Begreppet gruvdrift på en asteroid kan ge snabb leverans av satelliter till en hög omlopp till en lägre kostnad.
Det finns hundratals satelliter i geostationära banor (det vill säga de roterar runt jorden runt rotationshastigheten). Det här är för långt från den punkt i det utrymme där människor kunde sitta för tillfället. Så ligger den internationella rymdstationen ca 250 mil över ytan Earth, och den geostationära banan är cirka 10 gånger högre - 27000 miles.
Hur levererar man en av dessa satelliter till en sådan extrem höjd? Standardmetoder inkluderar att ansluta till en extra raket eller ett raketstadium som skjuter dem till en hög banbrytning. Eller en lätt elektrisk propell används på rymdfarkosten, som sakta trycker satelliten till önskad plats. Båda alternativen är dyra, speciellt med tanke på tidsförlustfaktorn. När allt kommer omkring måste företagen vänta tills satelliterna tar sin plats och tjänar.
Otroligt, ett asteroid-gruvkoncept kan vara en lösning på detta problem. Joel Serkel, som är chef för TransAstra-gruvbolaget, och Phil Metzger, en planetarisk fysiker vid Florida Space Institute, är för att skapa en speciell rymdfarkost. Det kommer att flyga där och tillbaka - från jorden till "lageret" av raketbränsle. Det här är en typ av "utrymme bogserbåt" som inte bara kan säkerställa leverans av satelliter, utan också extrahera värdefulla resurser från asteroider.
Forskare och ingenjörer samlades nyligen på Asteroid Science Intersections-konferensen med ASIME som rymdes i Luxemburg för att diskutera de bästa sätten för potentiell industri på asteroider i framtiden och bestämma hur man gör processen mer kostnadseffektiv för kunderna. En av idéerna var en rumslig bogserbåt. Denna idé har diskuterats i flera årtionden. Men tanken att kombinera den med branschen på asteroiden är relativt ny. "Vi är överens om att det här är en affärssak," sade Metzger. "Du kan återhämta kapitalinvesteringar och leverera en rymdfarkost, spara på kostnader och göra vinst."
Medan nätverket med den exakta platsen för rymdfarkosten fortfarande utvecklas, verkar denna idé mycket fördelaktig: på djupt utrymme, under långa uppdrag (flera årtionden), kommer rymdindustrin skeppet att leda till asteroiden för att extrahera vatten från det (tillsammans med andra material och värdefulla metaller). Efter avslutat uppdrag kommer skeppet att återvända till Earth-Moon -systemet med vatten ombord.
Ett lager med raketbränsle som ligger någonstans nära jorden kommer att få detta vatten. Där kommer det att brytas ner i väte och syre, vilket är utmärkta raketbränslen. Och däri ligger geni av hela planen - rymdlansningsföretag behöver inte längre spendera pengar på att starta bränsle i rymden. Det kommer redan att finnas där och väntar på lageret, där rymdskepp kan tankas.
Nästa kommer rymden bogserbåt. Efter att ha lanserat satelliten drar han honom till bränsleförrådet för att hämta honom. Bogserbåten avlägsnas sedan till en geostationär bana, där den släpper ut satelliten för att fullborda sitt uppdrag.
Serkel hävdar att med ett sådant etablerat system skulle vi kunna avsevärt minska kostnaderna för den nuvarande metoden att skicka satelliter till höga banor och tillgång till djupt utrymme. Nu, om vi vill bli av med jordens bana, är det enda alternativet att starta ett uppdrag med maximal mängd av allt (bränsle, elektronik och astronauter). Efter att ha skapat en bogserinfrastruktur kommer vi åtminstone inte längre att behöva oroa oss för att överföra stora mängder bränsle från jorden. Nu utvecklar NASA ett stort projekt - Space Launch System (SLS), som ska kunna fungera som det bästa verktyget för forskning i solsystemet. Om NASAs planer för 2030-talet genomförs, är det dessa missiler som kan användas för framtida marsbesök. SLS-konceptet omfattar "allt i ett", där alla raketerna, liksom bränsle för hela livslängden, transporteras från jorden. Självklart är detta en dyr händelse.
Serkel hävdar att NASA bör vara uppmärksam på andra metoder, precis som den gör med den internationella rymdstationen. NASA har ett kommersiellt fraktleveransprogram i samarbete med SpaceX och Orbital Sciences, samt utvecklar kommersiella besättningsprogram från SpaceX och Boeing.
"De kan bygga kapslar på traditionellt sätt och träna astronauter, men NASA: s missiler och transportsystem är för dyra," sa Serkel. Han hävdar att användningen av raketer som SpaceX's Falcon 9 (avsedd för omstart och säker nedstigning till marken) jämfört med offentliga tjänster kommer avsevärt att spara pengar inom rymdtransportsystem. Men detta besparingar kommer att öka ännu mer, "om raketbränsle kommer att brytas på asteroider," tillade han.
Det är svårt att bestämma exakt antalet besparingar, eftersom SpaceX är ett privat företag och inte ger tillgång till alla siffror. Tidigare i år kommenterade Peter B. de Celding på rymdnyheter att SpaceX inte var det första företaget som försökte utveckla en teknik för att starta flera raketer. Huvudmotorerna i den återanvändbara rymdfarkosten var konstruerade för att fungera upp till 55 gånger. Men den totala kostnaden var mycket högre än konstruktörerna hade förväntat sig. "SpaceX president Gwynn Shotwell uppgav i mars att företaget förväntar sig upp till 30% kostnadsbesparingar från att återanvända den första etappen", skrev de Selding och citerade sedan de grundläggande Falcon 9-priserna för att lansera en satellit till en geostationär övergångsbanan. Naturligtvis är ju högre desto dyrare.
"Om detta återspeglas i 30% lägre priser på kunder," lägger de Selding ", kommer det att sänka det annonserade Falcon9-priset till 42,8 miljoner dollar från dagens 61,2 miljoner dollar."
Industrin i rymden är fortfarande i de tidiga utvecklingsstadierna och det finns redan flera företag intresserade av utvecklingen. Trots det är branschen nu främst inriktad på tekniken för att utveckla och identifiera asteroidkandidater. Så det kommer att bli flera år eller årtionden innan tanken på en rymdbåt kommer till liv. Men det är intressant att tro att den industriella infrastrukturen på asteroiden kommer att kunna minska kostnaden för att starta satelliter och leverera mänskligheten till djupt utrymme.
