¿Qué tan útil es colocar un asteroide en la órbita lunar?

Citando a la NASA advirtió que el plan para enviar humanos a Marte puede fallar en un artículo de noticias:

La administración de Obama se opone a otro alunizaje, diciendo que tal misión sería demasiado costosa. En cambio, quiere concentrarse en capturar un asteroide y colocarlo en la órbita de la Luna para una futura exploración.

¿Qué tan útil es "colocar un asteroide en órbita lunar"? ¿Cuáles son las implicaciones en función de la investigación?

Independientemente de cuán útil sea tal hazaña para la humanidad, su costo en comparación con una expedición lunar tripulada real es cada vez más exorbitante y anula el propósito de atar el presupuesto.

Respuestas (3)

Hay entidades que esperan extraer asteroides, Recursos Planetarios e Industrias del Espacio Profundo .

La Misión de recuperación de asteroides propuesta se basa en el Informe Keck , un documento que describe cómo un pequeño asteroide cercano a la Tierra (NEA) podría estacionarse en la órbita lunar.

Los coautores del Informe Keck incluyen

Y una larga lista de otros científicos e ingenieros destacados cuyo enfoque son los asteroides cercanos a la Tierra.

Muchos de los coautores del Informe Keck también forman parte del personal de Planetary Resources o Deep Space Industries.

Desarrollar un vehículo de recuperación con potentes motores de propulsión eléctrica solar (SEP) sería un gran paso para hacer plausible la minería de asteroides. SEP robusto también podría ser útil para transportar cargas útiles masivas desde la órbita terrestre a la órbita lunar, por lo que la tecnología también haría más factible establecer una base lunar.

¿Por qué aparcar un asteroide en órbita lunar? ¿Por qué no extraerlo en su órbita heliocéntrica?

La minería temprana de asteroides será un proceso de prueba y error. Por lo tanto, establecer la infraestructura requerirá múltiples viajes. Los tiempos de viaje a un NEA serían de meses a la mayor parte de un año. Los asteroides más accesibles con órbitas similares a la Tierra también tienen ventanas de lanzamiento muy raras, del orden de años y décadas de diferencia. La latencia de retraso de la luz a un NEA en órbita heliocéntrica puede ser de decenas de minutos. Dado que la intensidad de la señal cae con el inverso del cuadrado de la distancia.

Comparemos eso con un asteroide en órbita lunar. Los tiempos de viaje son menos de una semana. Las ventanas de lanzamiento desde una órbita terrestre baja dada ocurren cada dos semanas. La latencia de retraso de la luz es de unos 3 segundos. Los telerobots a ~1 distancia lunar pueden disfrutar de un gran ancho de banda .

Por estas razones, la órbita lunar es un lugar mucho mejor para desarrollar la incipiente tecnología de minería de asteroides.

Sería muy útil colocar un asteroide en órbita lunar.

Creo que tanto tú como el OP y yo caímos en una trampa aquí. Mira la cita de nuevo. Me parece que no se trata de colocar un asteroide en una órbita alrededor de la Luna; se trata de colocar un asteroide en la órbita de la Luna alrededor de la Tierra .
La Misión de redirección de asteroides propuesta colocaría un asteroide en órbita alrededor de la luna.
En realidad, el texto del informe Keck dice "Órbita lunar o posiblemente regiones cercanas a los puntos de Lagrange Tierra-Luna", por lo que ambos tienen razón: tanto "en órbita alrededor de la Luna" como "en la órbita de la Luna alrededor de la Tierra" son opciones. (La razón en ambos casos es que si algo sale mal, chocará contra la Luna y no contra la Tierra).

La Misión de Recuperación de Asteroides (ARM, por sus siglas en inglés) es criticada principalmente por decepción porque eso es lo que queda de la gran misión espacial tripulada prevista para nuestra vida. En lugar de construir una base lunar permanente o ir a Marte oa un asteroide real, simplemente haremos un viaje de regreso a la órbita lunar. Eso no inspira. Las entidades rusas, chinas e incluso privadas podrían hacerlo antes de que se complete ARM. Esta prioridad hará que la NASA pierda su lugar destacado en la imaginación de la humanidad y la convierta en una organización de vuelos espaciales de segunda categoría superada con problemas de reclutamiento.

Incluso como una demostración de tecnología de minería de asteroides, es defectuosa. Tales pequeños meteoroides están fuera de discusión cuando se trata de minería. Y la Propulsión Eléctrica Solar (SEP) no se puede usar para mover asteroides reales con miles de veces la masa.

La ciencia de esto también es cuestionable. Los asteroides son probablemente muy diversos. Es posible que se hayan formado en diferentes partes del sistema solar en diferentes momentos y de diferentes maneras. Algunos fragmentos de impacto primordiales, otros más recientes. Una mirada cercana a una muestra de uno no dirá mucho sobre el asteroide típico. Especialmente porque los objetos del tamaño de un meteorito pueden ser sistemáticamente diferentes de los asteroides reales. Tal vez sean en su mayoría montones de escombros que se separan con facilidad.

El tamaño del meteoroide y la tecnología de propulsión también son irrelevantes para la defensa planetaria. El meteorito de Chelyabinsk era más grande de lo que ARM planea buscar.

La explicación política de por qué existe la misión ARM parece más lógica que cualquier justificación basada en la ciencia o el desarrollo de la economía espacial. ARM parece ser una forma política de motivar la continuación de proyectos ya en curso como SLS, Orion y SEP. Todos tienen buenos usos potenciales, pero la combinación es tensa y la utilidad se limita a mantener esos proyectos financiados. Muchos críticos están convencidos de que ARM en realidad nunca sucederá, que pronto será cancelado.

Tunguska y Chelyabinsk son más grandes que el asteroide de ~5 metros que ARM espera recuperar. Pero el delta V para desviarse es mucho más pequeño que el delta V que se necesita para estacionar en la órbita lunar.
Un asteroide de 5 a 7 metros tendría una masa de 200 a 500 toneladas. Un asteroide carbonoso podría tener hasta un 40% de agua en masa. Una carbonosa de 500 toneladas podría producir 200 toneladas de agua. Un asteroide de 200 a 500 toneladas tiene un tamaño más que adecuado para desarrollar la tecnología ISRU.
@HopDavid Sí, si sabe que ese espécimen en particular es carbonatado. Pero aún así, más es mejor una vez que haya configurado la producción. Creo que la exploración robótica de muchos asteroides sería científicamente más interesante que una misión tripulada a uno pequeño. En cuanto a la desviación, por supuesto que tiene razón sobre el delta V. Pero creo que aterrizar y empujar (o embolsar y tirar) es más incierto para la defensa planetaria que calentarlo/sublimarlo y empujarlo con presión de radiación como microondas. ARM planea usar tecnologías que son buenas para los objetivos de ARM, pero no para mucho más.
El crítico de ARM Rand Simberg en el Space Show 22 minutos después del clip de sonido a continuación, dice que el escudo térmico de Orión es insuficiente para regresar a la Tierra después de haber visitado un asteroide en órbita lunar retrógrada. thespaceshow.com/detail.asp?q=2259
Simberg ha estado librando la yihad en SLS y Orion durante años. Cualquier cosa que caiga de un apogeo en la vecindad de la luna volvería a entrar en la atmósfera a unos 11 km/s.

A largo plazo, una misión de asteroide a órbita tiene varios beneficios:

  1. valor geopolítico
  2. valor de defensa de asteroides
  3. valor económico
  4. valor científico

La captura de un asteroide tiene varias consideraciones geopolíticas que le dan valor, las cuales no requieren misiones tripuladas por nadie.

La capacidad comprobada para poner asteroides en órbita, especialmente en órbita lunar (puntos de LaGrange) o en órbita lunar, establecería definitivamente un nivel de control fino sobre el movimiento de asteroides. Ese nivel de control fino es un requisito para el uso de asteroides como armas de destrucción masiva y está directamente a la par con la inserción orbital.

Sin duda, esto es parte de las consideraciones: una capacidad tan práctica es bidireccional: si puede poner uno en una órbita estable, también puede estrellarlo y enviarlo lejos de la Tierra. En otras palabras, al probar que puede hacer una inserción exitosa, también prueba que puede prevenir una.

Las aplicaciones comerciales, al igual que con el programa Apollo, son una justificación, pero probablemente no sean la raíz del programa. (Apolo estableció que EE. UU. podría, de hecho, lanzar una carga útil de misiles en cualquier lugar deseado dentro del espacio cislunar). El valor minero de un asteroide de níquel-hierro como metal base no vale la pena el esfuerzo: costaría más recuperar el metal que el metal. valor. Uno que tenga otros metales significativos sería económicamente valioso, pero los costos programáticos y los costos de aterrizaje pueden no ser viables a largo plazo. Planetary Resources cree que pueden administrarlo y ganar dinero, pero si tuvieran números seguros, veríamos patrocinadores haciendo fila para financiarlo de forma privada. El riesgo es demasiado alto. (Además, los aspectos geopolíticos hacen que sea poco práctico llevarlo a cabo sin que parezca una amenaza).

El valor científico de un asteroide en órbita es inmenso, a la par con poner hombres en la luna, pero solo un poco. Además de la misión en sí y su valor científico como misión translunar de sistema cercano, existe la ventaja de que es una plataforma para una plataforma espacial mucho más resistente a la radiación, lo que permitiría misiones científicas verdaderamente a largo plazo en microgravedad. .

La combinación hace que la órbita del asteroide en general sea una prioridad más alta para los políticos que la ciencia pura de más misiones lunares o la aventura científica de Marte.

Creo que pasas por alto el hecho de que la NASA está hablando de una pequeña roca, no de un asteroide real. Chocarlo contra la Tierra solo produciría un bonito bólido brillante en lo alto del cielo durante un segundo. Y la tecnología SEP es inadecuada para capturar cualquier asteroide real. El valor científico de las pequeñas rocas espaciales se puede reunir en museos donde ya tenemos miles de ellas.
La gente de la NASA está hablando de 3 a 10 m, claro, pero el presidente ha estado hablando más grande. Pero los problemas fundamentales de navegación son los mismos, ya sea 3m o 3km. La única diferencia es la potencia del motor y el tiempo. Además, el objetivo de Recursos Planetarios es más de 100 m. Necesitan varios miles de toneladas para que valga la pena el proceso de recuperación de los costos de la órbita.