¿No será más económico extraer agua en Bennu para viajar a Marte que extraerla en el polo sur lunar?

Esa es una pregunta realmente compleja, diría que en la forma en que formulaste la pregunta, no, no lo es, la mayoría de las veces... Déjame explicarte.

Primero, para simplificar, puede traducir aproximadamente cuán "económico" es hacer algo en el espacio a cuánta energía necesita para hacerlo (una nave más grande, más combustible, paneles solares más grandes, etc.).

Con eso en mente, Bennu tiene la característica de que orbita alrededor del Sol de la misma manera que lo hacen la Tierra y Marte, pero su órbita es más elíptica, por lo que se cruza con la órbita de la Tierra. Órbita de Bennu

La Tierra necesita los viejos ~ 365 días para completar una revolución completa alrededor del Sol, mientras que Bennu tarda ~ 436 días, por lo que si por casualidad ambos están en el mismo punto de sus órbitas en el momento correcto, es posible un encuentro, pero esto ocurriría una vez cada pocas décadas y, en general, lo más probable es que casi nunca se encuentren.

Esto es relevante de varias maneras. La primera es que para llevar cualquier tipo de equipo, máquinas, infraestructura minera a Bennu, primero debe acelerarlos para escapar de la velocidad de la Tierra, ponerlos en una trayectoria de intersección con Bennu, donde sea que esté en su órbita, y luego desacelerar para encontrarnos. (O alternativamente, viajar varios años en un perfil de misión complicado de la misma manera que lo hizo Osiris Rex, lo cual es muy poco práctico) Perfil de misión de Osiris Rex. Eso haría que poner el equipo en Bennu fuera más costoso que ponerlo en la Luna, su mejor opción sería esperar a que el asteroide pase cerca de la Tierra, pero eso podría llevar años, y aún necesitaría igualar la velocidad de Bennu y trayectoria para la cita. Entonces te encuentras en un escenario con ventanas de tiempo muy limitadas y períodos de espera muy largos. Solo por esa razón, la Luna es una opción mucho mejor, es más fácil de alcanzar.

Ahora, supongamos que el equipo ya está allí, extraer un asteroide sería mucho más fácil debido a la baja gravedad, sin embargo, tiene el problema de mantener esas instalaciones, nuevamente, cualquier repuesto o maquinaria nueva tendrá los mismos problemas logísticos que antes. , lo que desalentaría cualquier inversión para tal misión.

Pero incluso suponiendo que tenga todo en su lugar y funcionando bien, la razón original para hacerlo, como se indica en su pregunta, es viajar a Marte. Para que un viaje de este tipo sea factible, necesita que la Tierra, Bennu y Marte se alineen correctamente de una manera muy específica; de lo contrario, una nave tendría que perseguir a Bennu, encontrarse con él y luego trazar una nueva trayectoria hacia Marte desde donde sea que Bennu es. Esa maniobra sería extremadamente ineficiente la gran mayoría de las veces (sospecho que todo el tiempo), y requeriría mucho más combustible que simplemente detenerse (o lanzarse) en la Luna. Además, dependería de las posiciones de 3 cuerpos en lugar de 2. Dado que la Luna está dentro del pozo de gravedad de la Tierra, usar la Luna no agrega nada de esa complejidad adicional.

Esto no quiere decir que tener una estación de repostaje (o recarga) en Bennu no sea una buena idea. Una vez que un número lo suficientemente alto de naves espaciales viaje a través del sistema solar de forma regular, la estación de reabastecimiento de combustible en asteroides y algunas órbitas extrañas y específicas probablemente se conviertan en algo común, ya que entonces habrá suficiente gente usando rutas donde tal parada se convierte en una conveniencia. cosas que hacer.

La única razón por la que los asteroides cercanos a la Tierra todavía tienen agua es que está ligada a minerales hidratados donde se convierte en parte de la estructura cristalina de esos minerales. Liberarlo de esos minerales requiere hornearlo a altas temperaturas (hasta alrededor de 500 °C), los hielos volátiles más fáciles de extraer se han ido hace mucho tiempo debido al calor del sol. En contraste, los cráteres polares de la luna (y los asteroides que se han mantenido más alejados del sol) tienen hielo real, que a bajas presiones solo necesita calentarse un poco por debajo del punto de congelación para sublimar. Los hielos lunares también tienen otros volátiles que serían útiles.

Y mientras que el delta-v necesario para llegar a Bennu es bajo para un asteroide, toma alrededor de 5-6 km/s (siguiendo las trayectorias enumeradas en https://ssd.jpl.nasa.gov/?mdesign_server&sstr=bennu ). Está a la par con la luna en costo delta-v, y en realidad es más difícil de alcanzar que Marte porque no tiene una atmósfera que lo desacelere cuando llegue allí.

Al contemplar su pregunta, busqué en nuestro sitio usando las etiquetas [asteroid]y [mining]y vi la pregunta: Minería en microgravedad: ¿existen estudios sólidos? . Tiene una respuesta y la leo y los enlaces asociados tanto a la pregunta como a la respuesta.

En todas las preguntas en este sitio relacionadas con la extracción de asteroides, no he encontrado una respuesta que me dé confianza de que existe información de dominio público que brinda respuestas prácticas definitivas sobre cómo se podrían extraer los asteroides.

Hay muchas descripciones generales generales de métodos de minería potenciales, nada más.

La mayoría de los asteroides tienen menos de 1000 m de diámetro. Se cree que muchos asteroides son montones de escombros , incluido Bennu.

Aún no se ha hecho público ningún método práctico de minería para extraer una pila de escombros en microgravedad, ya sea sueltos o débilmente cementados por hielo u otro medio. Posteriormente, se desconoce el costo de extraer una pila de escombros cósmicos. Se puede determinar el costo de llegar a la pila de escombros, pero se desconoce cómo extraer el recurso requerido.

Debido a que aún se desconoce el método de minería, también se desconoce el tipo de equipo de minería requerido y el costo de su fabricación y operación.

La desintegración de una pila de escombros (caída a pedazos) sería posible si se extrae incorrectamente.

Minar cualquier cosa en la Luna tiene menos incógnitas. Sabemos cómo llegar allí y qué equipo se requiere para llegar allí. También tenemos una buena idea de las tecnologías requeridas para extraer agua del polo sur lunar y, por lo tanto, tenemos una mejor idea de los costos involucrados.

Según la información que es de dominio público, la extracción de agua de la Luna es lo que más conocemos.

Los asteroides pueden estar llenos de recursos útiles o valiosos, pero hasta que no haya un método práctico para extraer asteroides, con los costos asociados, de modo que esos recursos puedan convertirse en el equivalente de las reservas , la extracción de asteroides sigue siendo un juego de niños .

Toneladas de agua en asteroides podrían alimentar satélites y exploración espacial :

Pero los asteroides ciertamente serán más accesibles que la luna, otra fuente potencial de minerales ricos en agua basados ​​en el espacio. Según Rivkin, aterrizar de manera segura en la superficie lunar requiere más de cien veces el cambio de velocidad requerido para aterrizar en un asteroide. De manera similar, despegar de la luna significa liberarse de su gravedad, lo que requiere aún más combustible. "Incluso los asteroides que están un poco más lejos de la Tierra que la Luna pueden alcanzarse con menos combustible que la superficie lunar", dijo Rivkin.

Entonces, según Andrew Rivkin, investigador de asteroides en el Laboratorio de Investigación de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Maryland, extraer un asteroide como Bennu sería menos costoso que extraer en (el polo sur) de la Luna.

“La única razón por la que los asteroides cercanos a la Tierra todavía tienen agua es porque está ligada a minerales hidratados”

Agua en Ryugu: Salmuera de CO2, Sulfuros, etc...

https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/1451.pdf

https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/2189.pdf

También hay un resumen de seguimiento para la reunión MetSoc2022.