Eit californisk selskap vil hauste romressursar på ein heilt ny måte
Det californiske firmaet TransAstra held på å utvikle teknologi for å fange inn asteroider på omlag hundre tonn. Målet er ikkje å imponera nokon — det handlar om å leggja grunnlaget for ein rombasert industri bygd på råstoff som allereie finst der ute i det ytre rommet.
I staden for å frakta alt materiale opp frå jordoverflata, reknar ingeniørane med å utnytta ressursane som allereie svever rundt i rommet. Visjonen om asteroidemining er i ferd med å bevega seg vekk frå science fiction og inn i ein verden av gjennomføringsanalysar og fungerande prototypar.
Ein oppblåsbar pose stor nok til eit hus
TransAstra, med hovudkontor i Los Angeles, arbeider på eit system som skal gjera det mogleg å fanga inn ein asteroid på storleik med eit einebustadhus. Kjerneelementet er ein enorm oppblåsbar pose laga av ekstremt haldbare polymarar — til dømes Kapton, som allereie inngår i fleire romfartsmisjonar.
Ifølgje opplysningar frå amerikanske teknologimedium har ein enno ikkje namngitt klient fått utarbeidd ein gjennomføringsanalyse for ein misjon førebels kalla New Moon. Eit slikt dokument inneber i praksis ei grundig teknisk, finansiell og logistisk vurdering av prosjektets realisme.
Forskarar og investorar er samde om at framtida for langtidsopphald i rommet avheng av evna til å utnytta lokale ressursar. Viss kvart einaste kilo materiale og drivstoff må sendast opp frå Jorda, forblir prisen på interplanetariske misjonar astronomisk høg. Asteroider tilbyr derimot vatn, metall og andre stoff akkurat der dei vil vera nødvendige.
Slik fungerer systemet med den gigantiske posen
Konseptet er tilsynelatande enkelt, sjølv om gjennomføringa er ekstremt krevjande. Eit robotfartøy flyg bort til ein liten asteroid, breikar ut ein fleksibel kappe rundt han og pakkar han gradvis inn. Når steinen er inni, kan heile pakken trekkjast trygt bort til ein stad som eignar seg betre for mineralrobotar.
Misjonen går ut på å omringa asteroiden med den ballonglignande strukturen, stabilisera rørsla hans og slepa han til eit stabilt gravitasjonspunkt. Her skal noko i retning av ein orbital foredlingsfabrikk setjast opp. Posen må tola kontakt med ein uregelmessig og skarp stein, mikrometeorittreff og valdsame temperatursvingingar.
Materiale som Kapton er godt kjende frå tidlegare romfartsmisjonar, men konstruksjonens skala vil vera noko heilt nytt. Ingeniørane planlegg omfattande jordbaserte testar og orbitale demonstrasjonar på mindre testobjekt. Ein av nøkkeloppgåvene er å sikra at posen ikkje slepp innhaldet ved utilsikta skade, og at han kan absorbera plutselege rørsler frå asteroiden under transport.
Lagrange-punkt som ideelle orbitale fabrikkar
TransAstra vurderer å slepa fanga asteroider til nærleiken av Lagrange-punkt L2. Dette særlege området ligg om lag 1,5 millionar kilometer frå Jorda på den motsette sida av Sola. Her jamnar tyngdekraftene frå planeten vår og Sola kvarandre delvis ut, noko som gjer det mogleg å halda objekt på plass med relativt lågt drivstofforbruk.
Desse punkta har lenge tiltrekt seg ingeniørars merksemd. Avanserte romobservatorium opererer i liknande område, fordi den stabile posisjonen lettar både instrumentarbeidet og kommunikasjonen. For ein rombasert gruveindustri utgjer det ein ideell lokalitet — langt frå atmosfæren, men likevel nær nok til å oppretthalda kontakten med Jorda.
Forskarar frå NASA og andre agentur har tidlegare føreslått å bruka Lagrange-punkt til monteringsbasar eller drivstoffdepot. TransAstra byggjer vidare på desse konsepta, men fokuserer på mindre asteroider og ei gradvis oppbygging av infrastruktur. Ifølgje firmaets direktør Joel Sercel utgjer fanga asteroider grunnlaget for ein framtidig orbital industri, der robotar lærer å foredla malmar og produsera satellittkomponentar og drivstoff til interplanetariske misjonar.
Type C- og M-asteroider som kjelder til vatn, jern og sjeldne metall
Den viktigaste grunnen til at oppstarten interesserer seg for steinblokkar som svever rundt i solsystemet, er råstoffa. Mange små asteroider er rike på vatn i form av is eller på metall som kostar formuar på Jorda. Firmaet identifiserer to særleg attraktive grupper av objekt:
- Type C-asteroider — mørke, med høgt innhald av vassels og karbbindingar
- Type M-asteroider — sterkt metalliske, fulle av jern, nikkel og sjeldne metall
- Hydrogen og oksygen utvunne frå is som bestanddelar i rakettdrivstoff
- Pusteluft til framtidige bemannade basar
- Metall som materiale til berebjelkar og paneler
- Strålingsskjold laga av asteroidejern
- Motorkomponentar utvunne direkte i bane
- Ein produksjonskjede nesten uavhengig av ressursar frå Jorda
Frå is kan ein vinna ut hydrogen og oksygen — altså bestanddelane i rakettdrivstoff og pust i framtidige bemannade basar. Metall utgjer dessutan materialet til framstilling av berebjelkar, paneler, strålingsskjold og motorkomponentar. I teorien gir det høve til å designa ein produksjonskjede som nesten ikkje nyttar ressursar skotne opp frå jordoverflata.
Ifølgje firmaets eigne estimat finst det om lag 250 små asteroider innan rekkevidde av moglege misjonar, som vil kunna fangast inn i løpet av dei neste femten åra. Vi snakkar om objekt med ein diameter på opp til tjue meter — for små til å utgjera ein alvorleg trussel mot planeten, men rike nok til at det løner seg å utnytta dei.
250 mål for innfanging i løpet av det neste tiåret
Eit sentralt element i planen er ein flåte av attbrukbare fartøy. I staden for å byggja eit nytt fartøy kvar gong, ønskjer TransAstra at dei robotiserte slepebåtane vender tilbake til jordnærleiken, tankar drivstoff — helst frå tidlegare fanga asteroider — og flyg av garde mot neste mål. I eit slikt scenario bør kvar påfølgjande reise bli billegare og meir lønsam.
Forskarane hjå TransAstra reknar med at den første misjonen stadfester den grunnleggjande innfangings- og transportteknologien. Etterfølgjande flygingar skal gradvis forbetra metodane og redusera kostnadene. Firmaet byggjer på eit konsept om læring gjennom praksis — kvar fanga asteroid vil levera verdifull informasjon om materialadferd, systemets stabilitet og dei robotiserte operasjonanes effektivitet.
Økonomien i ei slik verksemd er eit kapittel for seg. I dag fell kostnadene ved å senda eit kilogram nyttelast i bane kraftig takka vere attbrukbare rakettar, men dei målast framleis i tusenvis av dollar. Tilhengjarar av romgruve-drift hevdar at det på lengre sikt vil vera billegare å utnytta råstoff som er tilgjengelege utanfor atmosfæren.
Risiko, tryggleik og spørsmål utan klare svar
Ideen om å oppbevara ein stein på fleire titals meters diameter i jordnære omgjevnader reiser berettiga tryggleiksspørsmål. Sjølv ein liten feil under manøvrering kan endra eit objekts bane på ein måte som er ugunstig for planeten vår. TransAstras team argumenterer for at ein berre vil fanga inn små asteroider, som er langt lettare å halda kontroll med enn kilometerlange kolossale lekamer.
Skeptikarar peiker på kostnadene ved å byggja opp ein robotflåte, risikoen for samanbrot og dei enorme utgiftene til forsking og utvikling. Førebels avheng mykje av om misjonen New Moon stadfester heile konseptets realisme og tiltrekkjer ytterlegare investorar — både private og institusjonelle, til dømes statlege agentur som søkjer nye forsyningsmetodar til langdistansemisjonar.
I ein breiare samanheng vert romgruve-drift dessutan eit politisk og juridisk tema. Det vil vera nødvendig å svara på spørsmål om kven som har rett til å utnytta ein bestemt asteroid, korleis overskotet fordelast, og korleis potensielle konfliktar førebyggjast. TransAstra held altså ikkje berre på å byggja teknologien til ein pose for romsteinar — firmaet skapar òg ein impuls til å etablera nye speleregler i eit rom som hittil primært har vore vitskapen og forskingsmisjonanes domene.
Frå science fiction til reell orbital industri
Ideen om å fanga asteroider er ikkje ny. Liknande planar dukka tidlegare opp i dokument frå NASA og andre verksemder, men ingen av dei kom lenger enn konseptfasen eller tidlege analysar. TransAstra skil seg ut i tilnærminga si — firmaet konsentrerer seg om mindre objekt, enklare innfangingsmekanikk og ei gradvis oppbygging av infrastruktur i bane.
Viss berre ein del av visjonen vert realisert, kan tilnærminga vår til å byggja satellittar og store konstruksjonar endra seg fundamentalt. I staden for å setja saman enorme teleskop på Jorda og montera dei i bane frå dyre modular, kunne ingeniørane utnytta komponentar framstilt direkte av asteroidmalmar. Ein slik framgangsmåte opnar vegen til billegare misjonar til Mars eller asteroidebelte, fordi drivstoff og konstruksjonsmateriale vil koma frå ruta sjølv — ikkje frå jordoverflata.
For den vanlege lesar høyrest dette ut som ein fjern visjon, men dei første stega skjer nettopp no i form av undersøkingar, simuleringar og prototypar. I dei komande åra er det verdt å følgja med på om det byrjar å veksa fram eit heilt økosystem av verksemder rundt prosjekt som New Moon — frå robotprodusentar over programvareleverandørar til operatørar av orbitale raffineri og tankstasjonar for romfartøy. Kanskje opplever du ei tid der komponentane i telefonen din eller solpanelet ditt kjem frå metall utvunne ein stad mellom Mars og Jupiter.
