Bugüne kadar, tüm insan ekonomik faaliyetleri tek bir gezegenin maddi ve enerji kaynaklarına bağlıydı; anlaşılır, belki. Uzay araştırmalarındaki gelecekteki ilerlemelerin, kapalı gezegen ekonomimizi esasen sınırsız dış enerji ve hammadde kaynaklarına açarak bunu değiştirebileceği düşünülebilir.

Bu akşam Ay’a bakın ve bir çözüme bakıyor olabilirsiniz. Dünyanın en yakın göksel komşusunun büyük bir rol oynaması muhtemel görünüyor ve olasılıkları keşfetmek için şimdiden bir dizi özel şirket kuruldu.

Şunu vurgulamak önemlidir ki, Apollo görevlerinden 40 yıl sonra bile, Ay’ın ekonomik potansiyelinin tam bir resmine hâlâ sahip değiliz ve bir tane elde etmek için bugüne kadar üstlenilenden daha sıkı bir Ay keşif programı gerekecek. . Kısmen, önerilen gelecek ay keşif misyonlarının (yakın zamanda duyurulan Lunar Mission One gibi) bu kadar önemli olmasının nedeni budur.

Bununla birlikte, son kırk yılda yapılan çalışmaların bir sonucu olarak, şimdi ay kaynak potansiyelinin birinci dereceden bir değerlendirmesini yapmak için yeterli bilgiye sahibiz. Bunu yaparken, bu tür kaynakların gelecekteki olası üç uygulaması arasında ayrım yapmak yararlıdır.

Derin kazmak

Ay’ın kendisinin sürekli keşfini ve gelecekteki ekonomik gelişimini kolaylaştırmak için ay materyallerini kullanma seçeneğine sahibiz. Konsept genellikle Yerinde Kaynak Kullanımı veya ISRU olarak adlandırılır.

Hem Dünya’nın hem de Ay’ın ( cis-ay uzayı olarak adlandırılır) çevresinde bilimsel ve ekonomik faaliyeti kolaylaştırmak ve ayrıca Güneş Sistemi’nin daha derinlerinde gelecekteki keşifleri kolaylaştırmak için ay kaynaklarını kullanabiliriz.

Ay kaynaklarının, doğrudan küresel ekonomiye katkıda bulunacakları Dünya yüzeyine ithalini düşünebiliriz.

Burada özetlediğim son çalışma , Ay’ın ISRU’ya uygun malzemelere sahip olduğunu gösterdi. Bu açıdan en önemlisi, soğukta (100 Kelvin veya eksi 173 santigrat dereceden daha az) sıkışmış su buzu ve diğer uçucu maddeler ve ay kutuplarında kalıcı olarak gölgelenmiş kraterler için kanıttır. Su, insan yaşam desteği için gerekli olmasının yanı sıra, aynı zamanda hazır bir oksijen (hem yaşam desteği hem de roket yakıt oksitleyicisi için gereklidir) ve hidrojen (değerli bir roket yakıtı) kaynağıdır.

Olası buz birikintilerine ek olarak, ay toprağının uçucu maddeler, nihayetinde güneş rüzgarından türetilen maddeler (örneğin hidrojen, helyum, karbon, nitrojen ve yüksek enlemlerde, hidroksit ve belki su) ve bunlar da ISRU faaliyetleri için kullanılabilir.

ISRU’nun gelecekteki bilimsel araştırmalara şüphesiz fayda sağlamasına rağmen, bu tür faaliyetlerin ancak daha fazla ay araştırması ve geliştirmesinin küresel ekonomiye net faydalar sağlayabilmesi durumunda daha geniş ekonomik anlam ifade edeceği doğrudur. Ay kaynaklarının bu üç potansiyel uygulamasından ikincisi burada devreye giriyor.

yakıt altın

Küresel uygarlığımız, iletişim, navigasyon, hava tahmini ve kaynak yönetimi için Dünya yörüngesindeki uydulara zaten büyük ölçüde bağımlıdır ve bu güvenin artması muhtemeldir. Bu faaliyetlerin yüksek maliyetleri, büyük ölçüde yüksek fırlatma maliyetleri ve başarısız uyduların şu anda yörüngede tamir edilememesi veya yeniden doldurulamaması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Ay’ın daha zayıf yerçekimi koşullarından elde edilen kaynakların mevcudiyeti, Dünya yörüngesinde daha fazla ekonomik gelişmenin önündeki bu engellerin hafifletilmesine yardımcı olacaktır. Bir cis-lunar altyapısına yakın vadeli ay ihracatı, roket yakıtı/oksitleyici olarak hidrojen ve oksijen tedarikini içerebilir.

Ek olarak, Ay yüzeyindeki kayalar ve topraklar, magnezyum, alüminyum, silikon, demir ve titanyum gibi potansiyel olarak yararlı ancak ağır (ve dolayısıyla Dünya’dan fırlatılması pahalı) hammaddeler açısından zengindir. Bu nedenle, eğer bir Ay endüstriyel altyapısı kademeli olarak inşa edilirse, Ay, Dünya yörüngesindeki tesislere daha sofistike ürünler sağlayabilir. Örnekler, yapısal bileşenler için titanyum ve alüminyum alaşımları ve güneş enerjisi için silikon bazlı fotovoltaik hücreleri içerebilir. Bu malzemeleri Ay’da tedarik etmenin temel iş gerekçesi basittir. Belirli bir kütleyi Ay yüzeyinden Dünya yörüngesine fırlatmak, Dünya yüzeyinden Dünya yörüngesine fırlatmaya kıyasla yaklaşık 20 kat daha az enerji gerektirir.

Gerçekçi

Tüm bunlar Ay’da sondaj yapmayı düşünen herhangi bir şirket veya ülke için oldukça cesaret verici görünüyor, ancak ay kaynaklarının Dünya yüzeyine ithal edilerek dünya ekonomisine daha doğrudan katkıda bulunma fırsatları sınırlıdır. Bunun nedeni, Dünya’nın zaten Ay ile aynı temel kimyasal element karışımını içermesidir, birçoğu daha yüksek lokalize konsantrasyonlarda (yani cevherler) ve karasal hammaddeleri çıkarmak ve rafine etmek için iyi gelişmiş bir altyapıya sahibiz.

Güneş rüzgarı tarafından ay topraklarına yerleştirilen helyumun (helyum-3) hafif izotopu, bazıları tarafından Dünya’daki gelecekteki nükleer füzyon reaktörleri için potansiyel bir yakıt olarak algılandığından, genellikle bir istisna olarak gösterilir . Bununla birlikte, helyum-3 kullanan sürdürülebilir nükleer füzyonun henüz pratik olduğu gösterilmemiştir ve öyle olsa bile, ay topraklarındaki helyum-3 konsantrasyonu o kadar düşüktür (kütle olarak milyarda yaklaşık on parça), madenciliği ortadan kaldıracak kadar düşüktür. ve Dünya’nın gelecekteki enerji ihtiyaçlarına önemli bir katkı sağlamak için her yıl yüzlerce kilometrekarelik Ay yüzeyinin işlenmesi gerekecektir.

Ekonomik olarak Dünya’ya ithal edilebilecek diğer olası ay malzemeleri arasında, ay yüzeyine çarpmadan kurtulmuş olabilecek demir göktaşlarından çıkarılan platin grubu elementleri (şu anda kilosu 20.000 ila 50.000 dolar arasında) ve malzemeler (örneğin, ekonomik olarak değerli) sayılabilir. Karasal madenciliğin çevresel maliyetlerinin bir gün Ay kaynaklarını daha çekici hale getirebileceği Ay’ın bazı bölgelerinde yoğunlaştığı bilinen nadir toprak elementleri.

Güçlendirici aşamaları

Kanıtları bir araya getirdiğimizde, bir madencilik endüstrisini tek başına yönlendirmek için yeterince değerli olacak herhangi bir tek ay kaynağını belirlemek zor olmaya devam ediyor. Basit bir çözüm yok. Bununla birlikte, Ay, potansiyel ekonomik ilgi uyandıran bol miktarda hammaddeye sahiptir.

Gelecekteki uygulamalar için bir hiyerarşi düşünmemiz gerekiyor. Bu, Ay’daki insan faaliyetlerini kolaylaştırmak için ay malzemelerinin kullanılmasıyla başlar. Daha sonra, Dünya-Ay sistemi içinde gelecekteki bir endüstriyel yeteneği desteklemek için ay kaynaklarının kullanımına geçebiliriz. Bu şekilde, ay kaynaklarına kademeli olarak artan erişim, küresel ekonominin nihayetinde fayda sağlayacağı, kendi kendini idame ettiren uzay temelli bir ekonominin “önyüklenmesine” yardımcı olabilir.