Framtidens mineralutvinning i rymden

Asteroider som används till gruvdrift och för att bygga infrastruktur åt människor som ska allt längre ut i rymden. Det kan vara framtiden, enligt forskning vid Luleå tekniska universitet. 

– Asteroidbrytning är inte längre science fiction utan föremål för otroliga möjligheter. Asteroidbrytning kan inte bara utöka jordens resursbas av vissa mycket dyrbara material, utan också öppna portarna till ny teknik för att använda resurser på plats i rymden. Det kan resultera i kostnadseffektiva, storskaliga rymdstrukturer och tillförlitliga supportsystem för människor, säger Reza Emami, professor i rymdtekniska system.

Asteroidbrytning omfattar vetenskap och teknik för att utvinna råvaror, mineral och flyktiga ämnen från små kroppar i vårt solsystem, särskilt de som finns nära jorden. På jorden är tillgången av vissa viktiga mineral begränsade och de uttöms i snabb takt. Samtidigt som vi bränner ut våra resurser på jorden, svävar till exempel platina, guld, silver och volfram, omkring oss på andra himlakroppar i solsystemetet och de skulle kunna föras till jorden. Dessutom kan metaller och mineral som finns på asteroider, faktiskt användas på plats för människor på uppdrag i rymden. Om människan ska fortsätta utforska rymden, kommer vi att behöva bygga rymdkolonier där astronauter och forskare kan bo och leva.

– Att bygga sådan infrastruktur av material från jorden är inte möjligt på grund av de höga kostnaderna för att sända ut det i rymden. Därför måste vi ta material av rymden. Av samma anledning måste vi komma åt vatten, syre och producera bränsle i rymden istället för att ta med det från jorden, säger Reza Emami.

Reza Emamis forskning handlar om att utforma och utveckla autonoma rymdfarkoster för asteroidprospektering och omdirigering av asteroider. Forskningens fokus är tudelat. För det första måste forskarna få mer kunskap om asteroider. Forskarna måste lyckas utforma och genomföra uppdrag vars mål är att nå specifika asteroider och studera dem och deras omloppsrörelser från nära håll. Därför behövs det utvecklas en arkitektur för autonoma farkoster, till exempel satelliter, rovers och sonder, som kan utföra komplicerade uppgifter kollektivt, till exempel provtagning på asteroider och omdirigering.

– En effektiv strategi för att öka chanserna för lyckade uppdrag är att använda rymdfarkoster som kan arbeta tillsammans som ett autonomt team. Inblandningen av mänskliga operatörer från ett moderskepp eller jorden, ska helst vara minimal.

För det andra, eftersom nästan alla små himlakroppar i vårt solsystem rör sig i svåråtkomliga och instabila omloppsbanor, behöver de föras närmare jorden om vi ska kunna extrahera resurser från dem.

– För att kunna göra det behöver vi detaljerade konstruktioner av olika omdirigeringstekniker då vi använder rymdfarkoster. Eftersom fokus för vårt forskningsfält är på små asteroider, det vill säga med en diameter mellan 10 och 150 meter, är det riskfritt att föra in dem i omloppsbanor närmare vår planet, säger Reza Emami.

Asteroidprospektering och gruvdrift är intresseområden för såväl den privata som den offentliga rymdsektorn.

– Att ta resurser från asteroider skiljer sig inte nämnvärt från gruvbrytning på jorden. Det kan dessutom hjälpa oss att bevara vår egen planet lite mer intakt, säger Reza Emami. I framtiden måste naturligtvis regler och föreskrifter tas fram som säkerställer en rättvis användning och distribution av det som utvinns från asteroider. Inte minst med tanke på att vi ska respektera universum som en livfylld och unik varelse, säger Reza Emami.

Kontakt: Reza Emami, professor i rymdtekniska system vid Luleå tekniska universitet, reza.emami@ltu.se, 0980-67546