Die Wissenschaft, „interplanetarisch“ zu werden: Könnten Menschen im Asteroidengürtel leben?

Willkommen zurück zu unserer laufenden „Interplanetary Series“. In unseren vorherigen Folgen haben wir uns angesehen, was es braucht, um davon zu leben.Quecksilber, Venus, die Mond, und Mars . Heute werfen wir einen Blick auf den Haupt-Asteroidengürtel. Diese riesige Region des Weltraums enthält mehrere große Körper, die eines Tages von Menschen besiedelt werden könnten.

Seit Jahrzehnten denken Futuristen und Theoretiker über die Idee nach, eine dauerhafte menschliche Präsenz und Infrastruktur im Asteroidengürtel zu errichten. Seine reichlich vorhandenen Ressourcen und die Tatsache, dass er einen strategischen Punkt zwischen dem inneren und äußeren Sonnensystem einnimmt, machen ihn zu einer attraktiven Option fürzukünftige Erforschung und Entwicklung.

Tatsächlich Asteroidenabbau gilt als ein Mittel, um unser Überleben zu sichern und eine Zeit der Post-Knappheit für unsere Zivilisation einzuleiten. Während die Herausforderungen sicherlich herkulisch sind, sind die Vorteile ziemlich verlockend. Mit ein wenig Fantasie und kreativem Design könnte der Gürtel auch zu einem werdenattraktives Ziel für diejenigen, die ein wenig Abenteuertourismus und Spaß in geringer Schwerkraft suchen.

Eines Tages könnten interplanetare Touristen Nachrichten wie diese hören:

"Guten Morgen, Passagiere! Willkommen an Bord des Fährschiffs Kirkwood, Ihrem One-Stop-Service nach Ceres! Für diejenigen unter Ihnen, die zum ersten Mal hier sind, seien Sie bereit für Spaß, Abenteuer und einige der luxuriösesten Unterkünfte im SolarSystem! Während Sie unser Gast sind, bestehen wir darauf, dass Sie die Umgebung mit geringer Schwerkraft und die exotische Oberfläche voll ausnutzen!"

"Eine Erinnerung daran, dass der Übergang von einer erdnormalen Gravitationsumgebung schwierig sein kann. Melden Sie sich bei einem Arzt, wenn Sie eines der folgenden Symptome bemerken: Schwindel, Schwindel, Erbrechen, Ohnmachtsanfälle oder schneller Herzschlag. Diesekönnen Anzeichen dafür sein, dass Sie Schwierigkeiten haben, sich anzupassen. Aber keine Sorge, unsere fachkundigen Mitarbeiter helfen Ihnen, Ihren Halt zu finden keine Garantie!"

„Abenteuertouren beinhalten Tagesausflüge zum Ahuna Mons, dem höchsten Gipfel auf Ceres, und zum Occator, dem größten Krater. Wir empfehlen auch die mehrtägigen Ausflüge zu den berühmten „Lichtblicken“ Getreide Facula und die Vinalia Faculae. Und sehen Sie sich hier unbedingt die Lichtblicke an, darunter Fünf-Sterne-Unterkünfte, Restaurants, Spiele und Erholungszentren."

"Diejenigen, die nach Vesta oder Pallas verlegt werden, müssen zuerst den Zoll und die Bioüberwachung für ein zweites Screening passieren. Wir entschuldigen uns für die Unannehmlichkeiten, erinnern die Menschen jedoch daran, dass die Aufrechterhaltung der öffentlichen Gesundheit hier im Gürtel Priorität hat. Schließlich ist die Luft, die wir atmenist eine gemeinsame Annehmlichkeit, also lasst es uns sauber und gesund halten!"

"Eine Erinnerung, dass die Einfuhr von Flora und Fauna streng verboten ist. Bitte respektieren Sie den lokalen Lebenszyklus und versuchen Sie nicht, Samen oder Pflanzen aus dem lokalen Biom zu nehmen. Alle Arten auf Ceres sind an die lokale Schwerkraft angepasst und werden dies wahrscheinlich nicht tunüberleben in einer anderen Umgebung."

Die Entdeckung des Asteroidengürtels begann im Jahr 1800 aufgrund eines Problems mit dem damals bekannten Modell des Sonnensystems. Laut Titius-Bode-Gesetz, der die Umlaufbahnen der Planeten genau vorhersagte, gab es eine unerklärliche Lücke zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter. Um dies zu beheben, begann die United Astronomical Society, diese Lücke zu beobachten, in der Hoffnung, etwas zu finden.

Der Gruppe gehörten viele berühmte Astronomen an, wie William Herschel, der Uranus und seine Monde in den 1780er Jahren entdeckt hatte. Giuseppe Piazzi, der Lehrstuhl für Astronomie an der Universität von Palermo, war gebeten worden, der Gesellschaft beizutreten. Ironischerweise war er derzuerst eine Entdeckung in dieser Region zu machen in Übereinstimmung mit dem, was das Titus-Bode-Gesetz vorhersagte, bevor die Einladung überhaupt eingetroffen war.

Er nannte dieses Objekt „Ceres“ nach dem römischen Gott der Ernte und dem Schutzgott Siziliens. Fünfzehn Monate später entdeckte der bekannte Astronom und Gesellschaftsmitglied Heinrich Olbers ein zweites Objekt in derselben Region, das später 2 Pallas genannt wurde. In Erscheinung, diese Objekte waren kaum mehr als helle und sich bewegende Punkte.

Dies veranlasste Herschel zu dem Vorschlag, sie als eine neue Klasse von Objekten namens „Asteroiden“ griechisch für „sternähnlich“ zu bezeichnen. In den frühen 1850er Jahren wurde der Begriff „Asteroiden“ allgemein verwendet, ebenso wie „Asteroidengürtel“.." Seit dem späten 19. Jahrhundert wurden im Gürtel über 1 Million Objekte identifiziert.

Der „Haupt“-Gürtel

Der Haupt-Asteroidengürtel liegt zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter und ist eine torusförmige Region, die von Körpern bevölkert ist, die bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind. Er wird als „Hauptgürtel“ bezeichnet, um ihn von Asteroidenpopulationen wie zals erdnahe Asteroiden NEAS und die trojanischen und griechischen Asteroiden die eine Umlaufbahn mit Jupiter teilen.

Derzeit haben Astronomen insgesamt katalogisiert 1.113.527 Objekte im Gürtel, wobei Schätzungen zufolge bis zu 1,9 Millionen Objekte gemessen werden können0,6 km1 km oder mehr im Durchmesser. Der Gürtel hat eine Entfernung von 2,2 bis 3,2 astronomischen Einheiten* AE von der Sonne und ist etwa eine AE breit.

Seine Gesamtmasse wird auf 5,27 × 10 geschätzt²¹ Pfund 2,39 × 10²¹ kg, was etwa 3 % der Mondmasse entspricht.Mehr als 200 Asteroiden haben einen Durchmesser von mehr als 100 km, einschließlich Ceres, 4 Vesta, 2 Pallas, 10 Hygiene und andere. Diese vier Asteroiden machen mehr als die Hälfte der Gesamtmasse des Gürtels aus, wobei mehr als ein Drittel allein auf Ceres entfällt.

Trotz der weit verbreiteten falschen Wahrnehmung ist der Asteroidengürtel größtenteils leerer Raum, mit Objekten, die über ein großes Raumvolumen verteilt sind. Die Hauptpopulation des Asteroidengürtels wird manchmal in drei Zonen unterteilt, die auf dem basieren, was als bekannt ist Kirkwood-Lücken.

Diese beschreiben die Dimensionen der Umlaufbahn eines Asteroiden basierend auf seiner großen Halbachse und sind nach dem Astronomen Daniel Kirkwood benannt. Er entdeckte erstmals 1866 Lücken in der Entfernung von Asteroiden. Diese beschreiben die Dimensionen der Umlaufbahn eines Asteroiden basierend auf seiner Halbachse-Hauptachse Innerhalb dieses Schemas gibt es drei Zonen:

• Bereich I: Abstände zwischen der 4:1-Resonanz und der 3:1-Resonanzlücke, 2,06 bzw. 2,5 AE von der Sonne entfernt.
• Zone II:erstreckt sich vom Ende der Zone I bis zur 5:2-Resonanzlücke, die 2,82 AE von der Sonne entfernt ist.
• Zone III: erstreckt sich vom äußeren Rand der Zone II bis zur 2:1-Resonanzlücke bei 3,28 AE von der Sonne entfernt.

Der Asteroidengürtel kann auch in den inneren und den äußeren Gürtel unterteilt werden. Der innere Gürtel besteht aus Asteroiden, die näher am Mars kreisen als die 3:1 Kirkwood-Lücke 2,5 AE. Der äußere Gürtel besteht aus Asteroiden, die näher an der Jupiterbahn liegen.Die Asteroiden, die mit einem Radius von 2,06 AE von der Sonne umkreisen, können als innere Grenze des Asteroidengürtels betrachtet werden.

Die Temperatur des Asteroidengürtels variiert mit der Entfernung von der Sonne. Für Staubpartikel innerhalb des Gürtels reichen typische Temperaturen von -99 °F -73 °C bei 2,2 AE bis hinunter zu -162 °F -108 °C bei 3,2 AE. Aufgrund der Rotation kann die Oberflächentemperatur eines Asteroiden jedoch erheblich variieren, da die Seiten abwechselnd der Sonnenstrahlung und dann dem Sternhintergrund ausgesetzt sind.

Wie die terrestrischen Planeten bestehen die meisten Asteroiden aus Silikatgestein, während ein kleiner Teil Eisen und Nickel enthält. Die restlichen Asteroiden bestehen aus einer Mischung dieser Stoffe zusammen mit kohlenstoffreichen Materialien. Einige der weiter entfernten Asteroiden neigen dazuum mehr Eis und flüchtige Stoffe, einschließlich Wassereis, zu enthalten. Der Hauptgürtel besteht hauptsächlich aus drei Kategorien von Asteroiden:

• C-Typ: kohlenstoffhaltige Asteroiden kohlenstoffreich, die über 75 % der sichtbaren Asteroiden ausmachen.
• S-Typ: Silikat- und Metallasteroiden, häufiger in der inneren Region des Gürtels.
• M-Typ: metallische Asteroiden Eisen-Nickel und einige Silikate, die 10 % der Gesamtbevölkerung ausmachen.

Es gibt auch die mysteriösen und relativ seltenen Asteroiden vom V-Typ oder Basalt, von denen einst angenommen wurde, dass sie von Vesta stammen. Die Entdeckung von Basalt-Asteroiden mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen deutet jedoch auf einen anderen Ursprung und aktuelle Theorien der Asteroidenbildung hinsagen voraus, dass die V-Typ-Asteroiden reichlicher sein sollten.

Große Körperschaften

Wie bereits erwähnt, ist der Gürtel von Millionen bekannter Objekte bevölkert, aber mehr als die Hälfte seiner Masse wird von vier Planetoiden beansprucht – Ceres, 4 Vesta, 2 Pallas und 10 Hygiea. Diese Körper unterscheiden sich in Größe, Form,und haben unterschiedliche Zusammensetzungen.Resolution 5A: „Definition von ‚Planet‘'" während der Generalversammlung der IAU 2006 verabschiedet, werden diese Körper als "Kleinplaneten" klassifiziert.

Mit einem Durchmesser von etwa 940 km 584 Meilen ist Ceres der größte der vier Körper und der einzige Planetoid im Gürtel oder Sonnensystem, der massiv genug ist, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen eine kugelförmige Form anzunehmen. Diesführte zu seiner Neuklassifizierung als einziger "Zwergplanet" im Gürtel als Teil der IAU-Resolution von 2006.

Ceres hat eine Masse von etwa 20,68 × 10²⁰ Pfund 9,38 × 10²⁰ kg, ungefähr 1,28 % so massiv wie der Mond, und ist hauptsächlich bestehend aus Wassereis, Karbonaten und Silikatmineralien. Es wird angenommen, dass diese zwischen einer weitgehend eisigen äußeren Kruste, einem inneren Ozean aus Salzwasser und Gestein und einem felsigen Mantel und einem metallischen Kern unterschieden werden.

Obwohl es der massereichste Körper im Asteroidengürtel ist, wird angenommen, dass Ceres sich jenseits der Umlaufbahn des Jupiter gebildet hat und in den Gürtel gewandert ist.Zwischen seiner geringen Masse und Dichte, der Oberflächengravitation ist auch ziemlich gering: weniger als 3% der Erdbeschleunigung 0,028 g. Seine Oberfläche ist von Kratern bedeckt, die zwischen 20 und 100 km groß sind, während die das größte misst 284 km 176 mi im Durchmesser - das Kerwal-Becken.

Die Oberfläche auch zeigt Anzeichen von Kryovulkanismus, wie durch seine hellen Regionen angezeigt wird, die aus Wassereis und Silikatmaterial zu bestehen scheinen. Diese Merkmale untermauern das Argument für Maßnahmen zwischen der Oberfläche und einem inneren Ozean, möglicherweise aufgrund von Einschlägen auf einer Seite, die Aktivitäten im Inneren auslösten.

Vesta hat einen mittleren Durchmesser von 525 km 326 mi, aber der Durchmesser variiert je nach Achse. In Wahrheit hat Vesta eine abgeflachte sechseckige Form, die 355,8 × 346,2 × 277,4 mi misst 572,6 × 557,2 × 446,4 km.Während Vesta etwa ein Viertel der Masse von Ceres hat - 5,7 × 10²⁰ Pfund 2,59×10²⁰ kg - seine mittlere Dichte ist höher, was zu einer ähnlichen Oberflächengravitation von etwa 2,5 % führt 0,025 g.

Im Vergleich zu Ceres wird angenommen, dass sich Vesta aufgrund seiner Silikat- und Metallzusammensetzung im Asteroidengürtel gebildet hat. Diese unterscheiden sich zwischen einem metallischen Kern aus Eisen und Nickel mit einer Größe von 133-140 mi 214-226 km und einem felsigen KernOlivinmantel und Oberflächenkruste. Die Oberfläche ist auch mit Regolith Silikatstaub bedeckt, was auf "Weltraumverwitterung" hinweist.

Bei einem Durchmesser von ungefähr 513 km 318 mi und einer Masse von ungefähr 4,4×10²⁰ Pfund 2×10²⁰ kg, Pallas ist etwas kleiner und weniger massiv als Vesta. Basierend auf spektroskopischen Beobachtungen besteht die Oberfläche von Pallas aus Silikatmineralien, die Spuren von Wassereis und Eisen enthalten. Seine Oberflächengravitation ist mit etwa 2,2 % von Ceres und Vesta vergleichbarErdnormale Schwerkraft 0,022 g.

Hygeia hat einen mittleren Durchmesser von etwa 269 Meilen 434 km und eine Masse von etwa 1,92 × 10²⁰ Pfund 8,75 × 10¹⁹ kg.Wie Pallas hat es eine ungefähr kugelförmige Form, ist aber nicht massiv genug, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen.Basierend auf spektroskopischen Beobachtungen scheint die Oberfläche hauptsächlich aus kohlenstoffhaltigen Materialien zu bestehen, ähnlich denen, die in Meteoriten vom C-Typ gefunden wurden, mit Hinweisen auf früheres Wassereis.

kalt, bestrahlt und staubig

Um es einfach auszudrücken, der Asteroidengürtel ist keine freundliche Umgebung. Selbst die größten Asteroiden sind luftleer, was bedeutet, dass alles im Gürtel dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt ist. Seine Entfernung von der Sonne versetzt ihn fest in den „Frost“.Line", wo die Bedingungen konsistent sind kalt genug, damit flüchtige Verbindungen wie Wasser, Ammoniak, Methan, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid zu festen Eiskörnern kondensieren.

Bei Staubpartikeln und größeren Körpern im Gürtel sind die Oberflächentemperaturen ebenfalls sehr extrem und reichen typischerweise von -99 °F -73 °C bei 2,2 AE bis zu -162 °F -108 °C bei 3,2 AE. Aufgrund der Rotation kann die Oberflächentemperatur eines Asteroiden jedoch erheblich variieren, da die Seiten abwechselnd der Sonneneinstrahlung und der Dunkelheit des Weltraums ausgesetzt sind.

Die Strahlenbelastung ist auch eine große Gefahr aufgrund des Fehlens von Atmosphären oder planetaren Magnetfeldern. Dazu gehören Sonnenstrahlung, die während der Aktivität von Sonneneruptionen viel intensiver wird, und galaktische kosmische Strahlung GCRs. Es wird geschätzt, dass menschliche Siedler dies tun würdenmüssen mindestens 100 Meter unter der Oberfläche eingegraben werden, um Schutz zu gewährleisten.

Ähnlich wie der Mond und andere luftleere Körper weisen auch Körper im Asteroidengürtel erhebliche Mengen an Regolith auf. Dies bedeutet, dass alle Siedlungen auf oder innerhalb von Asteroiden ein „Staubproblem“ haben werden, bei dem winzige Kieselsplitter eine Gefahr für die Atemwege darstellenGesundheit, halten Sie sich an alles und spielen Sie mit Maschinen und Elektronik herum. Und wie immer gibt es das Problem der niedrigen Schwerkraft.

Auf allen großen Körpern im Gürtel beträgt die Gravitationskraft zwischen 2 und 3 % dessen, was wir hier auf der Erde erleben. Überall sonst herrschen Bedingungen, die als „Mikrogravitation“ bekannt sind, ähnlich denen, denen Astronauten an Bord ausgesetzt sindauf der ISS. Laut Studien, die auf der ISS durchgeführt wurden, umfassen die langfristigen Auswirkungen einen Verlust der Muskel- und Knochendichte sowie Auswirkungen auf die kardiovaskuläre Gesundheit und die Organfunktion.

Ein weiteres wichtiges Problem ist die Entfernung zwischen dem Hauptgürtel und der Erde. Wie beim Mars variiert die Entfernung zu den kleineren Planeten des Gürtels erheblich, wenn sie die Sonne umkreisen. Beispielsweise zwischen April 2021 und Dezember 2021 die Entfernung zwischen Ceres und der Erdereichte von maximal 3,9 AU bis zu einem Minimum von 1,76 AU. Zwischen Juli 2022 und März 2023 wird es von 3,6 AU bis 1,6 AU reichen.

Kurz gesagt, die Reichweite zwischen Ceres und der Erde verdoppelt sich während eines Zeitraums von sieben bis acht Monaten. Dies bedeutet, dass Missionen zum und vom Gürtel nur in bestimmten Zeitfenstern gestartet werden können. Dies ist zwar bequemer als der 26-monatige StartFenster mit Mars sind die Entfernungen etwa viermal größer - 0,374 AU bis 1,67 AU.

Damit eine langfristige Besiedlung des Asteroidengürtels Realität werden kann, müssen die Siedlungen so autark wie möglich sein. Aber mit der richtigen Arbeit könnte der Hauptgürtel zum Bergbau- und Produktionszentrum des Sonnensystems werden.

"Terraforming" des Gürtels

Die Schaffung selbsterhaltender Lebensräume im Gürtel erfordert die Nutzung lokaler Ressourcen, um die Bedürfnisse der Bewohner zu befriedigen – ein Prozess, der als bekannt ist. In-Situ-Ressourcennutzung ISRU. Dies umfasst die Gewinnung von lokalem Wassereis zur Herstellung von Sauerstoffgas, Treibstoff und Trinkwasser sowie den Abbau von Regolith und Mineralien zur Herstellung von Fertigungsmaterialien.

Glücklicherweise verfügt der Asteroidengürtel je nach Klasse über reichlich Ressourcen. Kohlenstoffhaltige Asteroiden vom Typ C, die 75 % des Hauptgürtels ausmachen und von denen angenommen wird, dass sie reichlich Wassereis . Es wurden mehrere Missionsvorschläge ausgearbeitet, um diese reichlich vorhandene Ressource zu nutzen und sie zu nutzen, um die Explorations- und Siedlungsbemühungen im Hauptgürtel voranzutreiben.

In ähnlicher Weise müssen die Siedler bioregenerative Lebenserhaltungssysteme entwickeln, um sicherzustellen, dass nachhaltige Lebensbedingungen. Dies würde die Schaffung selbsterhaltender Biome innerhalb der Lebensräume erfordern, die einem entsprechen Rahmenwerk zur Nachhaltigkeitsbewertung von Terraform TSAF, was darauf hinausläuft, lebende Systeme zu schaffen, die die der Erde nachahmen.

Ein gutes Beispiel ist ein Vorschlag für ein "Megasatellitensiedlung" bestehend aus rotierenden Lebensräumen Stanford-Torusse im Orbit um Ceres.Dieses Konzept wurde vom theoretischen Physiker Dr. Pekka Janhunen, einem Forschungsmanager bei der Finnisches Meteorologisches Institut und ein leitender technischer Berater Aurora-Antriebstechnologien.

Wie Dr. Janhunen es beschrieb, würde die Siedlung Terraforming in den Gürtel bringen, im Sinne der „Schaffung einer künstlichen Umgebung in der Nähe von Ceres und aus Ceres-Materialien, die auf die gleiche und eine größere Bevölkerung als die heutige Erde skaliert werden kann.„Das Design sieht Lebensräume vor, die sich drehen, um die Schwerkraft zu simulieren, die durch passive Magnetlager an einem scheibenförmigen Rahmen befestigt sind.

Unter Verwendung lokaler Ressourcen könnte in diesen Lebensräumen eine erdähnliche Atmosphäre geschaffen werden. Dies würde aus der Verwendung von Stickstoff, Wassereis und gefrorenem Kohlendioxid von Ceres bestehen, um Stickstoffgas als Puffer, Sauerstoffgas und Spurenmengen zu erzeugenvon gefrorenen flüchtigen Stoffen. Diese könnten in die Lebensräume gepumpt werden, um einen anhaltenden atmosphärischen Druck von 101,325 kPa, bestehend aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und Spuren von CO₂ und andere Gase.

Regolith aus der Region könnte dann importiert und mit organischen Molekülen kombiniert werden, um „Erde“ herzustellen. Dazu würden die hohen Mengen an organischem Kohlenstoff, Phosphor und anderen Chemikalien gehören, die wichtige Düngemittelbestandteile sind. Die Einführung von Pflanzen im Laufe der Zeit,würde den Boden anreichern und Schwermetalle entfernen, was den Anbau von Feldfrüchten ermöglicht.

Bäume und Gräser würden eingeführt, um den Boden zu stabilisieren und einen Wasserkreislauf für den Lebensraum zu schaffen. Verschiedene Lebensräume könnten verschiedene Arten von Biomen beherbergen Grasland, Wüste, Dschungel, Alpen usw., die miteinander verbunden sind, um sicherzustellen, dass der Lebensraum istso "erdähnlich" wie möglich - wodurch der "Terraforming"-Aspekt der Asteroidensiedlungen erfüllt wird.

Ähnliche Habitate könnten in der Nähe von Vesta, Pallas, Hygeia und anderen großen Körpern gebaut werden, die reich an natürlichen Ressourcen sind. Von diesen Habitaten aus könnten regelmäßige Missionen durchgeführt werden, um Asteroiden wegen ihres Mineralienreichtums abzubauen, die zur Erde zurückgeschickt werden könnten, anderePlaneten oder andere Lebensräume im Weltraum oder vor Ort zu Waren verarbeitet.

Das „industrielle Kernland“ des Sonnensystems

In seinem Buch, Leerzeichen betreten, schrieb der berühmte Wissenschaftskommunikator und Befürworter der Weltraumforschung, Robert Zubrin:

"Der Asteroidengürtel ist dafür bekannt, riesige Vorräte an sehr hochgradigem Metallerz in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft zu enthalten, die es vergleichsweise einfach macht, die Erde zu erkunden ... Diese Asteroiden stellen zusammen ein enormes wirtschaftliches Potenzial dar ... Für Bergbauzwecke,Die eigentliche Action wird im Main Belt stattfinden, wo sich zweifellos Millionen von Objekten der 1-km-Klasse $ 150 Milliarden im Wert von [Platin]-Klasse! befinden."

Die von Zubrin hier verwendeten Geldwerte stammen aus dem Buch von 1987 Weltraumressourcen: Die Fesseln der Erde brechen, Co-Autor von Kosmochemiker Prof. John Lewis Univ. of Arizona und seine Frau Ruth Lewis. Zum Beispiel betrachteten die beiden einen einzelnen Asteroiden vom S-Typ mit sehr wenig Wasser, aber reichlich Metallen wie Nickel, Kobalt und Edelmetallen wie Gold, Platin und Rhodium.

Laut Lewis und Lewis hätte ein kleiner Asteroid vom Typ S mit einem Durchmesser von 1 km eine Masse von etwa 2,2 Milliarden Tonnen 2 Milliarden Tonnen. Davon schätzen sie die folgenden Mengen an wertvollen und"strategisch" Metalle wären verfügbar:

• 200 Millionen Tonnen Eisen
• 30 Millionen Tonnen hochwertiges Nickel
• 1,5 Millionen Tonnen Kobalt
• 7.500 Tonnen Platingruppenmetalle Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin

Basierend auf dem Marktwert von Palladiummetallen allein im Jahr 1987 berechneten Lewis und Lewis, dass dieser Asteroid einen Dollarwert von 150 Milliarden Dollar haben würde 371 Mrd. USD mit Inflation.Wenn Sie das berücksichtigen aktueller Marktwert zum Zeitpunkt des Schreibens der anderen Metalle – Eisen 27,1 Milliarden US-Dollar, Nickel 745 Milliarden US-Dollar und Kobalt 1,11 Billionen US-Dollar – der Gesamtwert eines gewöhnlichen Asteroiden vom Typ S2,253 Billionen US-Dollar – über 10 % von jährliches BIP in den USA

AndereSchätzung wirft einen Blick auf kleine Asteroiden vom Typ S – mit einem Durchmesser von nur 10 m 33 ft. Ein Asteroid dieser Größe könnte etwa 650.000 kg 1,433 Millionen lbs Metall enthalten, wovon 50 kg 110 lbs ausreichen würdenEdelmetalle wie Platin und Gold sein. Seltene Asteroiden vom Typ M enthalten noch mehr Metalle, hauptsächlich Eisen-Nickel, und erhebliche Mengen an seltenen und kostbaren Metallen.

Die größte davon ist 16 Psyche, einer der massereichsten Asteroiden im Sonnensystem, von dem angenommen wird, dass er der Eisenkernüberrest eines Protoplaneten ist, der seine äußeren Silikatschichten verlor möglicherweise während einer Kollision mit einem anderen Protoplaneten. Aktuelle Schätzungen beziffern den Durchmesser dieses Körpers auf 157 Meilen253 km und seine Masse bei 5×10¹⁹ Pfund 2.287×10¹⁹ kg.

In Bezug auf die Zusammensetzung wird angenommen, dass Psyche größtenteils aus metallischem Eisen, Nickel und Gold besteht, mit Resten von Silikatmineralien. Wissenschaftler werden mehr über seine Zusammensetzung wissen, wenn NASAsPsyche Mission kommt Anfang 2026 auf dem Asteroiden an. Dennoch schätzen aktuelle Schätzungen den Wert der Metalle des Asteroiden auf bis zu 10.000 Billiarden Dollar.

Um Ihnen eine Perspektive zu geben: Das jährliche BIP des gesamten Planeten wurde auf der Grundlage der Zahlen von 2019 auf 87 Billionen US-Dollar geschätzt. Wenn der Asteroid morgen zur Erde geschleppt und seine Mineralien schnell geerntet werden könnten, würde der gesamte Markt für Metalle zusammenbrechenDie bloße Fülle aller darin enthaltenen Metalle würde Metalle wertlos machen.

Wenn Psyche und andere Metall-Asteroiden jedoch nach und nach geerntet werden könnten, würden sie eine willkommene Ergänzung für die Wirtschaft unseres Planeten werden. Was den Abbau dieser Mineralien betrifft, hat die NASA viele Ideen in zwei Veröffentlichungen untersucht: "Ein Rückblick von Konzepte von außerirdischen Bergbaurobotern" 2012 und " Robotic Asteroid Prospector" RAP 2013.

In diesen Berichten überprüfte die NASA die in den letzten vierzig Jahren vorgeschlagenen Konzepte sowohl mit als auch ohne Besatzung und untersuchte die vier Aspekte des Prozesses – Prospektion, Abbau/Rückgewinnung, Verarbeitung und Transport. Letztendlich stellten sie fest, dass die Herausforderung würde am besten von Robotermaschinen gehandhabt werden, die zusammenarbeitenmit menschlichen Entdeckern.

„Menschen werden von den Ressourcen profitieren, die von Robotern abgebaut werden“, heißt es dort. „Sie werden je nach Bedarf Außenposten und Bergbaulager für Erkundungen, Handel und wissenschaftliche Forschung besuchen, aber eine kontinuierliche Präsenz wird höchstwahrscheinlich von gewährleistetRoboter-Mining-Maschinen, die von Menschen ferngesteuert werden."

Sie rieten auch, dass allen Versuchen, Bergbaumissionen durchzuführen, eine umfassende Prospektion mit weltraumgestützten Teleskopen, die Schaffung einer Infrastruktur im Weltraum, der Bau und die Wartung des Roboterraumfahrzeugs im Weltraum und die Schaffung von Verarbeitungsanlagen, wo Erz möglich ist, vorausgehen solltenversendet werden.

Mit wenig Aufwand kann man sich vorstellen, wie der Asteroidenabbau aussehen würde. Die Minenschiffe werden auf einer Reihe von "Weltraumplattformen" gebaut, die sich im Gürtel befinden. Diese Schiffe werden automatisiert und wahrscheinlich von einem zentrale KI oder "Schwarmintelligenz." Der Prozess der Prospektion, des Abbaus, der Verarbeitung und des Versands wird von menschlichen Arbeitern im Gürtel überwacht, die von Einrichtungen in der Nähe ihrer Lebensräume aus operieren.

Die Verarbeitung wird auch auf einer Reihe von „Gießerei“-Plattformen stattfinden, wo die Erze in gereinigte Metalle und vielleicht sogar fertige Produkte umgewandelt werden. Schiffsschiffe werden diese Produkte dann zur Erde, zum Mars, zum Mond und wo auch immer sie sich befinden, schickenähnliche Bemühungen werden nach Wassereis und organischen Rohstoffen abgebaut, die von den örtlichen Siedlungen verwendet werden, wobei einige davon auch exportiert werden.

Strom wird wahrscheinlich durch eine Kombination aus Solaranlagen, Kilo-Power-Atomanlagen, bereitgestellt.Minireaktoren, und möglicherweise Fusionsreaktoren was mit getankt werden könnteHelium-3 auf dem Mond abgebaut.Mit der Zeit könnte eine florierende Wirtschaft auf der Grundlage der Gewinnung von Wassereis, flüchtigen Stoffen, Chemikalien und Mineralien aus den Asteroiden entstehen.

Diese Wirtschaft könnte Siedler von der Erde und anderswo anziehen, was schließlich zu vielen Lebensräumen im gesamten Main Belt führen würde. Zusätzliche Industrien wie Tourismus und Erholung würden mit der Zeit entstehen, und ein menschliches Standbein im Main Belt würde Missionen weiter draußen erleichtern. Dazu gehören Jupiter und sein Mondsystem, Saturn und seine größten Satelliten und darüber hinaus.

Neben der Frage, wie und wann Menschen sich im Haupt-Asteroidengürtel niederlassen konnten, stellt sich die unvermeidliche Frage „warum“? Warum sollten Menschen in dieser Region des Weltraums Fuß fassen? Es muss eine andere Motivationsquelle geben als die Aussicht auf Reichtumund Ressourcen, sicherlich? Einer der offensichtlicheren ist das Überleben, sowohl für die menschliche Zivilisation als auch für die Erde.

Im Jahr 2006 erklärte der damalige NASA-Administrator Michael Griffin die Bedeutung von Weltraumbesiedlung während eines Interviews mit der Washington Post:

"Das Ziel ist nicht nur wissenschaftliche Erforschung. Es geht auch darum, die Reichweite des menschlichen Lebensraums von der Erde aus in das Sonnensystem zu erweitern, während wir in der Zeit voranschreiten. Auf lange Sicht wird eine Spezies auf einem einzigen Planeten nicht überleben. WennWir Menschen wollen Hunderttausende oder Millionen von Jahren überleben, wir müssen letztendlich andere Planeten bevölkern."

In der Tat könnte uns die Fähigkeit, die Ressourcen des Sonnensystems zu nutzen und die Last des Bergbaus und der Fertigung von der Erde wegzuverlagern, sehr gut dabei helfen, die Klimakatastrophe in diesem Jahrhundert abzuwenden. Und wie bekannte Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens wie Stephen Hawking und Elon Musk festgestellt haben, "multiplanetarisch" zu werden, ist möglicherweise der einzige Weg, um sicherzustellen, dass die menschliche Zivilisation nicht in einem einzigen katastrophalen Ereignis ausgelöscht wird.

Es gibt auch die Aussicht auf Wachstum und Diversifizierung. Wieder einmal hat Zubrin diese Idee in untersucht Eintreten Weltraum, wo er behauptete, einer der attraktivsten Gründe für die Besiedlung des Asteroidengürtels sei die soziale Vielfalt und das Experimentieren, das er ermöglichen würde:

"Dies wird Tausende potenzieller neuer Welten verfügbar machen, deren Kulturen und Rechtssysteme niemals verschmelzen müssen. Vielleicht werden einige republikanisch sein, andere anarchistisch. Einige kommunalistisch, andere kapitalistisch. Einige patriarchalisch, andere matriarchalisch. Einige aristokratisch, andere egalitär.Einige religiös, andere rationalistisch, einige Epikurikaner, andere puritanisch, einige traditionell, andere neuartig.

"Für eine lange Zeit werden Gruppen und Menschen, die glauben, einen besseren Weg gefunden zu haben, Orte haben, an die sie gehen können, wo sie es versuchen können ... Der Rest der Menschheit wird zuschauen und aus ihren Erfahrungen lernen. Daswelche Werke wiederholt werden. So werden wir weiter fortschreiten"

Aber der vielleicht überzeugendste Grund ist die Herausforderung, die er darstellt. Der Drang zu erforschen, sich an neuen Orten niederzulassen und ein neues Leben aufzubauen, ist ein wiederkehrendes Thema in der Menschheitsgeschichte. Wenn es um den Asteroidengürtel oder den Weltraum im Allgemeinen geht, gibt es auch die Aussicht, es diesmal richtig zu machen - ohne Sklaverei, Völkermord und Imperialismus, wie die vorherige Periode der Kolonialisierung und "Entdeckung".

Während das Leben im Asteroidengürtel nur kommen kann, nachdem ähnliche Experimente näher an der Heimat durchgeführt wurden - Low Earth Orbit LEO, Mond und Mars -, sind die Vorteile der Besiedlung des Hauptgürtels klar. Viele Orte zum Ansiedeln, reichlich vorhandenRessourcen, eine florierende lokale Wirtschaft und ein Sprungbrett ins äußere Sonnensystem. Eines Tages könnte der Begriff "Belters" ein Hinweis auf etwas Reales sein.

„Hier im Gürtel glauben wir nicht an ‚Auf Wiedersehen‘. Für uns heißt es immer ‚bis wir uns wiedersehen!‘ Für diejenigen, die hier leben und gedeihen, ist die Bewegung von Menschen und Schiffen eine Konstante, und wir wachsen und mischen uns ständig. Wir hoffen, dass Sie denselben Geist mitnehmen, wenn Sie zur Erde, zum Mars, zum Mond und zu anderen Zielen zurückkehren!

"In der Zwischenzeit hoffen wir, dass Sie Ihren Aufenthalt an Bord von Piazzi, Olbers, Mande oder einem anderen Anlaufhafen genießen, bevor Sie nach Hause zurückkehren. Wir erinnern unsere Passagiere daran, dass der Übergang von Low-G zu normaler Schwerkraft sein kannBitte melden Sie sich in einer der vielen klinischen Einrichtungen oder rufen Sie um Hilfe, wenn Sie Schwierigkeiten beim Gehen und Stehen haben oder ungewöhnliche Schwellungen oder Schmerzen haben.

"Wir möchten unsere Passagiere auch daran erinnern, dass sie sich bei ihrer Ankunft Bioscans unterziehen müssen und dass das Verbot der Entnahme aus dem lokalen Biom in Kraft bleibt. An Bord unserer Stationen gibt es viel zu genießen, aber wir bitten Sie, zu gehenes dort.

"Von uns allen hier bei Ceres und dem Haupt-Asteroidengürtel sagen wir: Danke euch allen und 'bis wir uns wiedersehen!'"