Атмосферне видобування ресурсів — це процес видобування цінних матеріалів або інших невідновлюваних ресурсів з атмосфери. Через велику кількість молекулярного водню та гелію на зовнішніх планетах Сонячної системи, розвиток технологій може зрештою зробити видобування ресурсів у їхніх атмосферах сприятливою альтернативою видобуванню корисних копалин на земній поверхні.
Хоча видобування корисних копалин на зовнішніх планетах ще не розпочалося і було би складним за сучасних технологій, існує певна згода щодо того, що технічні труднощі не є нездоланними. За винятком Сонця, запаси водню та гелію, зокрема на будь-якій із зовнішніх планет, на порядок більші, ніж у всіх інших відомих небесних тіл Сонячної системи разом узятих.
Таким чином, якщо і коли атмосферне видобування стане можливим, потенційні вигоди можуть бути величезними. В цілому в майбутньому це може використовуватися для тераформування планет
Основною технологічною перешкодою, що перешкоджає здійсненню позаземного видобування ресурсів в атмосфері, є поточна відсутність термоядерних потужностей.
Якщо і коли цю проблему буде подолано, атмосфери зовнішніх планет містять значні запаси палива, і такий видобуток забезпечить енергетичну віддачу на багато порядків більшу, ніж енергія, необхідна для видобування таких ресурсів. З зовнішніх планет Уран і Нептун були б найлегшими для видобування газу через їхню меншу силу тяжіння .
Юпітер і Сатурн розташовані ближче до Землі, але Юпітер має сильну гравітацію та потужну магнітосферу, з якими потрібно боротися, і орієнтуватися в кільцях Сатурна може бути важко.
Однак, Уран, ймовірно, є планетою, де атмосферне видобування ресурсів є найбільш придатним. Це пов'язано з надзвичайно високою швидкістю вітру на Юпітері, Сатурні та Нептуні, що потенційно може пошкодити або знищити будь-які добувні місії.
Уран, хоча й має високу швидкість вітру, має набагато помірніший клімат.
Що стосується земної атмосфери, найпоширенішою є пропозиція, що з неї можна видобувати вуглекислий газ для виробництва палива та/або інших вуглецевих продуктів, таких як пластмаси. Головною перевагою, що стосується, перш за все, виробництва довговічних матеріалів, є те, що їх виробництво в достатній кількості призведе до довгострокового зниження рівня парникових газів в атмосфері.
Недоліком такої схеми є те, що вона потребує постійного джерела енергії.
Енергія, необхідна для виробництва пластмас тощо з атмосферного вуглекислого газу, у багато разів перевищує енергію, необхідну для виробництва тих самих матеріалів з викопного палива, і будь-яке вироблене паливо міститиме лише частину енергії, необхідної для його виробництва.
Однак, якщо і коли рясне та чисте джерело енергії (найімовірніше, термоядерний синтез) стане економічно вигідним, такий проект може стати комерційно доцільним
Що можна видобувати на планетах
Видобування водню Водень може бути паливом для хімічних та ядерних двигунів , а також використовуватися як паливо в іонних двигунах .
Видобування гелію Гелій - 3 може бути паливом для ядерних двигунів.
Видобування метану Метан може бути паливом для хімічного двигуна.
Видобування вуглекислого газу на Землі можна було б використовувати для виробництва інших матеріалів, таких як пластмаси, які, на відміну від палива, мали б набагато більший потенціал для запобігання поверненню вуглецю в атмосферу, особливо якщо кінцеві продукти були б міцними та для тривалого використання.
Вуглекислий газ можна видаляти з атмосфери як побічний продукт промислових кріогенних процесів розділення повітря, що використовуються для виробництва таких продуктів, як рідкий азот і рідкий кисень, але оскільки це дуже енергоємний процес, без доступу до термоядерної енергії видобування саме вуглекислого газу цим методом є економічно невигідним.
Вуглекислий газ також можна видалити з атмосфери в певній кількості, вирощуючи швидкорослі рослини, такі як бамбук, хоча це вимагає виділення орних земель, які в іншому випадку могли б використовуватися для вирощування інших культур.
Розвідка для атмосферного видобування ресурсів в Сонячній системі Водень і гелій у великій кількості присутні на газових гігантах. +Склад атмосфери зовнішніх планет Ресурс Юпітер Сатурн Уран Нептун Водень 89,8 96,3 82,5 80,0 Гелій 10.2 3.3 15.2 19.0 Метан 2.3 1.0 Інше 0,4 1.0
Методи атмосферного видобування Було запропоновано різні методи видобування ресурсів з атмосфер планет-гігантів. Через невід'ємні ризики, пов'язані з подорожами в атмосферу планети-гіганта, більшість таких пропозицій передбачають відправку в атмосферу лише роботизованих апаратів, а будь-яка присутність людини обмежується космічними станціями, розташованими на одному з супутників планети та/або обертаючись на безпечній відстані.
Аеростати Аеростат — це плавуча станція в атмосфері, яка збирає та зберігає гази. Транспортний засіб перевозив би гази з аеростата на орбітальну станцію над планетою.
Збірники Збірник — це транспортний засіб, який збирає та переміщує гази з атмосфери на орбітальну станцію.
Небесний гак Небесний гак (структура) схожий на космічний ліфт, такий пристрій використовувався б для перекачування газу до орбітального сховища палива .
Крейсери Крейсер — це транспортний засіб в атмосфері, який збирає та зберігає гази. Менший транспортний засіб перевозив би гази з крейсера на орбітальну станцію.
Див. також
Використання ресурсів на місці Примітки
Посилання
Уявний експеримент: видобування гелію-3 у газових гігантів Королівський простір | Видобування корисних копалин на зовнішній планеті