Добыча воды и 3D-печать на Луне: в России будет создана космическая горнодобывающая отрасль

В Национальном исследовательском технологическом университете "МИСиС" был подписан меморандум о создании в России космической горнодобывающей отрасли.

Представители ведущих университетов, инновационного бизнеса, а также государственных и негосударственных институтов развития приняли это решение после долгих обсуждений. На повестке дня были вопросы, касающиеся создания гироскопического лунного робота-мельницы, эффективных способов добычи воды из лунного грунта, а также необходимости разработки российского законодательства, позволяющего отечественным частным компаниям вести добычу полезных ископаемых на спутнике Земли.

По оценке международных экспертов, освоение космической сырьевой базы может увеличить объём международного рынка в области космических работ и услуг до трёх триллионов долларов США. Кроме того, использование космического сырья и продуктов его переработки непосредственно на орбитах или природных космических объектах принципиально изменит парадигму создания космической техники.

С другой стороны, международное законодательство по использованию космического пространства сегодня запрещает коммерческое использование сырьевой космической базы. Поэтому научно-техническая политика России не поощряла разработки в этом направлении, соответственно, инвестиции в эту отрасль пока что практически отсутствуют.

Однако ситуация стремительно меняется: США и Люксембург в последние два года в одностороннем порядке подписали акты о космической конкурентоспособности, регулирующие добычу полезных ископаемых на астероидах (о планах обоих государств мы рассказывали ранее).

Поэтому теперь российские учёные и бизнесмены подписали меморандум, в тексте которого коллегиально высказались о "необходимости, целесообразности и своевременности создания благоприятных условий в рамках научно-технической политики государства для развития добычи полезных ископаемых в космосе". В том числе, конечно, речь идёт и о создании соответствующей законодательной базы, отмечается в пресс-релизе.

Современный научно-практический опыт российских университетов, имеющих горный профиль, позволяет успешно адаптировать технологии, используемые на традиционных горно-перерабатывающих производствах, к требованиям космоса.

"На западе после принятия соответствующих правил начались активные инвестиции в космическое горное дело, — говорит генеральный директор научно-образовательного центра "Инновационные горные технологии" НИТУ "МИСиС" Павел Ананьев. — Россия тоже должна создать свой норматив, который, с одной стороны, не нарушал бы существующие запреты на вывоз космических ископаемых, с другой, позволил бы нашим специалистам развивать практические технологии в области добычи и орбитального производства".

По мнению специалистов, с точки зрения экономической целесообразности доставки, с Луны имеет смысл добывать только химический элемент гелий-3. Это беспрецедентный источник энергии, 20-30 тонн которого хватит, чтобы удовлетворять, к примеру, все энергетические запросы Земли в течение года.

Все остальные ресурсы — солнечная энергия, вода, газы, летучие элементы, конструкционные материалы и редкие элементы — нужно использовать непосредственно в космосе для работы лунных баз и орбитальных лабораторий, считают учёные.

Они уже представили ряд практических разработок для добычи в условиях космоса. В их числе, к примеру, проект по созданию лёгкой и компактной роботизированной гироскопической мельницы для извлечения редких элементов из породы, в частности, алмазов из кимберлита. Подобный робот высотой в один метр и диаметром 0,8 метра сможет выдавать тонну вещества в час при расходе энергии всего один киловатт в час (питаться он будет от солнечных батарей).

Ещё одна разработка — лунный робот для добычи реголита и извлечения из него воды, который будет перемещаться по лунному грунту и вести разведочное бурение.

Для испытаний прототипа "Луной" станет лаборатория Горного института НИТУ "МИСиС" в Москве, а Центр управления полётом расположится в Томске. Сигнал из Томска на "Луну" (то есть, в Москву) и обратно будет проходить через настоящий космический спутник связи, причём этот сигнал планируется искусственно задерживать, чтобы имитировать реальную межпланетную связь.

Во время таких пауз луноход не будет простаивать: свободное время ему понадобится для принятия самостоятельных решений. Например, перемещаясь по Луне, робот может оказаться перед глубоким кратером или камнем, а до прихода очередной команды с Земли у него будут ещё десятки минут. В таком или похожем случае искусственный интеллект должен будет сам разобраться в ситуации и принять правильное решение.

Кстати, именно интеллектуальное программное обеспечение прототипа сделает его конкурентноспособным на мировом рынке, считают разработчики. Немаловажен также и небольшой вес изделия, ведь доставка одного килограмма груза на Луну стоит 30 тысяч американских долларов. Кстати, вес устройства инженеры уменьшили за счёт принципиально новой буровой установки.

Учёные также планируют апробировать технологию плазменного "испарения" горной породы. В результате такого процесса образуется вода и интерметаллиды (химические соединения двух и более металлов), которые можно использовать как порошки для 3D-принтеров. По словам исследователей, эту технологию можно применять прямо на космических объектах (например, на астероидах и Луне) и получать материалы для создания космической инфраструктуры: складов, заводов, поселений.

Напомним, что ранее мы также рассказывали о проекте по созданию российской лунной базы. Планами по освоению спутника Земли также поделились европейцы и японцы.