Minedrift på asteroider: Første skridt bliver rumtankstationer
En tur til Mars og tilbage igen ville blive markant lettere, hvis der fandtes tankstationer i rummet. Sådanne stationer eksisterer ikke i dag - men det kommer de formentlig til.
minedrift asteroider rummet tankstation vand hydrogen oxygen

Som det er i dag, løber satellitter og raketter før eller siden tør for brændstof og ender som rumskrot. Med tankstationer i rummet kunne det undgås. (Tegning: Charlotte Price Persson)

Vand. Hverken guld eller platin, men vand.

Historien kort
  • Der er potentielt store penge i minedrift i rummet - også selvom man 'bare' leder efter vand på asteroider.
  • Vand kan nemlig splittes op og bruges som raketbrændstof til den fortsatte tur. I dag ender raketter og satellitter i stedet som skrot i rummet, fordi de før eller siden løber tør for brændstof.
  • Luxembourg satser stort på området - det kunne Danmark også, hvis vi ville, lyder det fra asteroideforsker.

Selvom H2O måske ikke er det første, der popper op i dit hoved, når du hører ordet ’minedrift’, er det netop det, flere firmaer lige nu drømmer mest om at sprænge ud af overfladen på asteroider. Vand kan nemlig omdannes til raketbrændstof, og det er der hårdt brug for i rummet, lyder det fra ph.d. i astronomi Line Drube, som forsker i asteroider på Institute of Planetary Research ved det tyske Rumfartscenter i Berlin.

»Hvis du for eksempel gerne vil til Mars og tilbage igen, ville det være en stor fordel, hvis der var en station, hvor man kunne tanke op undervejs. Det ville også gøre det muligt at rejse længere ud i rummet.«

»I dag skal du bruge 100 kg brændstof for at få ét kg brændstof op i rummet. Det vil sige, at hvis du lige nu sender en satellit i bane om Jorden, løber den tør for brændstof efter et stykke tid, og så ligger den bare derude som rumskrot. Hvis du kunne lave brændstoffet derude, ville det virkelig gøre en forskel,« siger Line Drube, som for nylig var til en konference om ’space mining’ i Luxembourg, hvor flere af de helt store firmaer og fremmeste forskere på feltet var tilstede.

Lige nu er fokus på vand

Nogle asteroider indeholder utrolige mængder råstoffer, eksempelvis platin, i mængder, som langt overstiger, hvad man kan finde her på Jorden. Med det in mente virker det måske mærkeligt, at det mest eftertragtede indhold på asteroiderne lige nu er noget så beskedent som vand.

Hvis man forestiller sig, at man bare kunne fylde nyt brændstof på alle satellitter – TV, navigation, kommunikation – i stedet for at sende nye op, så har man en virkelig fed forretning.

Line Drube

Forklaringen er simpel:

Ét vandmolekyle består som bekendt af et enkelt oxygenatom – O – og to hydrogenatomer, der også går under navnet brint. Brint og oxygen kan bruges som raketbrændstof. Hvis man splitter vandet på en asteroide op, kan man altså producere brændstof til raketter og satellitter i rummet.

»Det kan godt være på et senere tidspunkt, når vi er ved at have brugt alle Jordens ressourcer op, at det kan blive relevant at udvinde andre ting, for eksempel guld eller platin. Lige nu er det vand, der er absolut mest fokus på, fordi det vil gøre rumfart så meget lettere,« forklarer Line Drube.

Lige nu er vores teknologi til rejser i rummet på et stadie, hvor rumtankstationer vil være et ekstremt profitabelt koncept. Det kan du få forklaret yderligere i denne video:

Her kan du høre mere om Planetary Resources og deres planer for at udvinde værdifulde metaller og vand fra asteroider. (Video: Scishow)

Svimlende værdier i rummet

Hvilke asteroider er vi interesserede i?

Forskerne vil gerne besøge nærjordsasteroider, som man i øjeblikket opdager flere af hver dag. Men der er også snak om at få fingrene i nogle meget små asteroider og trække dem med tilbage til en bane om Jorden eller Månen.

Derudover vil man gerne have den type, hvor der er størst chance for at få vand ud af – det drejer sig om asteroider af den kulstofholdige type.

»Efter man har udvundet vand, vil man nok starte på at udvinde jern fra jernholdige asteroider, da man kan bygge metalstrukturer af det, for eksempel til at bygge en måne- eller marsbase,« lyder Line Drubes vurdering.

Det kan du læse mere om i artiklen her.

Ifølge databasen Asterank, der har indsamlet en række data om 600.000 asteroider, har nogle af dem værdier, der kan få det til at svimle for enhver investor.

Asteroiden Opik anslås for eksempel at have en værdi på 155.000 milliarder kroner. Ud over nikkel, jern og kobolt menes der at være vand, hydrogen, nitrogen og ammoniak, skriver politiken.dk.

Det er dog tal, der skal tages med enorme forbehold:

  1. Vi har endnu ikke teknikken til at udvinde materialerne på en asteroide.
  2. Asteroider er svære at undersøge på afstand, og enhver analyse skal tages som et kvalificeret gæt, indtil en sonde er landet og har taget prøver.
  3. Priserne på sjældnere metaller som guld og platin ændrer sig, hvis man først finder en asteroide, der sprutter af det.

Luxembourg satser stort på space mining

Den store konference ASIME (Asteroid Science Intersections with In-Space Mine Engineering) blev afholdt i Luxembourg, fordi landet trods sin ringe størrelse er en af de helt tunge drenge inden for rumminedrift.

Luxembourg har et indbyggertal på lidt over en halv million – og er altså markant mindre end Danmark – men det afholder ikke det også arealmæssigt lille land fra at satse hårdt på rumfart og forskning inden for rumfart.

I 2016 meldte Luxembourgs regering ud, at den vil lægge 200 millioner euro, knap 1,5 milliarder danske kroner, til side til forskning i minedrift i rummet over de næste 10 år. Pengene skal gå til firmaer, som har netop dén interesse, og som vælger at placere deres europæiske hovedkvarter i Luxembourg. Indtil videre har to af slagsen, Deep Space Industries og Planetary Resources, takket ja til tilbuddet.

Sidstnævnte har Luxembourg oven i hatten kastet en ekstra investering på 25 millioner euro, omkring 185 millioner danske kroner, efter.

»Vi agter at blive det europæiske centrum for asteroide-minedrift,« har vicepremierminister og finansminister Étienne Schneider tidligere udtalt i forbindelse med en pressekonference.

Satsning på rumminedrift er alvorlig

Det er ikke første gang, Luxembourg overrasker på den front. I 1980’erne investerede den luxembourgske regering under store nationale protester i det globale satellitfirma SES Global, som i Danmark blandt andet er kendt fra Astra-satellitterne.

Trods polemikken har det vist sig at være en særdeles smart investering; i dag er SES det næststørste satellitfirma i verden og kan prale af en årlig omsætning på to milliarder dollars, lidt over 14 milliarder danske kroner.

Noget tyder på, at satsningen på minedrift i rummet i dag er nøjagtig lige så alvorligt ment, som SES-investeringen i sin tid var. Ud over den økonomiske indsprøjtning har Luxembourg som et af de første lande i verden sammen med USA for nylig lavet lovgivning for minedrift i rummet og blandt andet gjort det klart, at man kan eje det, man henter op fra asteroiden, men ikke selve asteroiden.

Mangler stadig meget forskning

Første europæiske rumlov

Med initiativet spaceresources.lu er Luxembourg det første europæiske land, som har lavet legalisering omkring retten til ressourcer, når private operatører bedriver minedrift i rummet.

Tanja Masson-Zwaan, formand for International Institute of Space Law, mener ikke, det er en god idé, at lande går enegang i spørgsmålet.

Sammen med andre eksperter prøvede hun i 2016 at samle en arbejdsgruppe, der kunne foreslå rammer for nye internationale rumminedrift-regler, »inden det var for sent«.

Kilde: politiken.dk

Der mangler stadig meget forskning, før man kan være sikker på, at minedrift i rummet overhovedet kan lade sig gøre. Forskerne er eksempelvis i tvivl om noget så grundlæggende som, hvad overfladen på en asteroide overhovedet er for en størrelse, forklarer Line Drube:

»Forskningen, der bliver lavet i dag, handler mest om ting, der muligvis bliver relevante i fremtiden, for eksempel hvordan vi kan forvente, at overfladematerialet på en asteroide er. Firmaerne vil gerne vide, hvordan overfladen reagerer med maskiner, hvad de kan forvente, når de lander på en asteroide, og hvordan den vil reagere, hvis de prøver at lave minedrift. Kan maskinerne for eksempel fastgøre sig godt nok til overfladen til at arbejde trods den svage tyngdekraft?«

Nogle forskere studerer de meteoritter, der gennem tiden er landet på Jorden, men problemet er, at deres overflade kan have ændret sig, da de fløj gennem atmosfæren.

»Asteroiden bliver sprængt i mange stykker, overfladen bliver brændt, og alle små dele brændt op. Så det er svært at få et helhedsindtryk,« siger Line Drube.

Bedste løsning er at tage derud

Den bedste løsning er at tage ud til en asteroide og se for sig med egne øjne, forklarer Line Drube. Og netop dét forsøger flere forskergrupper, eksempelvis gennem NASA-missionen Osiris Rex, som blev sendt afsted i september 2016 og efter planen når frem til asteroiden Bennu i august 2018.

Osiris Rex bennu asteroide nasa space rum ressourcer vand prøvetagning

En kunstners illustration af Osiris Rex-rumsonden, som skal skanne Bennus overflade for at finde det bedste sted at 'støvsuge' en prøve op fra. (Foto: NASA)

Missionen har flere formål, heriblandt at gøre forskerne klogere på, hvordan man en dag kan redde Jorden, hvis en asteroide sætter kurs imod os. Men et mindst lige så vigtigt mål er at hente en prøve på mindst 60 gram af asteroiden tilbage til Jorden. I bedste fald håber forskerne på at få 2 kg med hjem.

Det kan du læse mere om i artiklen her.

Det er ikke første gang, man forsøger at hente en prøve fra en asteroide med hjem til Jorden. En japansk mission ved navn Hayabusa rejste i 2003 ud til asteroiden Itokawa med samme formål, men undervejs gik nærmest alt galt, og fartøjet kom tilbage med en mikroskopisk prøve. Hayabusa 2 er i skrivende stund på vej ud til en ny asteroide.

Svært at se vand på asteroider

Er vi beskyttet mod nedslag fra asteroider?

Line Drube er med i flere af de internationale samarbejder, der netop nu arbejder på en aktionsplan mod nedslag fra nærjordsasteroider, der blandt forskerne kaldes ’Near Earth Objects’ (NEOs). 

»Det startede med projektet NEOShield, hvor EU-kommissionen sagde, som nogle af de første, at nu skulle vi have en plan for asteroidekollisioner. Nu er vi i gang med forlængelsen, NEOShield 2. Her er vi en gruppe af forskere, ingeniører og andre eksperter, som henholdsvis undersøger og kortlægger asteroiderne og finder på løsninger til at afværge nedslag,« fortæller Line Drube.

Læs mere på projektets hjemmeside eller i artiklen her.

Det private firma Planetary Resources med hovedsæde i Luxembourg er gået en lidt anden vej og arbejder på at lære at forstå asteroidernes såkaldte ’spektrale vandlinjer’.

Vandlinjerne afslører, om overfladematerialet er hydreret, hvilket vil sige, at der er vandmolekyler i forbindelse med jordpartikler. Strengt taget findes der på asteroiderne nemlig hverken vand eller is, som vi kender det her fra Jorden, men derimod ’vandbærende mineraler’.

Asteroidernes vandlinjer afslører sig kun i en særlig del af lysets spektrum – deraf begrebet ’spektrale vandlinjer’. For at teste deres teknologi har Planetary Resources sendt en satellit op i bane om vores egen planet for at kigge på vandlinjer på Jordens overfladen, fortæller Line Drube.

»Siden 2015 har de haft en lille satellit, Arkyd 3, i en bane om Jorden, fordi de allerede nu er i gang med at øve sig på at ’se’ vandet gennem forskellige landbrug. De kan for eksempel se, hvor meget vand, der er i majs, ved at kigge på, hvor stærkt majsen lyser i vandlinjerne. Derved kan de også se, om landmanden burde vande sine afgrøder lidt mere,« siger Line Drube.

I 2016 opsendte Planetary Resources satellitten Arkyd 6, som skal ud til en asteroide og teste alle delkomponenterne for en asteroidemission, og dernæst skal Arkyd 100 - den helt store satsning – opsendes. Det er planen, at Arkyd 100 skal udføre egentlig minedrift på en asteroide, fortæller Line Drube.

Danmark kunne også være med i kapløbet

Line Drube forestiller sig, at reel space mining og optankning af satellitter i rummet ligger omkring 10-25 år ude i fremtiden, men at de første tests nok vil begynde at poppe op inden for det næste årti. Men det er »selvfølgelig afhængigt af, hvor mange penge der bliver skudt i det,« uddyber hun.

Med Luxembourgs store satsning får industrien et godt skub – og der er gode chancer for, at det kommer til at betale sig for det lille land engang ude i fremtiden, mener hun. Danmark kunne sagtens lade sig inspirere af Luxembourgs ambitioner, lyder den afsluttende kommentar fra Line Drube:

»Vi satser ikke på minedrift i rummet her i Danmark – men det kunne vi gøre. Jeg er helt sikker på, at der er store penge at hente i det her. Som et lille land skal man finde nogle nicher, som man vil give sig fuldt ud inden for og ikke satse for bredt. Lige nu er Danmark ikke med i det her kapløb, men det betyder ikke, at vi ikke kan komme det. Potentialet er i hvert fald kæmpe stort.«

De største, private rumfirmaer
  1. Firmaet Planetary Resources satser benhårdt på at lave selve spaltningen af hydrogen og oxygen i rummet og producere brændstof til satellitter, som dermed kan blive genoptanket i stedet for blot at løbe tør og ende som rumskrot. Egentlig startede Planetary Resources som et Kickstarter-projekt, som fejlede, men med indsprøjtningen fra den luxembourgske regering, fik firmaet nyt liv.

    Planetary Resources har meldt ud, at de planlægger at sende deres første kommercielle ’efterforskningsmission’ op i 2020.
     

  2. Firmaet Deep Space Industries vil ikke nødvendigvis selv lave minedrift på asteroider, men snarere stå for at producere alt det, andre skal bruge til formålet. Det vil sige alt det udstyr og værktøj, som kan være nødvendigt for at drive miner i rummet; en slags rum-Silvan, om man vil.
     
  3. Firmaet Transastra består reelt kun af én person, direktøren Joel Sercel, som mener at have opfundet en metode til at udvinde vandet fra en asteroides overflade. Sercel er ved at få patent på sin metode, som går ud på at bruge et solsejl til at fokusere alt lyset på ét punkt, som bliver så varmt, at det næsten sprænger overfladen og fordamper vandet fra materialet.

Kilde: Line Drube

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud