquier parte de ese 70% de la superficie del planeta. Y entregarlo desde el espacio vale la pena. Y hablamos de billones de dinero al año enterrados ahí como un servicio.

• es posible que también necesite fósforo, no necesariamente en cantidades similares, ya que puede ser una cosa más soluble y se mueve más fácilmente hacia adentro y hacia afuera.

cómo se ve el hierro como un aterrizaje suave

• digamos que lo hicimos: transbordador espacial 100% de hierro, fertiliza por ablación los océanos al descender y las tierras blandas 100t
• otra cosa para mencionar que suttle no necesita ninguna energía almacenada en él, ya que la obtiene constantemente en el descenso.

Entonces, 2 mil millones de toneladas de hierro al año en paquetes de 100 t se verán como 1 lanzadera cada 1,57 segundos.

si mantenemos un tiempo razonable entre ellos para una franja de tierra, digamos 5 minutos, entonces necesitamos 190 pistas de aterrizaje para ellos. Y si apuntamos más o menos a la misma región, entonces es un canal de plasma constante, wzu wzu wzu, cada 1,5 segundos, el rugido constante del fuego del infierno.

Pero no imposible algo como un pedazo de tierra de 50x5 km, o el mar puede ser suficiente.

Planeadores, factibilidad

Yo diría que es bastante factible, y tal vez incluso preferible. si uno los construye en órbita, les da una pequeña patada para salir de órbita, luego, cuando aterriza, es una pila de materiales cuyas proporciones son exactamente, o muy cercanas, a las que se necesitan para construir un transbordador espacial, un vehículo con capacidad espacial, o en vehículos aéreos más generales o de otra tecnología avanzada, como automóviles, por ejemplo. Y esa carga útil de 50 t puede compensar la composición promedio de cualquier combinación industrial útil, de cualquier proporción específica o general de materiales y metales y elementos que usamos o podemos necesitar.

si no toda la construcción, algunas partes están listas para ser reutilizadas en otras construcciones. Constrúyalo de manera que aumente la reutilización de las piezas; aquí puede ser un factor importante.

o se puede usar como un todo: modernizar los motores y ponerlo en órbita.

• Para construir ese planeador relativamente avanzado, se necesita haber desarrollado una industria en el espacio, en órbita. Y luego, la entrega de hierro puede no parecer tan buena si logra construir procesadores en el espacio: una entrega de 50 t puede valer 0.5B en dinero minorista.

• si imagina una tierra abarrotada luchando por recursos, considerando un marco de tiempo de 300 años, y todos los pozos de mineral de hierro desaparecieron hace mucho tiempo, nuevamente, la energía del espacio puede ser más útil que la entrega de hierro, como si tomara roca al azar tiene un porcentaje significativo de hierro o aluminio en él - simplemente requiere más energía para extraerlo y refinarlo, unas cuantas veces más que a partir de un mejor mineral de óxido de hierro. Y si entregas la energía resolverás esa crisis de hierro y aluminio.

• puede haber formas más primitivas de hacer la entrega, que requieran menos capacidades tecnológicas para esas cargas útiles de retorno, algunas son inteligentes, algunas son divertidas, otras no, pero dado un marco de tiempo de 300 años para las tecnologías y todo el negocio de la minería espacial que existe allí, yo no considerará que hacer tal planeador de entrega sea un problema en absoluto. Mientras no use lo que no puedes encontrar fácilmente y el mío, está bien. Y en los asteroides, puedes minar todo lo que tenemos en el planeta, no necesariamente en un solo lugar sino...

• usar agua como fuente de hidrógeno como combustible puede ser un desperdicio, pero usar hidrógeno de Júpiter para el mismo propósito tal vez no lo sea. Pero en general, me refiero a la ausencia de combustible en toda la operación desde el asteroide hasta la superficie del planeta, ya que se puede hacer de esa manera fácilmente, con la tecnología y la energía disponible en el espacio.

• el hierro y el aluminio no son los metales a granel más interesantes, hay otros que también son metales a granel para el acero inoxidable o el cobre bronce: Cr, V, Co, W, Ni, Cu, Zn, etc.

Conclusión

podemos ver que la entrega de metales preciosos tal vez no sea un problema y, sorprendentemente, incluso la entrega de hierro puede ser bastante factible, también en la escala de nuestra producción mundial actual.

poner suficiente esfuerzo en desarrollar las tecnologías requeridas para las producciones de planeadores, como el tipo de casco del transbordador espacial, cuyo desarrollo e investigación sobre cómo construir uno en el espacio que puede impulsarse con metales preciosos, si no hay otros incentivos en el trabajo y Soyuz como cápsulas o sus contrapartes más pequeñas que entregan metales raros para alimentar ese tren monetario: este tipo escala lo suficientemente bien, hasta toneladas, y son fáciles de construir.

el procesamiento se puede realizar en el espacio o en órbita; no importa tanto y depende de todo tipo de premisas. Pero los cohetes de fisión, las velas solares, la propulsión por fusión, todo dentro del marco de tiempo definido y pueden ser lo suficientemente eficientes como para no preocuparse por mover un asteroide completo o solo una parte refinada de él.

Sugeriría hacer una corriente de suministro de hidrógeno desde Júpiter, unir oxígeno en una forma fácil de retener, que es un producto de desecho de la fabricación de metales, pero no es una necesidad, ya que mantenerlo en forma líquida tampoco es tan difícil. Pero cuando alcanzas una gigatonelada por año, mes, día, hora, puede tener sentido en algún momento.

• no pienses en ese problema como mantener el combustible en un cohete, hablamos de miles de millones de toneladas por año. requiere configuración, pero no tiene nada de especial.
• ventilarlo sería un desperdicio, incluso si tenemos fuentes de él, pero aún así, es mejor acostumbrarse al paradigma de conservación de elementos desde el principio, nadie sabe dónde llega un día y necesitarías vendérselo a los chicos de Marte o gente del hábitat espacial.

Sin embargo, la entrega de metales a granel no es la mejor manera de abordar la escasez de recursos de las minas. la energía para el reciclaje, la energía para obtenerla de las fuentes que no se consideran minerales, es la forma más preferible. La energía disipada al salir de órbita en la atmósfera puede ser mucho mayor que la extracción de estos metales de minerales pobres. Entonces, en cuanto a la contaminación por calor, es mejor entregar energía que metales a granel.

La entrega de lanzamientos de gotas escala bien, desde pequeñas cantidades hasta cantidades bastante grandes, pero en algún momento, tiene más sentido invertir en anillos orbitales y, por igual, son tecnológicamente factibles incluso con las tecnologías actuales: los incentivos y los materiales en órbita son nuestro problemas actuales. Pero cuando hablamos de billones de ganancias directas e indirectas y miles de millones de toneladas de materiales en órbita, entonces tiene sentido hacerlo. Entonces, puede comenzar el negocio pequeño, pero más adelante, puede tener recursos para desarrollar y construir medios más eficientes.

algunas notas adicionales

Para elementos raros, que están en una concentración de ppm ppb en un mineral espacial típico, es necesario extraerlos en el espacio, porque es más fácil y la energía está más disponible allí y se obtiene más fácilmente. Al mismo tiempo, puede procesar la separación de material a granel. Una refinería en el espacio será toda una construcción para ver. Entonces, después de extraer su primer asteroide con un contenido de oro/platino del 10 %, invierta en hacer la refinería. Y luego, el regolito lunar será la fuente de la mayoría de los materiales que necesita; para la tierra, es la mejor fuente de la mayoría de los elementos.

toma de energía de la energía solar: no vale casi nada con la automatización básica.

Me uniré a la multitud preocupada por armar el sistema de entrega. Piensa en [i]La luna es una amante dura[/i].

Sin embargo, si ignoramos que existe otro sistema de entrega que es mucho más simple y menos propenso a fallar:

Debe realizar su procesamiento en un entorno de muy baja gravedad, no sé qué tan bajo necesita: convierta su metal refinado en espuma; esto es imposible en la Tierra pero bastante posible en microgravedad. El objetivo es darle una densidad inferior a 1 g/cm^3.

Una vez que tenga listo un paquete de entrega, use su escoria de refinería, haga más espuma para que sirva como escudo térmico. Cárguelo en su controlador de masas y dispare a un trozo de océano reservado para ese propósito (¡cualquiera que se aventure en el área será mejor que tenga un seguimiento actualizado de los objetos entrantes para que puedan esquivarlos si es necesario!) Si su artillería es lo suficientemente buena, usted no necesita nada más que metal y escudo: no hay otro sistema de frenado que no sea el escudo térmico, los paquetes golpean a velocidad terminal.

El caso es que, como son más ligeros que el agua, flotan aunque se rompan al aterrizar.

Los recoge, para la mayoría de los propósitos, tendrá que derretirlos y volver a moldearlos en la forma que necesite. Sin embargo, habrá cierta capacidad para usarlos directamente: la espuma de metal libra por libra es más fuerte que el metal base y, si tiene piezas lo suficientemente grandes, puede construir barcos que no se pueden hundir. (Ahora construyen algunos barcos "insumergibles", pero se hace agregando espuma en lugar de que el casco sea el dispositivo de flotación; las versiones actuales aún pueden hundirse si reciben suficiente daño).

¿Nadie piensa en las velocidades? ¡Golpea la luna!

Mover gran parte de la cadena de refinería cerca de los asteroides es complicado, ya que la maquinaria es pesada y probablemente requiere mucho mantenimiento, lo que significa más personas, más soporte vital en el cinturón. Lo mismo ocurre con la fabricación. Todavía se producirá algo de refinación en el cinturón, al igual que algo de fabricación, aunque la economía es diferente a la de la Tierra porque mantener maquinaria frágil y humanos más frágiles en el espacio es difícil, costoso y peligroso incluso antes de que comiencen a trabajar.

Para la fase inicial de la minería de asteroides, propongo impulsores de masa con dos giros:

• el software de adquisición de objetivos está controlado por los estados, no por empresas privadas. Mining corp le dice a la NASA "queremos lanzar 5t más menos 50 kg en el tiempo x en el objetivo y", la NASA confirma que es seguro, calcula una solución de disparo, en el momento x el arma confirma que efectivamente 5t están cargados y dispara. Solo los estados "responsables" pueden controlar los impulsores masivos, al igual que con las armas nucleares (la era del Apartheid en Sudáfrica tenía armas nucleares. Hmm.)

• Todos disparan a la luna y solo a la mitad, probablemente la mitad occidental (la visible cuando la luna se está alejando de ti). Todos los tiempos de aterrizaje caen en intervalos de tiempo de aterrizaje de una semana, entre los intervalos de aterrizaje hay tiempo para la recuperación del mineral (en el lado seguro de la luna, desde donde ocurre el procesamiento y el lanzamiento a la tierra). Las cooperativas mineras han designado áreas a las que apuntar como lugares de aterrizaje.

¿Qué tan rápido aterrizará la carga? Esta parte es provisional, necesito revisar mi pensamiento aquí:
en relación con el Sol, la velocidad de escape cerca de la tierra es de 42,1 km/s, cerca de Ceres (como un cuerpo en el cinturón de asteroides) 25,3, así que, a menos que me equivoque, todo llega en órbitas terrestres con alrededor de 17 km/s (necesita tener en cuenta la velocidad orbital de la Tierra) La velocidad de escape de la Luna es de 2,38 km/s, la velocidad de escape de la Tierra en la órbita de la Luna es de 1,4 km/s, por lo tanto, alrededor de 3,8 km/s + 17 km/s (necesita tener en cuenta que las lunas orbitan alrededor de la tierra (por eso queremos aterrizar en el lado oeste, no en el lado este :))). Sin embargo, eso es mucho mejor que entrar en la atmósfera terrestre con 11,7 km/s + 17 km/s.

No creo que la rotura aerodinámica sea factible, creo que la rotura litográfica con menos velocidad es mejor y la posibilidad de golpear una ciudad en la luna también es menor. Porque no hay ciudades en la luna.