Start-up vil slepe romsteinar i gigantiske sekkar i bane rundt Jorda

Eit californisk selskap vil fange asteroidar og bringe dei nær Jorda

Det californiske firmaet TransAstra arbeider med ein teknologi som skal gjere det mogleg å fange inn asteroidar på omtrent 100 tonn og transportere dei til nærleiken av planeten vår. Dette handlar ikkje om ein spektakulær maktdemonstrasjon – det handlar om å byggje ein rombasert industri tufta på råmateriale som allereie er i rørsle ute i verdensrommet.

I staden for å sende alle materiale opp frå jordoverflata planlegg selskapet å utnytte ressursar som allereie svevar fritt i kosmos. Visjonen høyrest futuristisk ut, men forskarane frå Los Angeles har allereie finansiering til ei gjennomføringsanalyse og detaljerte tekniske planar. Prosjektet, som ber namnet New Moon, har potensial til å endre korleis menneskeætta byggjer satelittar og planlegg interplanetariske oppdrag.

Ein gigantisk sekk av Kapton til ein asteroid på storleik med eit einebustadshus

TransAstra, ein oppstartsverksemd med base i Los Angeles, utviklar ein teknologi retta mot innfanging av asteroidar med ein masse på omtrent 100 tonn – objekt omtrent på storleik med eit mindre einebustadshus. Den sentrale komponenten i systemet er ein stor oppblåsbar sekk laga av ekstremt haldbare polymerane, mellom anna Kapton, som allereie i dag vert brukt i ei rekkje NASA-oppdrag.

Konseptet er relativt enkelt å skildre, sjølv om gjennomføringa høyrer til vår tids mest krevjande ingeniørfaglege utfordringar. Eit arbeidsskip flyg bort til det utvalde himmellegemet, rullar ut ein elastisk membran rundt det og dreg han gradvis stram. Når steinen ligg inni, kan heile pakken transporterast tryggare til eit område eigna for gruvearbeid.

Planen inneber å omhylle asteroiden med ein ballongstruktur, stabilisere rotasjonen hans og slepe han til eit gravitasjonsstabilt punkt, der ei slags orbital foredlingsfabrikk skal opprettast. Prosjektet har allereie oppnådd finansiering til ei gjennomføringsanalyse frå ein enno ikkje offentleggjort institusjon. Eit slikt dokument utgjer ein detaljert analyse av heile prosjektets tekniske, økonomiske og logistiske berekraft.

Kvifor nettopp Lagrange-punkta?

TransAstra vurderer å transportere fanga asteroidar til området nær Lagrange-punktet L2, som ligg om lag 1,5 millionar kilometer frå Jorda på den motsette sida av Sola. I dette særlege området veg tyngdekraftene frå Jorda og Sola delvis opp for kvarandre, noko som gjer det mogleg å halde objekt på plass med relativt lågt drivstofforbruk.

Desse punkta har lenge tiltrekt seg merksemd frå ingeniørar. Avanserte romdelte observatorium opererer i liknande område – til dømes James Webb Space Telescope – fordi den stabile posisjonen lettar både instrumentdrift og kommunikasjon. For den rombaserte gruveindustrien er dette ein ideell lokasjon: langt nok frå atmosfæren, men likevel nær nok til at kontakten med Jorda vert oppretthalden og data kan overførast fortløpande.

Forskarar som arbeider med rombasert industri understrekar at Lagrange-punkta kan fungere som strategiske basar for framtidige ekspedisjonar. Robotar plasserte i desse områda vil kunne prøve ut malmforedlingsteknologiar og produsere drivstoff og konstruksjonselement utan at ein treng å trekke på ressursar frå planetoverflata.

Asteroidar som bensinstasjonar og materialdepotar

Hovudårsaka til at oppstartsverksemda interesserer seg for steinblokker i bane rundt solsystemet, er råmateriala. Mange små asteroidar er rike på vatn i form av is eller på metall som oppnår høge prisar på Jorda. Selskapet skil mellom to grupper av særleg attraktive objekt:

• C-type asteroidar – mørke, med store mengder vassis og karbonforbindelsar
• M-type asteroidar – sterkt metalliske, fulle av jern, nikkel og sjeldne metall
• S-type asteroidar – silikatrike, godt eigna til produksjon av byggjemateriale og elektronikk
• Kombinerte typar – blandingar av is og metall med høgt potensial til ulike bruksområde
• Jordnære objekt – lett tilgjengelege med lågt drivstofforbruk til transport
• Lekamer med låg rotasjon – lettare å stabilisere og omhylle med sekkstrukturen

Frå is kan ein utvinne hydrogen og oksygen – altså bestanddelane i raketdrivstoff så vel som luft til framtidige bemannde basar. Metall utgjer på si side materiale til framstilling av berande konstruksjonar, panel, strålingsskjermar og motorkomponentar. Teoretisk sett gjer dette det mogleg å designe ei produksjonskjede som i liten grad er avhengig av ressursar skotne opp frå jordoverflata.

TransAstras leiar Joel Sercel ser i fanga asteroidar grunnlaget for ein framtidig orbital industri. Robotar skal etter hans syn lære å foredle malmar, som skal gje opphav til satelittkomponentar og drivstoff til interplanetariske oppdrag. Fagekspertar understrekar at denne visjonen krev tiår med utvikling, men dei første stega vert tekne akkurat no.

Hundrevis av mål å fange inn i løpet av eit tiår

Ifølgje selskapet sine estimat finst det om lag 250 små asteroidar innan rekkevidde for moglege oppdrag, som ville kunne fangast inn i løpet av dei neste femten åra. Det er snakk om objekt med ein diameter på opptil 20 meter – altfor små til å utgjere ein alvorleg trussel mot planeten, men rike nok på råstoff til at utnyttinga kan lønne seg.

Eit sentralt element i planen er ein flåte av attbrukbare skip. I staden for å byggje eit nytt romskip til kvart oppdrag ynskjer TransAstra at dei robotstyrte slepebåtane vender tilbake til nærleiken av Jorda, tankar opp – helst med drivstoff frå tidlegare fanga asteroidar – og flyg vidare mot det neste målet. I eit slikt scenario bør kvar etterfølgjande flyging verte billegare og meir lønsam.

Forskarar innan planetvitskap påpeikar at presis katalogisering av eigna kandidatar krev avanserte teleskop og omfattande observasjonar. Organisasjonar som NASA og Den europeiske romfartsorganisasjonen har i årevis kartlagt nærliggjande asteroidar, noko som lettar utveljinga av dei mest lovande måla for kommersiell gruvedrift.

Risikoar, tryggleik og ubesvarte spørsmål

Ideen om å lagre ein steinmasse med ein diameter på fleire titals meter i relativt nær avstand frå Jorda reiser forståelege spørsmål om tryggleik. Sjølv ein liten feil under manøvrar kunne endre baneleiet til objektet på ein måte som er ugunstig for planeten vår. TransAstras team argumenterer for at ein utelukkande vil fange inn små asteroidar, over kva ein langt lettare kan bevare kontrollen samanlikna med kilometerstore kolossar.

Risikoen gjeld òg sjølve konstruksjonen av sekken. Han må tole kontakt med ein uregelmessig, skarp stein, mikrometeoritpåverknader og kraftige temperatursvingingar. Ingeniørane satsar på materiale som allereie er kjende frå romferdsmisjonar, men konstruksjonens omfang vil vere noko heilt nytt. Prosjektet krev eit betydeleg tal jordbaserte testar og orbitale demonstrasjonar på mindre testobjekt.

Ekspertar frå Massachusetts Institute of Technology understrekar at tryggleiksprotokollane må omfatte reservesystem i tilfelle den primære sekomsluttinga sviktar. Kvar asteroid bør ha reservedrivmotorar som øyeblikkeleg kan korrigere bana i ein uventa situasjon.

Er det i det heile teke lønsamt?

Økonomien i eit slikt føretak er eit kapittel for seg. I dag fell kostnadene ved å sende eitt kilogram last i bane markant takka vere attbrukbare rakettar, men dei reknast framleis i tusenvis av dollar. Tilhengjarane av rommalmdrift hevdar at det på lengre sikt vil vere billegare å utnytte ressursar tilgjengelege utanfor atmosfæren.

Skeptikarar peikar på utgiftene knytte til å byggje ein robotflåte, risikoen for havari og dei enorme utgiftene til forsking og utvikling. Mykje avheng førebels av om prosjektet New Moon stadfestar heilskapen i konseptets realisme og tiltrekkjer seg fleire investorar – både private og institusjonelle, til dømes statlege byråar på jakt etter nye forsyningsmetodar til langdistanseoppdrag.

Analytikarar frå finansinstitusjonar spesialiserte i romsektoren vurderer at det første kommersielt vellukka oppdraget kanskje ikkje kjem før midten av trettiåra. Innan den tid må eit tjuetal tekniske og juridiske spørsmål løysast, mellom anna internasjonale avtalar om eigarskap til asteroidar og ansvar for eventuelle skadar.

Frå science fiction til orbital industri

Ideen om å fange asteroidar er ikkje ny. Tidlegare dukka liknande planar opp i dokument frå NASA og andre selskap, men ingen av dei kom lenger enn til konseptfasen eller tidlege undersøkingar. TransAstra skil seg ut gjennom tilnærminga si: firmaet fokuserer på mindre objekt, enklare innfangingsmekanikk og gradvis oppbygging av infrastruktur i bane.

Dersom berre ein del av visjonen vert realisert, kan tilnærminga vår til produksjon av satelittar og store konstruksjonar endre seg radikalt. I staden for å setje saman gigantiske teleskop på Jorda og transportere dei i dyre modular, ville ingeniørane kunne nytte komponentar framstilte direkte av asteroidale malmar. Denne tilnærminga opnar òg vegen for billegare oppdrag til Mars eller asteroidebelte, sidan drivstoff og konstruksjonsmateriale vil stamme frå sjølve ruta og ikkje frå jordoverflata.

For den jamne borgar høyrest dette ut som ein fjern visjon, men dei første stega vert tekne akkurat no – i form av forsking, simuleringar og prototypar. I dei komande åra er det verd å følgje med på om det byrjar å vekse fram eit heilt økosystem av selskap rundt prosjekt som New Moon: frå robotprodusentar over programvareleverandørar til operatørar av orbitale raffinaderi og drivstoffstasjonar for romskip.

I ein breiare samanheng er romgruve i ferd med å verte eit politisk og juridisk tema. Det må svarast på spørsmål om kven som har rett til å utnytte ein bestemt asteroid, korleis overskotet vert fordelt og korleis moglege konfliktar kan førebyggjast. TransAstra utviklar difor ikkje berre ein sekkteknologi for romsteinar, men skapar òg eit insentiv til å formulere nye spelreglar i eit rom som hittil primært har vore vitskapen og forskningsmisjonane sitt domene. Vil menneskeætta klare å utnytte rommet sine rikdomar på ansvarleg vis – utan å gjenta feila frå jordas gruvehistorie?