Il concetto di estrazione mineraria su un asteroide può fornire una consegna rapida dei satelliti a un'orbita elevata a un costo inferiore.
Ci sono centinaia di satelliti in orbita geostazionaria (cioè ruotano intorno alla Terra all'incirca alla velocità della sua rotazione). Questo è troppo lontano dal punto nello spazio in cui le persone erano in grado di sedersi al momento. Quindi la Stazione Spaziale Internazionale si trova a circa 250 miglia sopra la superficie Terra, e l'orbita geostazionaria è circa 10 volte più alta - 27000 miglia.
Come consegnare uno di questi satelliti a un'altezza così estrema? I metodi standard includono l'unione di un razzo aggiuntivo o di uno stadio missilistico, che li spinge verso un'orbita elevata. Oppure, un'elica elettrica leggera viene utilizzata sul veicolo spaziale, che spinge lentamente il satellite nella posizione desiderata. Entrambe le opzioni sono costose, soprattutto in considerazione del fattore tempo perso. Dopotutto, le aziende devono aspettare che i satelliti prendano il loro posto e guadagnino.
Incredibilmente, un concetto di estrazione di asteroidi può essere una soluzione a questo problema. Joel Serkel, che dirige la compagnia mineraria TransAstra, e Phil Metzger, un fisico planetario presso il Florida Space Institute, sono favorevoli alla creazione di un'astronave speciale. Volerà avanti e indietro - dalla Terra al "magazzino" del carburante per razzi. Si tratta di una sorta di "rimorchiatore spaziale" che non solo può garantire la consegna dei satelliti, ma anche estrarre preziose risorse dagli asteroidi.
Scienziati e ingegneri si sono riuniti di recente alla conferenza Asteroid Science Intersections con l'In-Space Mine Engineering (ASIME), che si è tenuta a Lussemburgo, per discutere i modi migliori per il potenziale settore degli asteroidi in futuro e decidere come rendere questo processo più conveniente per i clienti. Una delle idee era uno strattone spaziale. Questa idea è stata discussa per diversi decenni. Ma l'idea di combinarla con l'industria sull'asteroide è relativamente nuova. "Siamo d'accordo che questo è un caso aziendale", ha detto Metzger. "È possibile recuperare gli investimenti di capitale e consegnare un veicolo spaziale, risparmiando sui costi e facendo un profitto."
Mentre la rete con la posizione esatta del veicolo spaziale è ancora in fase di sviluppo, questa idea sembra molto vantaggiosa: nello spazio profondo, durante lunghe missioni (diverse decadi), la nave spaziale industriale si dirigerà verso l'asteroide per estrarre acqua da esso (insieme ad altri materiali e preziosi metalli). Dopo aver completato la missione, la nave tornerà al sistema Terra-Luna con acqua a bordo.
Un magazzino con combustibile per razzi situato vicino alla Terra riceverà quest'acqua. Lì sarà decomposto in idrogeno e ossigeno, che sono eccellenti combustibili per razzi. E qui sta il genio dell'intero piano: le compagnie di lancio spaziale non avranno più bisogno di spendere soldi per il lancio di carburante nello spazio. Sarà già lì, in attesa nel magazzino, dove ogni veicolo spaziale può fare rifornimento.
Poi arriva il rimorchiatore spaziale. Dopo aver lanciato il satellite, lo "trascina" al deposito di carburante per prenderlo. Il rimorchiatore viene quindi rimosso in un'orbita geostazionaria, dove rilascia il satellite per completare la sua missione.
Serkel sostiene che con un sistema così consolidato, potremmo ridurre significativamente i costi associati all'attuale metodo di invio dei satelliti in orbita elevata e accesso allo spazio profondo. Ora, se vogliamo sbarazzarci dell'orbita terrestre, l'unica opzione è iniziare una missione con la quantità massima di tutto (carburante, elettronica e astronauti). Avendo creato un'infrastruttura di rimorchio, noi, almeno, non dovremo più preoccuparci di trasferire enormi quantità di carburante dalla Terra. Ora la NASA sta sviluppando un grande progetto: lo Space Launch System (SLS), che dovrebbe essere lo strumento migliore per la ricerca del Sistema Solare. Se vengono implementati i piani della NASA per gli anni 2030, questi missili possono essere utilizzati per future missioni marziane. Il concetto di SLS prevede "tutto in uno", in cui tutti i razzi, oltre al carburante per l'intera vita di servizio, vengono trasportati dalla Terra. Ovviamente, questo è un evento costoso.
Serkel sostiene che la NASA dovrebbe prestare attenzione ad altri metodi, proprio come fa con la Stazione Spaziale Internazionale. La NASA ha un programma di consegna di carichi commerciali in collaborazione con SpaceX e Orbital Sciences, oltre a sviluppare programmi di equipaggio commerciale da SpaceX e Boeing.
"Possono costruire capsule in modo tradizionale e addestrare astronauti, ma i missili e i sistemi di trasporto della NASA sono troppo costosi", ha affermato Serkel. Sostiene che l'uso di missili come SpaceX Falcon 9 (inteso per il rilancio e la discesa sicura a terra) rispetto ai servizi pubblici farà risparmiare in modo significativo nel campo dei sistemi di trasporto spaziale. Ma questo risparmio aumenterà ancora di più, "se il carburante per i razzi verrà estratto dagli asteroidi", ha aggiunto.
È difficile determinare il numero esatto di risparmi, dato che SpaceX è un'azienda privata e non fornisce l'accesso a tutte le cifre. All'inizio di quest'anno, Peter B. de Celding di Space News ha commentato che SpaceX non è stata la prima azienda a provare a sviluppare una tecnologia per il lancio di più missili. I motori principali del veicolo spaziale riutilizzabile sono stati progettati per funzionare fino a 55 volte. Ma il costo totale era molto più alto di quanto i progettisti si aspettassero. "Il presidente di SpaceX, Gwynn Shotwell, ha dichiarato a marzo che la società prevede risparmi fino al 30% dal riutilizzo della prima fase", ha scritto de Selding, citando poi i prezzi base del Falcon 9 per il lancio di un satellite in un'orbita di transizione geostazionaria. Naturalmente, più alto è, più costoso.
"Se ciò si rifletteva in una riduzione del 30% dei prezzi per i clienti", ha aggiunto de Selding, "abbasserà il prezzo pubblicizzato Falcon9 a $ 42,8 milioni rispetto agli attuali 61,2 milioni di dollari".
L'industria nello spazio stesso è ancora nelle prime fasi di sviluppo e ci sono già diverse aziende interessate al suo sviluppo. Ciononostante, l'industria si concentra principalmente sulla tecnologia di sviluppo e identificazione dei candidati agli asteroidi. Così passeranno diversi anni o decenni prima che l'idea di uno strattone spaziale prende vita. Ma è interessante pensare che l'infrastruttura industriale sull'asteroide sarà in grado di ridurre i costi di lancio dei satelliti e di portare l'umanità nello spazio profondo.
