¿Excavar un asteroide que pasa cerca de la Tierra con ganancias?

La respuesta de PearsonArtPhoto en esta pregunta me hizo pensar, particularmente esta línea:

Sería más barato ir a los asteroides que a la Luna

Supongo que el tema aquí son los asteroides que pasan en la zona entre la órbita de la Tierra y la Luna alrededor de la Tierra.

Me imagino que tales asteroides pasan por la Tierra a gran velocidad y en un tiempo relativamente corto. ¿El paso de un asteroide cercano a la Tierra daría suficiente tiempo para completar una operación minera y generar ganancias?

Los asteroides cercanos a la Tierra no tienen que pasar a través del espacio cis-lunar (dentro de la órbita de la Luna) para contar como tales. Solo tienen órbitas que están cerca de la órbita de la Tierra, un semieje mayor de menos de 1,3 UA . Muchos de ellos cruzan la órbita de la Tierra, pero es raro que lo hagan cuando la Tierra está tan cerca que cruzan el espacio cis-lunar.
¿Podríamos empujar a uno a una órbita más deseable?
"Supongo que el tema aquí son los asteroides que pasan en la zona entre la órbita de la Tierra y la Luna alrededor de la Tierra". No, no se trata tanto de la distancia como de los pozos de gravedad. La luna es un objeto más grande (pozo de gravedad más profundo) que la mayoría de los asteroides y requiere más combustible para alejarse.

Respuestas (3)

El verdadero problema aquí es cuánto propulsor de cohetes tienes que gastar para llegar al lugar en cuestión. En cierto modo, es más fácil llegar a los asteroides debido al hecho de que aterrizar en la Luna requiere muchos cambios de velocidad. Por otro lado, un asteroide que vuela a través del sistema Tierra-Luna va muy rápido, por lo que alcanzarlo requerirá mucho propulsor.

Un problema con la minería de NEO es que cuanto más cerca está la órbita de la Tierra y, por lo tanto, se necesita el cambio de velocidad, más largo es el período sinódico . Es decir, tienes que esperar mucho tiempo antes de poder regresar. (Si no desea desperdiciar una gran cantidad de propulsor, cancelando efectivamente la ventaja). Sin embargo, los asteroides le brindan la posibilidad de elegir entre ellos, por lo que puede apuntar a aquellos con alto contenido de minerales . Los minerales en la Luna generalmente se distribuyen de manera más equitativa.

Una mejor opción puede ser capturar un asteroide en órbita, para que tengas más tiempo para minarlo. Sin embargo, es difícil responder si la minería en el espacio va a ser rentable. Esto puede no ser realmente tan difícil, ver por ejemplo: Atrapar un asteroide . Eso propone una forma de atraparlo con solo 250 m/s de delta-v.

Tenga en cuenta que el viaje de regreso no necesariamente tiene que ser tan bajo delta-V como el viaje inicial. Puede usar el material del asteroide como propulsor, si es lo suficientemente inteligente ("tecnología suficientemente avanzada", pero en realidad, un impulsor de masa para arrojar materia ferrosa debería funcionar incluso hoy). Esto, por supuesto, también funciona para capturar el asteroide en órbita terrestre, delicioso.
@Luaan Eso es cierto, por supuesto, pero si es más fácil sigue siendo una pregunta. La última vez que revisé, tuve un pequeño problema para meter piedras en mi motor de cohete.
Claro, no usarías un motor LHOX para eso. Sin embargo, tenemos motores que funcionan con combustibles sólidos; por ejemplo, los cohetes de óxido de aluminio se sugirieron como excelentes "motores de retorno" para los transbordadores lunares (el óxido de aluminio está fácilmente disponible en la superficie de la Luna), y la alternativa del controlador de masa también debería funcionar. Por supuesto, significaría llevar un motor adicional (no es simple ni barato), pero probablemente también haya soluciones inteligentes para eso.
Lo siento si no estoy informado, pero ¿no es un DeltaV de 250 m/s de un asteroide con una gran masa bastante difícil de alcanzar?
@SarahBourt Para una gran masa es difícil, pero ¿por qué no atrapar una pequeña? Entonces también tienes más asteroides para elegir. A modo de comparación, el delta-v necesario para LEO es de aproximadamente 9000 m/s y 3000 m/s para una inyección translunar.

¡Esa es una pregunta de un billón de dólares! La proximidad de los sobrevuelos de asteroides cercanos a la Tierra es en gran medida irrelevante cuando se trata de la viabilidad de hacer coincidir su órbita y encontrarse con ellos, lo que es más importante es su exceso de velocidad hiperbólica con respecto a la Tierra, y cuánto delta-v se necesita para hacer eso . Hay muchos grupos de asteroides Atenas , Apolo y Amor que tienen una órbita similar a la de la Tierra en ese sentido, por ejemplo, aquí hay un buen gráfico del asteroide cercano a la Tierra Delta-V del JPL para Spacecraft Rendezvous , con muchos NEA enumerados con delta-v más pequeño. requisito para reunirse con ellos que para una superficie lunar, por lo que la respuesta de Pearson es correcta. E incluso más bonito que un archivo de texto largo, aquí está Asterank(Base de datos de asteroides y clasificaciones de minería) que debería darle una impresión más justa de lo que se necesitaría para reunirse con ellos y su valor estimado. Y puede ingresar los nombres de muchos de estos en la herramienta de búsqueda de trayectoria de la NASA para ver también los requisitos para el encuentro de ida y vuelta.

El truco no es minarlos cuando están cerca, necesariamente. Es más barato llegar a los asteroides que a la Luna porque la Luna tiene bastante gravedad. Si apunta correctamente, puede evitar toda la pérdida de combustible para cohetes asociada con la gravedad. Dónde está no importa tanto (siempre y cuando esté en una órbita cercana).

La conclusión es que una misión de minería de asteroides tendrá mucho tiempo para minar, no solo las pocas horas de acercamiento más cercano.

Además, los asteroides tienen encuentros cercanos frecuentes. De particular interés es Apophis , que tendrá un encuentro cercano en 2029 y otro en 2035. Uno podría enviar el equipo durante el encuentro inicial, minar el asteroide, ajustar ligeramente la órbita para regresar a la Tierra a partir de entonces.

Si la reutilización del lanzador empuja los costos de lanzamiento hacia los costos de combustible, hay poca motivación para extraer combustible (agua) en el espacio exterior. Las industrias establecidas en la Tierra proporcionarían combustible mucho más barato. Los precios del gas natural están en la parte inferior. Es como si los aviones de pasajeros no repostaran en vuelo, sino antes de partir. Creo que ISRU es bueno para estar mucho tiempo lejos, más que para ir allí.
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