¿Cómo puedo atrapar un asteroide?

Estoy interesado en la minería de asteroides, pero no tengo la infraestructura para procesar minerales y similares en el espacio. Sin embargo, tengo una buena configuración de refinería basada en planetas donde podría procesar fácilmente un asteroide, excepto por un problema: está en un planeta y mis asteroides están en el espacio.

Me gustaría obtener mis asteroides, que varían en composición, pero generalmente tienen entre 50 y 300 metros de radio, desde sus órbitas de alta velocidad alrededor del sol hasta la superficie de mi planeta, que tiene un tamaño similar, atracción gravitacional, y la atmósfera a la Tierra. También me gustaría hacerlo sin destruir grandes extensiones de tierra, causar tsunamis, desencadenar extinciones o cualquier otra maldad general que generalmente surge cuando los asteroides se desorbitan en el suelo.

¿Cuál es la mejor manera para mí de hacer esto? ¿Cómo puedo sacar de órbita y 'atrapar' un asteroide sin que suceda nada horrible?

¿Tiene la tecnología para redirigir y desorbitar asteroides sistemáticamente, pero no extraerlos? Algo esta mal aqui...
@Kys Tengo la tecnología para extraer asteroides, pero no tengo ninguna infraestructura espacial para hacerlo. Eventualmente, si es económicamente más eficiente extraer y refinar asteroides en el espacio, cambiaré a hacerlo, pero por el momento, aterrizarlos en mi planeta es mi mejor apuesta.
Tu fuerza no es lo suficientemente fuerte. Mueva sus líneas de producción al espacio o haga un ascensor espacial, pero para hacer un ascensor tiene que mover las líneas de producción al espacio, así que muévalas ahora. 10 años pensando en tu empresa minera y estarás listo.
Puedes probarlo en Kerbal Space Program, es un desafío divertido. Los NEO son factibles... Los asteroides que orbitan cerca del sol pueden necesitar puntos de control para recargar combustible (es decir, tendrás que construir muchas estaciones espaciales).
@ckersch Su pregunta no está lista para la etiqueta de ciencia dura.
La otra pregunta es sobre la minería interestelar. Se trata de minería intraestelar. Puede haber alguna superposición en la información, pero esto no es un duplicado. Tenga en cuenta que la primera respuesta a la otra pregunta básicamente dice que el transporte interestelar no es práctico para la minería. Pero eso no es un problema aquí.
La pregunta sobre el flujo de asteroides pregunta cuántos asteroides es posible chocar contra un planeta sin causar un daño importante, y deja la mecánica real de derribarlos como un método "aún indeterminado". Ese método es lo que estoy preguntando.
Con respecto a la ciencia dura, esperaba que algunas ecuaciones/números respaldaran cualquier mecanismo propuesto para eliminar el exceso de energía de los asteroides, pero lo eliminaré, ya que ninguna de las respuestas ha intentado hacerlo...
Estoy totalmente de acuerdo en que mi pregunta (el engaño propuesto) no es en absoluto la misma que esta. Los dos son definitivamente diferentes, especialmente dado que el mío involucra el bombardeo natural e incontrolado de asteroides, bastante diferente de la configuración de ckersch.
El objetivo de la minería de asteroides es obtener materiales sin tener que llevarlos al espacio. Los materiales abundantes como el hierro serían mucho más caros de extraer de los asteroides, pero aún más baratos que extraerlos de la Tierra. El mío para usar en el espacio.
Jerry Pournell escribió sobre esto en la década de 1970 en "A Step Farther Out". Ya entonces estaba muy claro que la idea de usar recursos de asteroides en un planeta era contraproducente en términos de energía y costo. Además, simplemente necesitas un espejo muy grande para evaporar los metales y los volátiles del asteroide en el espacio, y una trampa fría para condensarlos. La minería espacial es realmente muy fácil.

Respuestas (5)

Capturar un asteroide consistiría en varios pasos...

Identificar Los asteroides más fáciles de capturar van a ser las rocas más cercanas y lentas con la menor cantidad de rotación, por lo que estos serán los principales candidatos. También querrá rocas con superficies relativamente blandas para el siguiente paso.

Capturar Capturar una roca es bastante simple si lo piensas bien, suponiendo que hayas identificado buenas rocas. Esto será más fácil con al menos tres barcos o drones, cada uno equipado con arpones. El arpón deberá impulsar un gancho de anclaje en la superficie de la roca, con el cable conectado a un eslabón giratorio entre el cable y el barco. Los barcos podrían entonces controlar la velocidad y la rotación, de modo que la roca pueda ser remolcada de regreso al planeta de origen.

Entrega Una vez que se llega al planeta de origen, la(s) nave(s) coloca(n) la roca en una órbita geosincrónica con un elevador espacial diseñado específicamente para manejar el peso de la roca. Un ascensor tradicional para transportar personas no sería suficiente, ya que el mecanismo de descenso tendría que ser mucho más fuerte, posiblemente incluso un cohete o asistencia antigravitacional para ralentizar el descenso.

La mayor parte de esto podría ser plausible con un ligero salto en la tecnología actual, eliminando la necesidad de explosivos en el espacio.

Esto es bueno, pero no cumple con los estrictos requisitos de las respuestas a las preguntas con la etiqueta de ciencia dura . Consulte la wiki de etiquetas para obtener más información. ¡Gracias!
@ HDE226868 la etiqueta de ciencia dura está fuera de lugar aquí, con base científica es más que suficiente.
@MolbOrg No estoy de acuerdo. Además, depende de ckersch decidir.
@ HDE226868 entonces la pregunta es discutible. La ciencia para hacer esto no existe. Apenas podemos volar, sin tripulación, a un asteroide en la actualidad. Cuando digo apenas, el costo de hacerlo es literalmente astronómico y lo mejor que hemos podido hacer es aterrizar en uno y hacerlo estallar. Por lo tanto, no existe una ciencia sólida para respaldar la captura de cualquier cosa que ocurra naturalmente del tamaño que sugiere el OP.

Podrías intentar destruir los asteroides en el espacio y recoger los fragmentos. Las piezas más pequeñas son más fáciles de transportar y procesar.

También podría enviar naves espaciales con propulsores montados en el techo al asteroide y básicamente conectarlos como propulsores al asteroide. También puede construir propulsores independientes en la superficie del asteroide. Esto podría permitirle dirigir el asteroide y reducir su velocidad. Esta opción requiere un desarrollo tecnológico bastante alto y también una buena cantidad de recursos para empezar.

Otra opción (para civilizaciones con un desarrollo tecnológico aún mayor) podría ser el uso de corrientes de Foucault para frenar los asteroides (al menos los metálicos). Sin embargo, no estoy seguro de cómo y si esto funcionaría con objetos tan pesados, grandes, rápidos e irregulares como un asteroide. Probablemente necesitaría enormes cantidades de metal y energía para construir y alimentar un dispositivo que pueda crear un campo magnético tan fuerte. También podría destruir tu planeta, por lo que es mejor que lo construyas muy lejos de él o elijas una de las opciones menos locas.

En pedazos o no, hay que bajar la misma masa a la Tierra sin efectos catastróficos.
@JDługosz En pedazos, obtienes mucha más área de superficie para usar la atmósfera para ayudar a romper ... por supuesto, quemas una gran cantidad de la masa que esperas cosechar.
@anonymouse toda la energía se depositará en la atmósfera, lo que será catastrófico (ver mi Respuesta, segundo párrafo).

Por órbitas de alta velocidad, te refieres a que orbitan más cerca de la estrella que de tu planeta, ¿verdad?

Llevar maquinaria allí es la parte más costosa, en términos de energía. Mucho delta-V involucrado. Tienes que igualar su velocidad orbital para acoplarte a ellos.

Esto implica dos problemas:

  • es un gran cambio de velocidad;
  • debido al problema anterior, se necesita mucho combustible... Pero para poder llevar grandes cantidades de combustible a cualquier parte del espacio, hay que quemar más combustible (cada pedacito de combustible es una carga útil hasta que se usa).

Esencialmente, su problema es similar al de atrapar el Voyager y llevarlo de regreso a casa, como se ve en XKCD . Solo desea ir a una órbita más baja y regresar, en lugar de pasar por una trayectoria de escape solar y regresar.

Hay maneras en las que puede resolver esos problemas. La minería realizada exclusivamente por drones mantiene bajos los pesos necesarios para operar, y significa que puede usar una tasa de aceleración que podría matar a los humanos. También puedes sacrificar a tus mineros con menos implicaciones éticas si son drones desechables.

En cuanto al combustible, la NASA está probando un motor que no requiere la eyección de masa para poder acelerar en el espacio . Eso es brujería para muchos científicos, pero solo demuestra que probablemente no necesite mover la mano para tener barcos mineros de tamaños razonables para llegar a esos asteroides (¡realmente, lea ese artículo de XKCD y verifique las cifras!).

Una última cosa. Mantenga sus masas lo más bajas posible. No traigas los asteroides enteros de vuelta a casa. Haz que los drones separen el mineral de la roca inútil. Lleva solo el mineral a casa. Si sus naves se lanzan desde la superficie de los asteroides agotados, también empujarán lo que quede hacia órbitas más bajas, lo que podría hacer que las "órbitas mineras" sean más seguras.

Para llevar el mineral a la superficie, primero colóquelo en la órbita de su planeta, luego haga que los transbordadores espaciales lo lleven en pedazos a la superficie del planeta; conviértalo en un servicio regular, al igual que Space X lleva cargas útiles hacia y desde la ISS en un horario. . Luego se convierte en una cuestión de tener suficientes barcos para mantener la productividad de su negocio.

El impulso sin reacción no es algo que deba tomarse en serio. Vea mi respuesta aquí y otras respuestas a la pregunta, y busque fuentes primarias.
Como señalo en mi Respuesta, ¡simplemente encuentre asteroides hechos de metal y olvídese del mineral! La primera parte de su respuesta es sobre la tiranía de la ecuación del cohete. Pero hay formas de evitarlo, como las velas ligeras y el uso de relaves como masa de reacción.

La forma más rápida y rápida sería plantar algunas armas nucleares en la superficie y detonarlas y luego programarlas para desacelerar el asteroide de modo que pueda quedar atrapado en el campo gravitatorio del planeta en lugar de volar hacia el olvido. Corre el riesgo de una falla catastrófica con algunas explosiones inoportunas, pero bueno, las opciones de historia y los dispositivos de trama abundan con este método. Solo recuerde, ¿quién controla las armas de destrucción masiva necesarias para el movimiento de asteroides?

La segunda opción es tener naves espaciales especializadas con narices reforzadas o cargas útiles de cohetes y conductores de masa para cumplir el mismo propósito. Haga que la nave espacial elija un asteroide para moverse, se acople a él y se prepare y encienda los motores para ponerlo en órbita, o despliegue los cohetes y los impulsores de masa para ponerlo en órbita. Todo podría ser tripulado o automatizado.

La lectura adicional sobre AtomicRocket puede brindarle más información sobre este problema.

Espero eso ayude.

Esto es bueno, pero no cumple con los estrictos requisitos de las respuestas a las preguntas con la etiqueta de ciencia dura . Consulte la wiki de etiquetas para obtener más información. ¡Gracias!
Desacelerar un asteroide con una bomba probablemente lo destruiría. Incluso si la explosión no lo desintegró, el delta-V necesario para capturar un NEO en la órbita alta de la Tierra (el mejor de los casos) que se coloca en tan poco tiempo sería la peor parte.
Es cierto que una mejor opción sería usar una carga con forma nuclear a distancia con un propulsor de tungsteno para que la fuerza se distribuya de manera más uniforme en todo el asteroide.
"No es una respuesta" de acuerdo con las reglas de la etiqueta de ciencia dura.
Bienvenido al elemento del sitio. Como han mencionado otros, las preguntas etiquetadas como ciencia dura conllevan expectativas únicas. Aquí está la página de información para la etiqueta: worldbuilding.stackexchange.com/tags/hard-science/info Si tiene preguntas adicionales, consulte el centro de ayuda y no dude en preguntar en Worldbuilding Chat una vez que alcance las 20 repeticiones.
@James (y otros) Como la pregunta se ha editado para reemplazar la ciencia pura con la ciencia desde que se hicieron estos comentarios, revise las acciones que tomó aquí y tome las medidas adecuadas.

Necesitas un ascensor espacial. Rompe el asteroide en pedazos y envía cargas en los autos caídos . Además, estos actuarán como lastre para usar en el levantamiento de automóviles de forma gratuita.

Más generalmente, tienes un problema con la energía . Si usas el planeta para reducir la velocidad y detener la roca, incluso usando aerodinámica controlada en lugar de un impacto desordenado, estás transfiriendo toda esa energía a la Tierra. No importa si es una roca o polvo, el resultado es el mismo.

Puede comenzar reduciendo su velocidad orbital a cero mientras aún está en el espacio, utilizando medios en los que la reacción (por ejemplo, el escape del cohete) no alcanza la Tierra. Entonces todavía tienes que bajarlo al suelo, y eso tiene una cantidad inherente de energía potencial que se convierte en calor. Si cae al suelo, deja un gran cráter, pero si usas un paracaídas (o lo que sea ), todavía imprime la misma cantidad de energía en el aire y, finalmente, en la Tierra en su conjunto. Si se hace a escala industrial, esto podría ser el equivalente futuro de quemar combustibles fósiles.

Antes de que se construya un ascensor de espacio completo, puede considerar una correa de 80 millas de largo. Bueno, dado que la plataforma de arriba tendrá dificultades para empujar de una manera que no solo transfiera el escape al aire de abajo, en realidad necesitará una cuerda mucho más larga para bajar la roca a medida que la plataforma continúa acelerando a velocidad orbital.

La importación de material será costosa y esto impulsará a más industria al espacio. Su situación postulada no es realista: la roca será (muy preferentemente) extraída y refinada en el espacio o en la Luna. Se pueden encontrar asteroides que están hechos de metal, así que comience con esos y no tendrá minerales que necesiten refinarse como con las minas terrestres; de nada. Las fundiciones de metal pueden trabajar en la Luna y proporcionar repuestos y piezas terminadas para la industria espacial. Estoy seguro de que todavía les gustará el acero para algo , aunque en su mayoría usan carbono y compuestos.

El beneficio real será para el platino y otros metales raros que se utilizan en la industria, pero en cantidades mucho menores. Aterrizar esto será un problema mucho menor debido a la menor cantidad de órdenes de magnitud y al alto precio del material.