¿Qué recursos podrían obtenerse de la minería de asteroides que valdría la pena el esfuerzo?

Obviamente, los asteroides abundan en muchas de las materias primas que usamos hoy en día, pero considerando el (presuntamente) gran gasto que implica la extracción de asteroides, puede que no valga la pena extraer algunos materiales, ya que es más rentable obtenerlos en la Tierra.

Hay principalmente tres problemas aquí:

  1. ¿Cuál es el costo aproximado para desarrollar una empresa de minería de asteroides?
  2. ¿Cuál sería el costo continuo aproximado de las operaciones?
  3. ¿Qué recursos están disponibles en los asteroides que sería más rentable extraer de esa manera (considerando los gastos anteriores) que obtener utilizando métodos convencionales?

No sé si alguno de estos problemas se ha abordado en un documento técnico o discusión con este nivel de detalle, pero agradecería la mayor cantidad de detalles posible.

(Otra cuestión a considerar es cuándo comenzamos a desarrollar la empresa de asteroides y cuánto tiempo llevaría desarrollarla, porque estas cosas afectan tanto el costo como el beneficio. Téngalo en cuenta en su respuesta).

Editar para aclarar

Estoy buscando principalmente la minería de asteroides de recursos para usar en la Tierra , aunque también sería interesante una respuesta que aborde la minería de asteroides de recursos para usar en el espacio. Obviamente, la respuesta a la última sería muy diferente, ya que probablemente valga más la pena extraer recursos en el espacio para usarlos en el espacio.

Reutilización en la tierra vs uso en el espacio. Nuestra actividad económica no se restringe a la superficie terrestre. Tenemos activos orbitales extremadamente valiosos (sats de comunicación, GPS, satélites meteorológicos, etc.). Combustible alto en el pozo de gravedad de la tierra podría hacer que los viajes alrededor de la tierra sean mucho más baratos. También podría reducir los costos de transporte que actualmente prohíben el ROI de oro o platino asteroidal.
No hay bosques que destruir al minar los asteroides.
¿Podríamos desorbitar asteroides para obtener los recursos?

Respuestas (4)

La NASA ha publicado un estudio sobre esto. Este estudio fue el principal motivador de Planetary Resources para comenzar su trabajo en la extracción de un asteroide. Y la NASA está haciendo más trabajo para aprender más también. Y está el enfoque que Planetary Resources ha establecido, que parece ser el mejor enfoque general .

Lo primero que se debe tener en cuenta es que los asteroides tienen grandes cantidades de metales preciosos. Las estimaciones muestran que incluso un pequeño asteroide podría tener una fortuna en platino, al menos a los precios actuales. Habría que trabajar para garantizar que el valor no desplome la economía. Pero, también hay otras opciones en cuanto a cómo un asteroide podría ser valioso.

Hay 3 tipos principales de asteroides. Tipo C, tipo S y tipo M. Los dos últimos contienen cantidades significativas de hierro y el carbono tipo C. Ahora, el metal en el suelo es bastante barato. El costo del mineral de hierro es de alrededor de $ 115 por tonelada. Por lo tanto, sería difícil ganar dinero en la Tierra usando mineral de hierro. Sin embargo, hay una forma alternativa de ganar dinero. El Falcon 9 tiene un costo por libra de $1800+ si se carga a su máxima capacidad. Por lo tanto, si puedes hacer algo útil en el espacio de tu asteroide, su valor ha aumentado repentinamente de forma espectacular. La clave para la rentabilidad a corto plazo en el espacio es la capacidad de fabricar y ayudar a los satélites. La cantidad de dinero que se puede ganar aumenta dramáticamente si puedes lograrlo. Rocket Fuel, que podría fabricarse fácilmente a partir de un asteroide, tiene el mismo costo de $ 1800/libra, si puede llevarlo a la fuente. Incluso podría valer más, ya que el combustible extendería la vida útil de los satélites, que son inversiones significativas.

Entonces, ¿qué se necesita para que una operación de minería espacial sea rentable? Fabricación. Si puede desarrollar un conjunto autónomo de robots de fabricación, entonces podría hacer que algo funcione. A menudo se cita una cifra de 2600 millones de dólares para alcanzar el punto de equilibrio, pero eso depende de que esta robótica avanzada funcione. Podría funcionar, pero creo que solo el tiempo lo dirá.

También hay todo un mundo de posibilidades de fabricación en microgravedad que apenas se ha tocado. Es mucho más fácil hacer algunas cosas en microgravedad, pero todavía no hemos explorado mucho ese espacio.

Lo más cercano que hemos hecho a la minería espacial real es el programa Apolo. En total, trajo 382 kg de rocas, por un costo de alrededor de $ 125 mil millones en dólares de hoy. Sería más barato ir a los asteroides que a la Luna, y el uso de naves espaciales no tripuladas debería hacerlo más barato, pero los números probados que tenemos dan un costo de alrededor de $ 9200/onza ( $ 325/g). Si ese costo se puede reducir, lo que debería suceder al hacerlo no tripulado y la misión principal, entonces el oro podría ser rentable bastante pronto.

La conclusión es que pasará mucho tiempo antes de que la industria minera de la Tierra se vea afectada por la minería espacial, pero probablemente afectaría significativamente a la industria aeroespacial, trasladando las operaciones a la órbita. Y algún día, algunos de esos materiales regresarán a la Tierra.

Gracias, @PearsonArtPhoto, eso es exactamente lo que estaba buscando.
@ named2voyage: Me alegro de ser de servicio :-)
Hay otra ventaja de la minería espacial, seguro que tenemos mucho hierro, etc. en la Tierra, pero probablemente sea más barato extraerlo en el espacio y dejarlo en algún lugar que no tenga una gran cantidad de esos recursos, por ejemplo, Marte. probablemente más barato que tratar de levantarlo de la tierra dada la reutilización de la minería espacial y la necesidad repetida de levantar cosas de la tierra
@RhysW: Traté de comunicar eso haciendo satélites, pero claro, se podría hacer lo mismo en Marte.
No le daría mucho crédito a un estudio económico de la NASA. Es demasiado difícil predecir los costos de misiones espaciales complicadas y, francamente, no hay mucha experiencia en la NASA cuando se trata de iniciativas empresariales.
@robguinness Si tiene mejores fuentes, cítelas en su respuesta.
En cuanto a si la NASA es buena en los estudios basados ​​en la economía, solo mire su historial en la estimación de los presupuestos de las misiones. Sería difícil encontrar muchas misiones que se completaron dentro del presupuesto. Aquí hay un artículo sobre el tema: nbcnews.com/id/29513895/ns/technology_and_science-space/t/… Simplemente busque "sobrecostos de la nasa" y encontrará muchas más referencias.
En cuanto a las referencias con respecto a mi respuesta, realmente no puedo citar el hecho de que no hay grandes empresas mineras que inviertan en la minería de asteroides. Pero si alguien puede encontrar incluso una sola referencia para refutar esa afirmación, me interesaría verla.
También se podrían vender rocas de asteroides pulidas simples como gemas. Comercializar "Asterjems" ("Star Stone" podría ser difícil de registrar) probablemente sería más difícil que para las rocas lunares (que tienen un sentimiento más romántico adjunto), pero las piedras "auténticas" de un asteroide (no solo algún material de meteorito ☺) podrían ser capaz de obtener una prima suficiente si los costos pudieran reducirse un poco (¿quizás subsidiando una misión científica?). Incluso el "polvo espacial" probablemente podría comercializarse a un precio muy superior al valor de su composición química.
"Rocket Fuel, que podría fabricarse fácilmente a partir de un asteroide, tiene el mismo costo de $ 1800 / libra, si puede llevarlo a la fuente". El costo del propulsor es una pequeña fracción del transporte espacial. Es caro porque tiramos hardware costoso en cada viaje. Altos presupuestos delta V, fracciones de masa factibles y la ecuación del cohete nos obligan a hacer esto. Sin embargo, las fuentes propulsoras en órbita permitirían un presupuesto delta V de 4 km/s o menos para viajes entre órbitas. Y con este tipo de presupuesto delta V, los vehículos reutilizables son posibles.
@robguinness una de las explicaciones simples de por qué las empresas mineras no invierten en la minería espacial es que su principal competencia es la minería en la Tierra. Requeriría una inversión enorme y a largo plazo en algo que no consideran una habilidad central; es poco probable que aumente las ganancias del trimestre actual, lo que significa que no hay bonificaciones para los directores ejecutivos.
@robguinness ¿Y las estimaciones presupuestarias incorrectas de la NASA? Si está haciendo algo por primera vez, es probable que haga estimaciones incorrectas. Por eso es investigación. Y sabían que el Congreso también está interesado en el pensamiento a corto plazo únicamente, y no pagará proyectos importantes ahora si la recompensa es en el futuro (ver cambio climático global), más allá del interés de reelección del político.
Re "Los asteroides tienen grandes cantidades de metales preciosos": debería ser obvio que si puede extraer metales preciosos en grandes cantidades, entonces, según la ley económica de la oferta y la demanda, ya no serán preciosos.
@jamesqf Sin duda, el precio de los metales preciosos bajaría si hubiera una gran oferta nueva de ellos. Sin embargo, también suelen tener propiedades inherentemente útiles, de modo que precios más bajos los harían más utilizables en más aplicaciones, lo que tendería a estabilizar los precios, aunque a un nivel más bajo.

Esto es un poco una cuestión de opinión, pero creo que la respuesta a su pregunta de título es "NINGUNO". Es por eso que no hay ninguna empresa minera importante que esté ni remotamente cerca de hacer esto. Si hubiera recursos en los asteroides que merecieran los costos de minarlos, entonces esas compañías probablemente comenzarían a hacerlo.

Las dos primeras preguntas que plantea (las que están etiquetadas como n.° 1 y n.° 2) no se pueden responder en un sentido general. Hay tantos parámetros que afectan los costos (ya sea de desarrollo o de operación) que cualquier respuesta "general" no tendría mucho sentido.

Dicho esto, puede haber un momento en el futuro en el que la minería de asteroides se vuelva económicamente razonable. Y a pesar de la economía actual, ha habido muchos intentos serios de iniciar empresas mineras de asteroides. El más notable actualmente es Planetary Resources, Inc. . Sin embargo, a pesar de la alineación estelar, ninguna de las personas involucradas tiene experiencia en minería (que yo sepa). En su mayoría son entusiastas del espacio que creen firmemente en el potencial a largo plazo de la explotación comercial del espacio. Yo diría que están motivados en gran medida por sus ideales, más que por la economía (lo cual no es malo, ¡y les deseo éxito!).

mi como pasa el tiempo! ;-)

La respuesta dependerá de cómo agotemos nuestros recursos de la Tierra.

Estoy bastante seguro de que el uranio sería muy bienvenido, ya que he visto estimaciones de que tenemos tal vez un suministro de 100 años, aunque todavía no se encuentra a granel en el espacio.

Si bien el hierro es abundante en la Tierra, la fundición de sus minerales es costosa tanto desde el punto de vista ambiental como financiero, por lo que sería viable una "forja espacial" que utilice minerales de hierro meteoríticos y los procese en productos listos (y entregue formas listas directamente al cliente a través de caídas desde el aire). En este caso, la falta de gravedad y aire podría reducir los costos.

Lunar He 3 está apuntado como una fuente de energía potencial.

Todavía más en el campo de la ciencia ficción que en la ciencia real, pero el vasto suministro de hidrógeno de Júpiter podría proporcionar energía tanto para viajes espaciales de larga distancia como para energía para la Tierra (aunque los proyectos de "poder de transmisión" (máseres poderosos) son más viables que simplemente transportar hidrógeno).

En un futuro más lejano, cuando se agoten las fuentes de hidrocarburos en la Tierra, las fuentes de metano como Titán pueden volverse económicamente viables.

Actualmente, sin embargo, la respuesta de Robguinness "Ninguno" es correcta. Todavía estamos un poco lejos del punto de equilibrio entre costos y ganancias. Estoy seguro de que una vez que se agoten las fuentes de energía "baratas" (tanto el petróleo como el uranio), eso comenzará a cambiar rápidamente.

Mientras habla de uranio, después de que se agote el uranio, la humanidad pasará al uso de torio en.wikipedia.org/wiki/Liquid_fluoride_thorium_reactor , por lo que no hay necesidad de uranio.
El uranio también se puede extraer del mar: phys.org/news/… Los costos de energía más altos harán que la exploración espacial sea más difícil, no más fácil; No veo cómo podría tener sentido importar hidrocarburos de Titán cuando tienes que quemar hidrocarburos para llegar allí.
@pjc: ¿Hidrocarburos? ¿Qué tipo de cohete espacial utiliza hidrocarburos como combustible?
en.wikipedia.org/wiki/RP-1 ; la producción comercial de hidrógeno suele ser a partir de gas natural en lugar de electrólisis. El punto general es que es poco probable que la energía del combustible hipotético que aterrizó en Titán sea mayor que la energía del combustible utilizado para llegar allí.
@pjc50: Actualmente, cuando el gas natural es barato. Cuando el precio de los hidrocarburos suba lo suficiente, seguramente la producción de hidrógeno cambiará a agua (ya sea como electrólisis o destilación fraccionada de plasma, o lo que sea). Y, por supuesto , la energía será mucho mayor, y nuestros descendientes nos mirarán con disgusto, por quemar los hidrocarburos, que son tan esenciales en la fabricación y la química, ¡que usarlos como fuente de energía simple es una barbarie criminal!
El helio-3 lunar probablemente no sería tan bueno como fuente de energía: no es tan abundante en la Luna, el helio-3 se puede sintetizar en la Tierra y existen combustibles de fusión alternativos ( teamphoenicia.blogspot.com/2011/04 /… ). Del mismo modo, no hay forma de que los hidrocarburos de Titán sean valiosos para la Tierra, ya que incluso con la tecnología actual es posible sintetizar hidrocarburos ( en.wikipedia.org/wiki/Fischer%E2%80%93Tropsch_process ).

Ni un solo cartel ha mencionado el cobalto. El metal condrítico es una aleación de siderófilos (elementos "amantes del hierro"), el siguiente después del hierro anfitrión es el níquel y luego el cobalto. El níquel no es particularmente precioso, pero tampoco sin valor. (Por lo tanto, monedas de cinco centavos). Sin embargo, el cobalto es lo suficientemente extraño (en la Tierra) como para plantear problemas de logística.

El magnesio también es MUY común, pero en su mayoría está ligado a minerales, y no es mejor que el mineral terrestre.

Como aclaró el OP, el valor real es el material en el espacio. El primer recurso absoluto es... masa de escudo, para usar como barreras de radiación ionizante/micrometeoroides. Luego viene el agua, como propulsor directo (cohetes térmicos) o materia prima propulsora. Podríamos seguir y seguir: silicatos para células solares, medios agrícolas, etc., pero todo queda en el espacio.

¿Qué recursos podrían obtenerse de la minería de asteroides que valdría la pena el esfuerzo?
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