Début décembre, la sonde OSIRIS-REx de la NASA est arrivée à l'astéroïde Bennu pour des échantillons de roches. L'année prochaine, l'appareil chinois "Chang'e-5" avec une plate-forme de forage à bord s'envolera vers la Lune. L'un des objectifs de ces expéditions est l'exploration des minéraux, car sans ressources spatiales, l'humanité ne pourra pas maîtriser le système solaire.
Mines lunaires
La Chine envoie avec succès son quatrième appareil sur la Lune. Aujourd'hui, c'est le seul pays au monde à mettre en œuvre le programme lunaire. Son résultat devrait être une base automatique ou habitable à la surface du satellite.
Le déploiement d'un module permanent sur la Lune est impossible sans l'exploitation des ressources locales nécessaires aux systèmes de survie, la protection de l'équipage contre les radiations, l'énergie, la production de carburant pour fusée, les consommables pour une imprimante 3D, sur laquelle seront imprimées des parties de voitures et de bâtiments.
Selon les estimations de l'Institut Vernadsky de géochimie et de chimie analytique de l'Académie russe des sciences (GEOKHI), ce n'est qu'au stade initial de l'exploration de la Lune, afin de fournir un flux de cargaison, que deux cents tonnes d'oxygène et cinquante tonnes d'hydrogène seront nécessaires. Il est trop cher d'expédier tout cela depuis la Terre.
Les composés volatils sont des ressources particulièrement précieuses. A l'état gelé, ils sont aux pôles de la Lune: glace d'eau, ammoniaque, monoxyde de carbone, hydrocarbures légers. Le sol lunaire - régolithe - contient de l'oxygène, des métaux, de la silice. Il est essentiel de les exploiter localement.
Robot géologique pour une future mission lunaire / GEOKHI RAS.
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Les technologies de développement et de stockage des minéraux du régolithe sont activement développées. Mais d'abord, ils doivent être repérés, c'est-à-dire pour obtenir des échantillons de différents endroits de la lune. A cet effet, GEOCHI crée un géologue robotique qui sera impliqué dans l'une des expéditions.
Astéroïdes à l'eau et au nickel
Il y a deux ans, OSIRIS-REx de la NASA s'est dirigé vers le petit astéroïde Bennu, d'une taille d'un demi-kilomètre. La sonde a atteint son objectif le 3 décembre et a déjà fait ses premières observations. À la surface de l'astéroïde, des groupes hydroxyle (OH) ont été révélés - en fait, il s'agit d'eau, uniquement piégée dans la structure cristalline des minéraux argileux.
Pendant un certain temps, OSIRIS-REx volera devant l'astéroïde, l'explorera à distance, puis s'approchera, projetera de l'azote sur la surface et capturera la poussière montante. Il livrera un butin précieux sur Terre en 2023.
Ensuite, la NASA lancera une autre mission de recherche - vers l'astéroïde Psyché. C'est un grand corps céleste d'un diamètre de plus de deux cents kilomètres. Le spectromètre du télescope Spitzer a trouvé des silicates, des groupes hydroxyles et une substance très dense, que les scientifiques pensent être des particules métalliques, à sa surface. Apparemment, Psyché est le noyau de la protoplanète, qui a réussi à se stratifier avant la décomposition.
Les scientifiques suggèrent que cet astéroïde est entièrement composé de fer et de nickel, seulement à la surface il y a une fine couche de régolithe, en fait - du sable.
La station interplanétaire américaine OSIRIS-REx, conçue pour livrer des échantillons de sol de l'astéroïde (101955) Bennu.
Économie extraterrestre
Les chercheurs pensent que très bientôt l'humanité devra rechercher des sources extraterrestres de minéraux contenant des éléments rares ou presque épuisés: or, cobalt, fer, ruthénium, rhénium, bismuth, osmium, rhodium, molybdène, magnésium, nickel, palladium, platine.
Les technologies modernes permettent de mettre en service des mines sur la Lune et les astéroïdes au milieu du XXIe siècle. Des robots prospecteurs y travailleront - des appareils pesant environ deux cents kilogrammes, qui doivent être massivement lancés dans l'espace. Pour que le développement des gisements sur les astéroïdes soit économiquement rentable, les technologies de livraison des mineurs, leur retour avec une charge de minerai et la logistique doivent être bon marché.
D'un point de vue économique, la production d'hélium-3 sur la Lune, qui s'accumule dans le régolithe sous l'influence du vent solaire, est également discutée. Il n'y a pas de gisement de cette substance sur Terre, elle est produite dans l'industrie nucléaire exclusivement à des fins de recherche à raison de plusieurs dizaines de kilogrammes par an.
L'intérêt pour l'hélium-3 est apparu à la fin des années 1980 en lien avec le succès de l'énergie thermonucléaire. Les scientifiques ont déclaré que cette substance pourrait servir de carburant pour les tokamaks et, si nécessaire, résoudre les problèmes énergétiques de la Terre.
Un autre argument en faveur d'une industrie extraterrestre du minerai est environnemental. Certains éléments rares, notamment les sous-groupes du platine, sont impliqués dans les technologies vertes: panneaux solaires, catalyseurs. Il y a très peu de gisements de ces minerais, leur épuisement nécessitera un approfondissement des mines, ce qui laissera une empreinte carbone déjà forte. Mais le transfert de l'exploitation minière vers d'autres corps spatiaux réduira considérablement la charge sur l'environnement de notre planète.
Exploration des profondeurs spatiales. Illustration par RIA Novosti. Source: Tendances technologiques mondiales.
Tatiana Pichugina
