La Explotación de Recursos Naturales Espaciales

Este elemento es una expansión del contenido de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre Explotación de Recursos Naturales Espaciales. Nota: puede ser de especial utilidad la consulta de Derechos de Propiedad en el Espacio, y véase más respecto a las Pruebas en el Espacio Ultraterrestre aquí. También sobre la colonización del espacio. Hay varias entradas relativas al Espacio Exterior, como el Tratado sobre el Espacio Exterior y la entrada principal sobre el Espacio Exterior. El espacio tiene la particularidad de poseer un trasfondo cultural especialmente rico que no debe pasarse por alto a la hora de aplicar una cuestión ética. Ello se refleja también en su historia (véase en relación a la ética espacial).

[aioseo_breadcrumbs]

Búsqueda y Explotación de Recursos Naturales Espaciales

Los recursos espaciales: la búsqueda y explotación de recursos naturales en otros planetas

Este es un tema popular dentro de la ciencia planetaria.

Desde principios de los años 90, en las revisiones analíticas, los expertos prestan cada vez más atención a la creciente escasez de elementos de tierras raras y poco comunes.

Un estudio de los problemas asociados al uso de los metales de tierras raras (MTR) muestra que en los últimos 50 años la demanda de este recurso ha experimentado una tendencia al alza constante, que se explica por el uso generalizado de los MTR en ámbitos industriales de rápido crecimiento asociados al avance de las altas tecnologías.Entre las Líneas En primer lugar, los consumidores se interesan por seis elementos, conocidos como el grupo de metales del platino (MGP): el iridio (Ir), el osmio (Os), el paladio (Pd), el rodio (Rh), el rutenio (Ru) y el propio platino. Estos elementos, raros en la Tierra, poseen propiedades químicas y físicas únicas, lo que los convierte en materiales industriales vitales.

Por ejemplo, el uso y la producción del metal raro niobio (Nb) está aumentando rápidamente, debido a una combinación de sus propiedades, como la refractariedad; la capacidad de formar aleaciones resistentes al calor, superconductoras y otras; la resistencia a la corrosión, etc. El niobio se utiliza ampliamente para la producción de imanes superconductores y aleaciones con alta resistencia al calor para la tecnología de los aviones y cohetes. El niobio también ha encontrado su aplicación en la producción de contenedores para el almacenamiento de residuos radiactivos o instalaciones para su uso. El niobio aumenta la resistencia de metales como el titanio, el molibdeno y el circonio, y al mismo tiempo aumenta su resistencia al calor.

Pormenores

Las aleaciones que contienen niobio y el niobio puro se utilizan para fabricar piezas de cohetes y partes del equipo aéreo de los satélites artificiales de la Tierra.

El aumento de la demanda mencionado se superpone a la tasa de extracción cada vez menor de estos recursos. Esta tendencia desfavorable se complica aún más por una serie de circunstancias geopolíticas. Los recursos de elementos raros y de tierras raras están distribuidos de forma muy desigual. Así, dos yacimientos en Sudáfrica proporcionan el 80% de la producción mundial (o global) de platino. La mayor parte -el 92% del niobio utilizado en el mundo- se exporta desde Brasil.

A partir de 2020, casi todas las reservas de elementos de tierras raras -97%- serán suministradas por China. Señalando tal desproporción, en el año 2010 los analistas del mayor conglomerado financiero del mundo, Goldman Sachs Group, Inc. señalaron que una medida del creciente déficit es, entre otras cosas, un fuerte aumento de los precios mundiales de los metales raros y de los REM.Entre las Líneas En 2010 los precios se habían multiplicado casi por diez con respecto al nivel de 2009 y seguían creciendo. Si en 2010 el coste de 1 kg de MRE era de 10,30 dólares, en los dos años siguientes subió a 162,66 dólares.

Puntualización

Sin embargo, según las previsiones de los analistas de Goldman Sachs Group, Inc. las reservas exploradas, por ejemplo, de platino, cobre y níquel en la Tierra, no durarían más de 40 años. Diferentes fuentes pronostican más o menos la misma escala de tiempo para la desaparición de la mayoría de los metales raros y de los REM en la Tierra. La situación actual obliga a los investigadores a dirigir la búsqueda de recursos de MRE hacia la parte del espacio cercano a la Tierra, ahora accesible.

La idea de que existen depósitos de agua-hielo en las zonas de sombra permanente de las regiones polares lunares es muy debatida entre los científicos y se considera un componente importante de los recursos extraterrestres. Estos depósitos podrían utilizarse para la producción de combustible para cohetes y de sustancias para asegurar la vida humana en la Luna como primera etapa de una posible expansión en el futuro.

Desde la década de 1980 se ha producido un aumento de la información nueva de pruebas de volátiles atrapados en frío en los polos lunares.

Las mediciones orbitales revelan un aumento del hidrógeno en ambos polos, que se interpreta como evidencia de hielo de agua superficial o subsuperficial.

Otros Elementos

Además, los datos del Moon Mineralogy Mapper (M3) de la década de 2010 revelan la hidroxilación de la superficie lunar. El hidroxilo y el agua lunares son objetivos de interés tanto como depósitos científicos como para fines de exploración.

Posibilidades de recursos de los asteroides cercanos a la Tierra

En su despacho para clientes, Goldman Sachs hizo un análisis detallado de la situación actual y, en particular, abogó por el desarrollo de la minería del platino en el espacio exterior.

Según los analistas de Goldman Sachs, en la actualidad no existen barreras financieras y tecnológicas para el desarrollo de los recursos de los asteroides. Según el desarrollo preliminar de los especialistas en tecnología espacial del Instituto Tecnológico de California, la creación de sondas de reconocimiento costará varias decenas de millones de dólares. La maquinaria para captar asteroides cercanos a la Tierra requerirá un gasto de 2.600 millones de dólares.

Detalles

Los analistas financieros creen que estas inversiones son bastante asequibles para las empresas de riesgo modernas. Después de todo, la construcción de una sola mina para la extracción de MRE en la Tierra cuesta mil millones de dólares. Al mismo tiempo, gracias al desarrollo de las empresas espaciales privadas, el coste de los lanzamientos disminuye constantemente. Si antes, en la época de los transbordadores espaciales, enviar a la órbita un kilogramo de carga costaba 30.000 dólares, hoy estos costes ya se han reducido a 5.000 dólares.

Detalles

Las empresas espaciales privadas SpaceX y Blue Origin prometen reducir estas cantidades varias veces gracias a la reutilización de las primeras etapas de los cohetes y otros componentes. Así, según las previsiones de los analistas de Goldman Sachs, los costes iniciales se amortizarán rápidamente.Entre las Líneas En el desarrollo de un asteroide, una empresa minera puede obtener platino por valor de 50.000 millones de dólares.

El artículo de Diamandis y Anderson, (2012) cita datos de otra empresa privada para el desarrollo de recursos espaciales-Planetary Resources, Inc. (PRI), según la cual un asteroide metálico de tamaño comparable a un campo de fútbol, por regla general, posee reservas de platino por la cantidad de dinero especificada. PRI fue una de las primeras en anunciar que el propósito de su creación es la utilización de recursos materiales del espacio cercano (Edwards, 2017). La investigación de esta empresa implica la creación de nuevos vehículos espaciales y una nueva tecnología para la utilización de los recursos de los asteroides.

El concepto básico desarrollado por PRI desde 2012 es un complejo orbital en forma de “bolsa” elástica equipada con un sistema de propulsión para maniobrar en el espacio (véase la figura 1; Diamandis y Anderson, 2012). Se supone que el asteroide elegido de antemano puede ser capturado por este dispositivo y trasladado a una órbita circunlunar estacionaria o a los puntos de Lagrange 1 o 2, donde el objeto permanecerá durante mucho tiempo y se desarrollará gradualmente.Entre las Líneas En el marco de la tecnología que se está desarrollando, está previsto que se utilice en asteroides que se encuentren en órbitas con distancias de perihelio inferiores o iguales a 1,3 au. Es obvio que con el nivel actual de capacidad de la tecnología de cohetes de eliminación, se pueden exponer asteroides de dimensiones limitadas.Entre las Líneas En este sentido, la etapa de búsqueda y selección inicial de objetos adquiere especial importancia.

En el esquema desarrollado por PRI, en la etapa inicial se supone que la elección del objeto deseado se llevará a cabo sobre la base del análisis remoto, utilizando telescopios terrestres o espaciales.

En los primeros pasos para determinar las metas y objetivos de la nueva empresa, los especialistas de PRI calcularon las posibilidades de selección de objetos mediante observaciones telescópicas en tierra y la eficiencia económica de la utilización posterior de los recursos del asteroide seleccionado.

Se llevó a cabo un análisis de la eficiencia económica del uso de los recursos de los asteroides. Para el análisis de marketing se utilizaron los resultados de las observaciones telescópicas del asteroide 1986 DA, realizadas por el famoso investigador de los cuerpos del sistema solar, W. Hartmann, en 1994. El diagrama de la izquierda de la figura 2 muestra la composición química de este asteroide metálico, que mide unos 2 km y tiene una masa de 3 × 1013 kg. El componente principal del asteroide es el hierro, con una mezcla de platino, níquel y cobalto.

En el momento de la investigación (1994), la situación del mercado mundial (o global) era tal que el coste total del material del DA del asteroide de 1986, si se podía eliminar, podía ascender a 25 billones de dólares.Si, Pero: Pero en pocos años, en el momento de la formación del PRI (2012), la situación del mercado mundial (o global) de metales había cambiado drásticamente, y el coste total del asteroide podría haber ascendido a 87,2 billones de dólares. Cabe señalar que en este último caso, el mayor valor lo representaban las reservas de níquel, y no de platino, como cabría esperar.Entre las Líneas En aras de la claridad de las estimaciones, los autores del estudio mostraron en el diagrama de la derecha el importe de la deuda pública de Estados Unidos, en el momento del estudio, equivalente a 15 billones de dólares.

Sin embargo, los primeros objetos para el desarrollo pueden ser sólo los asteroides con dimensiones en el rango de metros.

Aviso

No obstante, los especialistas de la RPI creen que en este caso la realización del proyecto estará económicamente justificada. Como ejemplo, se dan datos sobre la composición típica de asteroides de varios tipos. Se sabe que un asteroide típico de tipo S (un asteroide de piedra) de unos 10 metros de tamaño puede contener una fracción metálica con una masa total de 650 toneladas, que incluye unos 50 kg de metales raros y REM. Una opción más prometedora es disponer de la sustancia de un asteroide de tipo M (asteroide metálico) del mismo tamaño. Para evaluar la viabilidad económica de tal operación, se pueden utilizar los datos publicados en Shaw (2012), tal asteroide de hierro-níquel podría contener hasta 75 toneladas de metales raros y REM, principalmente PGM, equivalente a un precio comercial de unos 8 mil millones de dólares en precios de mercado en 2016.

En relación con lo anterior, el problema de la elección de un objeto para el desarrollo de recursos adquiere especial importancia. Por ello, en el futuro, la dirección de PRI, para el análisis de los asteroides que se aproximan, planea utilizar ampliamente telescopios orbitales montados en pequeños satélites, con un peso de 30-50 kg, lo que obviamente conducirá a una reducción del coste de todo el programa.

Los primeros dispositivos de este tipo de la serie “Arkyd” ya han sido preparados para ser probados en el espacio. El primer vehículo de esta serie, Arkyd-3, fue entregado a la Estación Espacial Internacional por el complejo de cohetes espaciales CRS-6 de SpaceX el 14 de abril de 2015. Tres meses después, la nave Arkyd-3 fue lanzada a la órbita cercana a la Tierra a través del dispositivo de bloqueo de la Estación Espacial Internacional (ISS) y lanzó un vuelo de prueba de 90 días de duración.

En noviembre de 2016, el gobierno de Luxemburgo se convirtió en accionista minoritario de PRI. Según el acuerdo, el accionista europeo aporta 25 millones de euros de financiación (o financiamiento) para el lanzamiento del satélite Arkyd-6. El objetivo de esta misión, lanzada en enero de 2018, es estudiar los asteroides que se acerquen y que sean potencialmente aptos para el desarrollo de recursos.

En 2013, apareció otra empresa privada en Estados Unidos, cuyo objetivo es resolver problemas científicos y tecnológicos en la búsqueda y utilización de recursos naturales en asteroides.Entre las Líneas En términos estratégicos, Deep Space Industries adoptó un esquema ligeramente diferente de etapas iniciales y desarrollo tecnológico posterior. Dado que la tarea principal era inicialmente estudiar y desarrollar recursos en asteroides de tamaño considerable, se supone que tecnológicamente no se utilizará la técnica de captura y transporte de objetos mediante una “bolsa espacial”.Entre las Líneas En este sentido, está previsto que la elección de los objetivos potenciales se realice por métodos de contacto con la ayuda de aparatos adecuados.

A nivel estatal, a petición de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), varias organizaciones de investigación, bajo el liderazgo del Instituto Keck de Estudios Espaciales, desarrollaron su propio proyecto de captura, transporte y eliminación de un pequeño asteroide.

Una versión de un plan debatido por un grupo de científicos e ingenieros del Instituto Tecnológico de California se dedicó a investigar la viabilidad y los requisitos para capturar un asteroide cercano a la Tierra, acercarlo a nuestro planeta y utilizarlo como base para futuras misiones de vuelos espaciales tripulados. La NASA calcula que hay 19.500 asteroides de al menos unos 100 m de ancho, lo suficientemente grandes como para ser detectados con telescopios a menos de 45 millones de km de la Tierra.

Otro proyecto consiste en capturar un asteroide para ponerlo en una órbita alta alrededor de la Luna. Se supone que la solución más racional al problema será el desarrollo de un pequeño asteroide con un diámetro de unos 7 m. Las dimensiones previstas del contenedor son 15 m de diámetro y 10 m de longitud.

Se supone también que las largas distancias extendidas hasta una órbita cercana a la Tierra por un cohete portador Atlas-5 al alcanzar un objeto remoto serán superadas por motores de bajo empuje (motores iónicos), mientras que las maniobras posteriores se realizarían con la ayuda de varios motores de xenón.

La versión Keck de los acontecimientos llevaría de seis a diez años y vería a una nave dirigirse al asteroide objetivo y capturarlo en una gran bolsa antes de llevarlo de vuelta a la Luna.

Según el calendario del proyecto, tras su puesta en órbita terrestre baja en 2025, el dispositivo tardará unos cuatro años más en encontrar el asteroide elegido y en capturarlo.Entre las Líneas En el futuro, el dispositivo, junto con el asteroide capturado, deberá pasar a una órbita alta cercana a la Luna, lo que llevará entre dos y seis años más. Según los cálculos preliminares, toda la primera etapa del proyecto podría durar hasta 10 años. Para entonces, el complejo espacial tripulado debería haberse completado; con él, el desarrollo de la sustancia del asteroide se habría llevado a cabo ya con la participación de astronautas.

Los recursos naturales explotables en la Luna

Inicialmente, la dirección reconocida fue el estudio y la posible utilización de los recursos de los asteroides. Según la mayoría de las opiniones de los expertos, tal decisión se consideró tecnológica y económicamente bastante eficaz, a pesar de las evidentes complicaciones de las operaciones de captura y transporte de los objetos para su posterior desarrollo. Estas características son evidentes en el análisis de todos los detalles descritos en el proyecto “NASA-Keck ISS”.Si, Pero: Pero simultáneamente a estos trabajos, comenzaron a aparecer los resultados de nuevos estudios que permiten considerar una forma alternativa de extracción de metales raros y REM en el espacio cercano a la Tierra. Se ha confirmado que la sustancia de los asteroides, como fuente incuestionable de tales recursos, se encuentra en cantidades suficientes en la superficie lunar, lo que permite su utilización por métodos tecnológicamente más sencillos.

Los resultados de los primeros estudios de muestras de material lunar, entregadas a la Tierra, mostraron realmente que la capa superficial de la Luna en la masa está intensamente enriquecida con una sustancia meteorítica. Se descubrió que el hierro metálico puro encontrado en las rocas lunares es probable que tenga un origen meteorítico extralunar y puede servir como indicador de la sustancia introducida. Según los resultados preliminares, basados en los datos del análisis químico de las muestras entregadas a la Tierra por las misiones Apolo y Luna, la mezcla de materia meteorítica en la capa superficial de la Luna fue estimada en un valor aproximado del 1-2% por diferentes investigadores.Entre las Líneas En el transcurso de estudios posteriores, estos datos se fueron afinando.

A pesar de que la muestra se encontró en el Oceanus Procellarum, la sustancia del basalto marino en esta brecha está ausente. La determinación repetida de la edad de los componentes individuales mostró que los componentes más jóvenes datan de hace 4.160-4.170 millones de años, y los fragmentos más antiguos se acercan a la edad de la diferenciación lunar original, hace unos 4.500 millones de años.

La edad de los basaltos marinos del Oceanus Procellarum es, por término medio, de 3.000 a 1.300 millones de años en muchas definiciones. Así, los investigadores llegaron a la opinión unánime de que, durante su formación, la muestra estudiada sufrió un metamorfismo de choque hace unos 4.000 millones de años, en la época del intenso bombardeo de la Luna por meteoritos y asteroides.Entre las Líneas En el Oceanus Procellarum, este fragmento de brecha fue aparentemente abandonado desde el altiplano durante un evento de choque posterior.

Volviendo a la composición química de la muestra 12013, hay que prestar atención al contenido relativamente alto de metal raro niobio, cuyas propiedades únicas se han descrito. También hay que mencionar que el contenido habitual de niobio en los minerales terrestres de importancia industrial suele ser del 2 al 4%.

Partiendo de estos resultados y teniendo en cuenta la compleja historia de la formación y migración de la muestra 12013, hay que recurrir a los estudios de las muestras entregadas a la Tierra desde las regiones continentales de la sonda espacial lunar “Luna-20” (febrero de 1972) y de la nave espacial “Apolo 16” (abril de 1972). Algunos de estos estudios se llevaron a cabo repetidamente a un nivel de corriente más alto y arrojaron resultados más precisos.

Entre las muestras de regolito de la muestra entregada por “Luna-20”, se aislaron partículas de tipo anortosita en las que los tamaños de las inclusiones metálicas alcanzaban de decenas a cientos de micras. Según los estudios preliminares, la composición de esta fracción cae en una región típica de meteoritos con un contenido de 5 a 7% de níquel (Ni) y alrededor de 0,5% de cobalto (Co). Al mismo tiempo, los estudios de los fragmentos de anortosita revelaron la presencia de elementos de tierras raras en una concentración 10 veces mayor que en los meteoritos típicos de composición condrítica. Si se compara con los resultados de los estudios de la fracción fina de las muestras entregadas por la nave espacial “Apolo 16”, se comprobó que en este caso la concentración de elementos raros de la tierra en la muestra del “Luna-20” es dos tercios menor. Al mismo tiempo, el contenido de Co, Sc, Cr resultó ser mayor en aproximadamente una vez y media o dos veces.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Cuando se analizan los proyectos existentes para la utilización de una sustancia de asteroides en el espacio, hay requisitos previos obvios para utilizar la opción de buscar, desarrollar y entregar a la Tierra recursos materiales apropiados de la Luna. Se pueden señalar varios aspectos. Como se ha mostrado, los proyectos modernos de desarrollo de recursos de asteroides consideran el desarrollo de objetos de sólo pequeñas dimensiones, no más de 10 metros de diámetro.Entre las Líneas En la superficie lunar, lo más probable es que se encuentre la sustancia de asteroides de cualquier tamaño y masa que haya caído durante un tiempo históricamente largo.Entre las Líneas En el caso de la explotación de recursos de asteroides de origen lunar, la parte tecnológica de las misiones espaciales se simplifica enormemente, ya que se eliminan etapas tan complejas y que consumen tanta energía como la búsqueda, la captura, el transporte y la colocación de los objetos en órbitas especiales. También es posible que económicamente esta vía sea más eficaz, ya que las operaciones de entrega de material desde la Luna con la ayuda de sistemas tanto automáticos como tripulados ya han sido, en principio, elaboradas.

Los nuevos estudios sobre los posibles parámetros de los eventos de impacto son muy importantes para resolver el problema de la utilización de los recursos lunares de origen asteroide. Como resultado de la simulación moderna de la incidencia de asteroides en la Luna, se descubrió que, a determinadas velocidades, el impactador no se evapora durante la explosión a alta temperatura, como se pensaba anteriormente, sino que sólo sufre una destrucción mecánica y su sustancia queda retenida en gran medida dentro del cráter formado. Según estas estimaciones, cuando los asteroides “lentos” caen, el 50% de la masa del proyectil se concentra dentro del cráter formado, y el resto del material fragmentado forma un campo de eyección cercano.

Posteriormente, estas disposiciones se confirmaron y perfeccionaron mediante una generalización de los resultados basados en 14.331 simulaciones de impactos de asteroides.

Datos verificados por: Dewey

[rtbs name=”derecho-espacial”] [rtbs name=”espacio-exterior”]

El Derecho Internacional y la Producción de Recursos Naturales Espaciales

Nota: También puede interesar lo siguiente:

• Recursos Naturales en el Marco de las Relaciones Internacionales
• Conflictos por los Recursos Naturales
• Áreas de Protección de Recursos Naturales en relación con Áreas Naturales Protegidas
• Recursos Naturales
• Gestión de los Recursos Naturales

Lecciones de la colonización de Marte

El papel del derecho internacional en la creación, explotación y gobernanza de los recursos naturales es complejo y lleno de matices. La forma en que el derecho relativo a la propiedad y el uso de los recursos interactúa con el derecho que protege el medio ambiente y la gobernanza económica es una cuestión contemporánea vital. En la literatura esto se ha manifestado también con obras de ficción, como la novela de ciencia ficción Marte Rojo, de Kim Stanley Robinson, sobre la colonización humana de Marte. Esta novela proporciona un escenario para preguntarse qué ley se aplica, cómo afecta la ley a la acción, dónde se infringe la ley y qué nueva ley podría ser necesaria.

📬Si este tipo de historias es justo lo que buscas, y quieres recibir actualizaciones y mucho contenido que no creemos encuentres en otro lugar, suscríbete a este substack. Es gratis, y puedes cancelar tu suscripción cuando quieras:

Qué piensas de este contenido? Estamos muy interesados en conocer tu opinión sobre este texto, para mejorar nuestras publicaciones. Por favor, comparte tus sugerencias en los comentarios. Revisaremos cada uno, y los tendremos en cuenta para ofrecer una mejor experiencia.

Este tema, en la presente plataforma online, se ocupa de esos aspectos, y en especial del derecho internacional y los nuevos recursos espaciales, en el marco del derecho y la tecnología, así como de la historia de Marte.

[rtbs name=”biodiversidad-y-bioseguridad”][rtbs name=”areas-naturales-protegidas”] [rtbs name=”derecho-ambiental”]

Recursos

[rtbs name=”informes-jurídicos-y-sectoriales”][rtbs name=”quieres-escribir-tu-libro”]

Véase También

• Estación orbital
• Satélite
• Comunicación por satélite
• Teledetección
• Industria aeroespacial
• Lanzadera espacial

Derecho del Espacio Ultraterrestre, Derecho Espacial, Ciencia Planetaria, Espacio Exterior, Desechos espaciales, Política del espacio exterior, Astrobiología, Contaminación biológica, Vida extraterrestre, Colonización espacial,
Extracción de asteroides, Proyectos de astronomía, Agencias espaciales del sector público
Turismo Espacial
Sistema Solar
Esfera de Bernal
Colonización de la Antártida
Panspermia dirigida
Ciudad abovedada
Agua líquida extraterrestre
Inmuebles extraterrestres
Puesto de avanzada humano
Estación de investigación – Estación que se construye con el fin de realizar investigaciones científicas
Observatorio espacial
Hábitat análogo al de Marte
Marte Uno
Marte para quedarse
Megaestructura
NewSpace
Colonización del océano
Cilindro O’Neill
Habitabilidad planetaria
Análogo solar
Arqueología espacial
Hábitat espacial
Política del espacio exterior
Derecho espacial
Espacio
Torus de Stanford
Terraformación
Cronología de la exploración del Sistema Solar
Ciudad subterránea
Astrobiología – Ciencia que se ocupa de la vida en el universo

▷ Esperamos que haya sido de utilidad. Si conoces a alguien que pueda estar interesado en este tema, por favor comparte con él/ella este contenido. Es la mejor forma de ayudar al Proyecto Lawi.