Parte III: Considerações sobre a utilização de recursos
Na Parte I e na Parte II desta série, examinei algumas das questões operacionais e científicas associadas a uma missão humana a um asteróide próximo da Terra (NEO) e comparei-as às operações mais simples e ao maior retorno científico de uma missão à Lua. Para continuar a discussão sobre o que podemos fazer em um asteroide, considerarei agora usar os recursos locais oferecidos pelos asteróides, como eles diferem dos da Lua e oferecer algumas considerações práticas sobre como acessá-los e usá-los.
Para se tornar uma espécie verdadeiramente espacial, a humanidade deve aprender a usar o que encontramos no espaço para sobreviver e prosperar. Ligados à cadeia logística da Terra, estamos agora e sempre seremos limitados em capacidade espacial. Nosso objetivo final no espaço é desenvolver a capacidade de ir a qualquer lugar a qualquer hora e realizar qualquer missão que possamos imaginar. Tal capacidade é impensável sem poder obter provisões de recursos encontrados fora do planeta. Isso significa desenvolver e usar os recursos do espaço para criar novos recursos.
Um dos alegados benefícios dos destinos de asteróides é que eles são ricos em potencial de recursos. Eu concordaria, colocando a ênfase na palavra "potencial". Nosso melhor guia para a natureza desses recursos vem do estudo de meteoritos, que são derivados de asteróides próximos da Terra. Eles têm várias composições, sendo a mais comum a condrita comum, que representa cerca de 85% das quedas de meteoritos observadas. Condritos ordinários são basicamente rochas, ricas nos elementos silício, ferro, magnésio, cálcio e alumínio. Eles contêm grãos de metal abundantes, compostos principalmente de ferro e níquel, amplamente dispersos por toda a rocha.
O potencial de recursos dos asteróides não está nesses objetos, mas na minoria dos asteróides que possuem composições mais exóticas. Os asteróides de metal representam cerca de 7% da população e são compostos de metal de ferro-níquel quase puro, com algumas inclusões de material parecido com rocha como um componente menor. Outros elementos siderófilos (que apreciam ferro), incluindo platina e ouro, formam partes vestigiais desses corpos. Um asteróide de metal é um depósito de minério de altíssimo grau e potencialmente poderia valer bilhões de dólares se pudéssemos recuperar esses metais para a Terra, embora devêssemos ter em mente os possíveis efeitos catastróficos nos mercados de metais preciosos existentes - tanto ouro foi produzido durante a California Gold Rush de 1849 que o preço de ouro do mercado mundial diminuiu em um fator de dezesseis.
Do ponto de vista do voo espacial, a água tem o maior valor. Outro tipo de asteróide relativamente raro é também um condrito, mas um tipo especial que contém carbono e compostos orgânicos, além de argilas e outros minerais hidratados. Esses corpos contêm quantidades significativas de água. A água é uma das substâncias mais úteis no espaço - ela suporta a vida humana (para beber, usar como proteção contra radiação e respirar quando rachada em seu componente hidrogênio e oxigênio), pode ser usada como um meio de armazenamento de energia células) e é o mais poderoso propulsor de foguetes químicos conhecido. Encontrar e usar um NEO rico em água criaria um depósito logístico de imenso valor.
Uma das principais vantagens dos asteróides para recursos é uma desvantagem como ambiente operacional - eles têm uma gravidade superficial extremamente baixa. Entrar e sair da gravidade da Lua requer uma mudança na velocidade de cerca de 2380 m / s (nos dois sentidos); fazer o mesmo para um asteróide típico requer apenas alguns metros por segundo. Isso significa que uma carga útil lançada de um asteróide em vez da Lua economiza quase 5 km / s no delta-v, uma quantidade substancial de energia. Então, da perspectiva da energia, os asteróides batem na Lua como fonte de materiais.
Há, no entanto, algumas dificuldades na mineração e no uso de material asteroidal em comparação com os recursos lunares. A primeira é a natureza da matéria-prima ou "minério". Descobrimos recentemente que a água nos pólos da Lua não só está presente em enorme quantidade (dezenas de bilhões de toneladas), mas também em uma forma que pode ser facilmente usada - gelo. O gelo pode ser convertido em líquido para processamento adicional a um custo mínimo de energia; se o regolito gelado dos pólos for aquecido acima de 0 ° C, o gelo derreterá e a água poderá ser coletada e armazenada. A água em condritos carbonáceos é quimicamente ligada a estruturas minerais. Quantidades significativas de energia são necessárias para quebrar essas ligações químicas para liberar a água, com pelo menos 2-3 ordens de grandeza de energia a mais, dependendo da fase mineral específica que está sendo processada. Portanto, extrair água de um asteróide, presente em quantidades de alguns por cento, talvez em algumas dezenas de por cento, requer energia significativa; O gelo de água nos polos da Lua está presente em maior abundância (até 100% em certas crateras polares) e já está em uma forma fácil de processar e usar.
O processamento de materiais naturais para extrair água tem muitos passos detalhados, desde a aquisição da matéria-prima até a movimentação do material através do fluxo de processamento até a coleta e armazenamento do produto derivado. Em cada estágio, tipicamente separamos um componente do outro; a gravidade serve a esse propósito na maioria dos processos industriais. Uma dificuldade no processamento de recursos de asteróides será conceber técnicas que não requeiram gravidade (incluindo fenômenos relacionados, como a convecção térmica) ou criar um campo de gravidade artificial para garantir que as coisas se movam na direção correta. Qualquer abordagem complica o processo de extração de recursos.
A grande distância da Terra e a baixa acessibilidade dos asteróides em relação à Lua, funciona contra a extração e o processamento de recursos. As visitas humanas aos NEOs serão de curta duração e, como os intervalos de tempo de rádio para asteróides são da ordem de minutos, o controle remoto direto do processamento não será possível. Sistemas robóticos para mineração de asteróides devem ser projetados para ter um alto grau de autonomia. Isso pode se tornar possível, mas atualmente não temos informações suficientes sobre a natureza da matéria-prima de asteróides para projetar ou mesmo prever o uso de tais equipamentos robóticos. Além disso, mesmo se entendêssemos completamente a natureza do depósito, a mineração e o processamento são atividades altamente interativas na Terra e assim o serão no espaço. A menor anomalia ou erro de cálculo pode causar a quebra de todo o fluxo de processamento e em operações remotas, será difícil diagnosticar e corrigir o problema e reiniciá-lo.
A questão da acessibilidade também reduz os recursos de asteróides. Não podemos ir a um determinado asteróide à vontade; As janelas de lançamento abrem por curtos períodos e fecham a maior parte do tempo. Isso afeta não apenas nosso acesso ao asteróide, mas também reduz os períodos de tempo em que podemos deixar o objeto para devolver nossos produtos ao espaço próximo à Terra. Em contraste, podemos ir e sair da Lua a qualquer momento e sua proximidade significa que o controle remoto e a resposta quase instantâneos são possíveis. As dificuldades do controle remoto para atividades de asteróides levaram alguns a sugerir que nós planejamos uma maneira de “puxar” o corpo para a órbita da Terra, onde ele pode ser desagregado e processado em nosso lazer. Estremeço em pensar em ser designado para escrever a declaração de impacto ambiental (se você perdoar a expressão) por essa atividade.
Então, onde isso nos deixa em relação ao acesso e utilização de recursos espaciais? A utilização de recursos de asteróides tem potencial, mas, considerando os níveis atuais de tecnologia, as perspectivas incertas de sucesso. Os asteróides são difíceis de conseguir, têm tempos de visita curtos para viagens de ida e volta, ambientes de trabalho difíceis e rendimentos incertos de produtos. Asteróides têm baixa gravidade por eles. Em contraste, a Lua está perto e tem os materiais que queremos na forma que precisamos. A Lua é facilmente acessível a qualquer momento e é passível de operações remotas controladas da Terra em tempo quase real. Minha perspectiva é que faz mais sentido ir primeiro à Lua e aprender as técnicas, as dificuldades e a tecnologia para a utilização de recursos planetários, fabricando propelente a partir da água lunar. Quase todas as etapas dessa atividade - desde a prospecção, processamento e colheita - nos ensinam como extrair e processar materiais de destinos futuros, tanto de tamanho menor quanto de tamanho planetário. A utilização de recursos tem em comum técnicas e equipamentos, a necessidade de mover e trabalhar com materiais particulados e a capacidade de purificar e armazenar os produtos. Aprender a acessar e processar recursos na Lua é uma habilidade geral que é transferida para qualquer destino futuro no espaço.
Havia uma razão pela qual a Lua foi feita nosso primeiro destino na Visão original para exploração espacial. Está perto, é interessante e é útil. Estabelecer um ponto de apoio na Lua abre espaço cislunar para acesso e desenvolvimento de rotina. Isso nos ensinará as habilidades de um povo espacial. Faz sentido ir primeiro e criar um sistema de transporte espacial permanente. Depois disso, obtemos todo o resto.
Destino: Lua ou Asteróide?
Parte I: Considerações Operacionais
Parte II: Considerações Científicas
O destino ainda era uma aldeia tranquila.
Em 1979, um inglês de 28 anos chamado Graham Mackintosh visitou a América. Rolou para o oeste, para a Califórnia e, por capricho, deslizou para o sul através da fronteira. Ele ficou chocado com o que viu, uma terra selvagem de sol, areia e mar que mudaria dramaticamente sua vida: a Baja California. Mackintosh passou um mês aqui com apenas uma mochila e, para começar, US $ 150. Ele pegou carona e andou e foi até o sul, como Cabo San Lucas. Os locais mexicanos o surpreendiam com sua hospitalidade, enquanto a paisagem desconcertante e subdesenvolvida capturava sua imaginação como nenhum outro lugar antes.
"O que há sobre essas montanhas, eu perguntaria", escreveu Mackintosh mais tarde em um livro de memórias de viagens Into a Desert Place . "'Nada', foi a resposta usual."
Muitos aventureiros receberam essa resposta para a mesma pergunta - mas os aventureiros sabem melhor. Mackintosh voltou para casa. Ele começou a trabalhar como professor, passava as noites no pub, tinha alguns momentos românticos - mas não conseguia esquecer Baja e aquelas montanhas distantes. Por fim, ele jogou tudo, abandonando o caminho da vida que a maioria de nós segue para ir cambaleando depois de um sonho. Ele voltou para Baja. Pegou uma mochila, uma vara de pescar, uma barraca, algumas outras necessidades e até mesmo uma engenhoca inteligente para transformar a água do mar em água fresca - e ele começou a andar. Mackintosh acabaria por rastrear a pé todo o litoral da península - 3.000 milhas - enquanto se apaixonava inteiramente pela terra, pelo mar adjacente e pelo povo da região.
Hoje, na casa de férias de muitos gringos em uma praia na Baixa Califórnia, o livro de Mackintosh, Into a Desert Place, fica na prateleira. Tornou-se uma espécie de clássico cult na comunidade de expatriados. Mesmo na comunidade mexicana, Mackintosh é lendário. Em acampamentos de pesca remotos e rústicos ao longo da costa, alguns dos pescadores mais velhos ainda se lembram de um inglês ruivo que pisoteava há 30 anos, pedindo água no poço, recusando gentilmente seus convites para passar a noite e finalmente desaparecendo. o próximo ponto.
Um jovem Mackintosh fala com pescadores comerciais em um dos muitos acampamentos ao longo da costa de Baja.
Hoje, Mackintosh mora em San Diego e escreveu quatro livros sobre suas viagens pela península. Ele retorna a Baja regularmente para acampar e desfrutar do mesmo cenário e estrelas que as pessoas séculos antes de nós faziam. Como milhares de viajantes, ele ainda ama a Baixa Califórnia como nenhum outro lugar, apesar de partes dela terem mudado dramaticamente nas últimas três décadas. Eu falei com Mackintosh no início desta semana sobre Baja e Baja hoje.
"Eu me lembro de Cabo em 1979", diz ele. “Era uma aldeia e acampei na praia. Eu não acho que você poderia fazer isso hoje.
Cabo San Lucas, no extremo sul da península, explodiu em uma colméia de shoppings chamativos, resorts inestéticos, bares de coquetéis e campos de golfe notórios. Muitos viajantes constroem as chamadas aventuras ao redor de lugares como Cabo, mas Mackintosh não visita mais a capa de Baja.
"É uma tragédia", diz ele. “Não é a verdadeira Baja pela qual me apaixonei. Eu não vou a Baja para fazer compras ou ficar em hotéis. Há aventuras em toda parte e a maioria envolve não ver ninguém. ”
Ele também evita uma expansão semelhante que se alastrou como infecções em vários pontos ao longo da costa do Mar de Cortez, incluindo as praias ao sul de La Paz, ao redor da cidade de Loreto, 150 milhas ao norte e perto da cidade de San Felipe.
"Mas você ainda pode se perder lá", diz Macktintosh.
Uma das aventuras mais recentes do autor foi o mês que ele passou na Ilha Angel de la Guarda, a Ilha dos Anjos da Guarda. Com 50 litros de água, ele tomou um passeio de barco até a ilha, fez um acampamento base e se considerou felizmente abandonado. Às vezes, especula Mackintosh, ele era a única pessoa na rocha de 42 por 10 milhas, e por três semanas inteiras ele não viu uma alma. Mas ele passou uma semana trabalhando com pescadores ilegais que se mantinham ocupados pescando e armazenando enormes caixas de gelo com lagostas, tartarugas marinhas, todo tipo de peixe e vários invertebrados residenciais de fundo destinados aos mercados asiáticos.
"Esses caras são um desastre ecológico, mas as pessoas mais bonitas", diz Mackintosh. Ele acampou com os pescadores ilegais e até testemunhou trocas noturnas suspeitas entre eles e outras pessoas que dirigiram seus botes para a praia e “sacudiram e bateram em suas bagagens por um tempo antes de partirem”. Perguntas não devem ser feitas sobre tal atividade em Baja, onde o tráfico de drogas é uma profissão para muitos, e Mackintosh olhou para o outro lado. Ele descreve seu tempo na ilha em seu livro mais recente, Marooned With Very Little Beer.
Em 1997, a falta de cerveja não foi um problema para o Mackintosh. Ele recebeu um patrocínio da cervejaria Tecate e, com um burro chamado Misión para um companheiro e portador de cerveja, ele andou pela espinha da península, visitando muitas das antigas igrejas missionárias espanholas de Baja ao longo do caminho. As montanhas de Baja são um tipo de experiência diferente da costa. O andarilho encontra fazendas remotas e caubóis em chapéus e capuzes, em vez de acampamentos de peixes crocantes e pescadores sem camisa em sandálias. A água continua a ser a maior escassez, mas é facilmente encontrada em qualquer local habitado. Geralmente é extraído de poços e é claro como Lake Tahoe e tão seguro para beber quanto a água da torneira mais limpa.
As missões de Baja podem ser experiências espirituais, sejam elas piedosas ou não. Vários estão localizados em impressionantes cânions de oásis de palmeiras, mangas, abacates e figos, e os prédios antigos são belos santuários, frescos e silenciosos por dentro, enquanto o sol abrasador arrasa o país logo depois da selva. A missão de missão de missão da Mackintosh seria o foco de seu segundo livro, Journey With a Baja Burro.
Entre 2003 e 2005, desenvolvi meu próprio relacionamento com a Baja. Caminhei por regiões costeiras selvagens, andei de carona pelas estradas de terra, vivi em grande parte de peixes com lanças e, em muitos lugares, certamente segui os passos de Mackintosh. Algumas pessoas até perguntaram se eu era ele. Eu passei 10 meses em todas as mochilas na Baja California e fiquei comovido com a mesma beleza, hospitalidade e solidão que afetaram o Mackintosh 20 anos antes. Como ele lembra que a primeira visita em 1979, Mackintosh poderia muito bem estar narrando as impressões de milhares de outros caminhantes, canoístas e ciclistas que foram enfeitiçados por Baja selvagem.
“Eu tenho todos esses ótimos passeios com pessoas interessantes, seja em carros ou barcos ou aviões, e as pessoas me convidavam para pescar e tínhamos festas de lagosta na praia e eu poderia acampar em qualquer lugar sob essas estrelas incríveis, e pensei: 'Isso é paraíso ", ele me diz. “Quando eu estava sozinha no deserto, era como uma experiência religiosa. Não foi nada assustador e foi muito melhor do que o que eu estava voltando para casa. Eu me senti tão livre, como se pudesse pegar um burro e ir andando até o pôr do sol e aproveitar este lugar como deveria ser.
E felizmente, além das armadilhas turísticas globalizadas, ele ainda pode. Nós todos podemos.
