האם זהב קיים בחלל? מה שמשימת הנפש של נאס"א חושפת על כריית חלל והשפעה כלכלית גלובלית
כריית חלל, שכוסתה בעבר רק במדע בדיוני, נכנסה שוב לרדאר של מדענים, כלכלנים וסוכנויות חלל. האסטרואיד המתכתי 16 פסיכההממוקם בחגורת האסטרואידים בין מאדים לצדק, הפך לאחת היעדים המצוטטים ביותר כשמדברים על החיפוש אחר זהב, פלטינה וברזל בחלל. העניין אינו נובע רק מסקרנות מדעית, אלא משילוב של פוטנציאל כלכלי תיאורטי והצורך לחשוב מחדש על השימוש ארוך הטווח במשאבי הטבע.
אפילו עם תחזיות המייחסות ערכים של טריליון דולר למתכות 16 הפסיכה, מומחים מתייחסים לאומדנים האלה כאל תרגילי תרחיש, ולא כאל משהו שקרוב למציאות השוק. ובכל זאת, ההרכב המתכתי של גוף שמימי זה עוזר להמחיש הן את ההזדמנויות והן את הגבולות הנוכחיים של כריית חלל. בין נתונים ממשימות אחרונות, כמו הבדיקה פּסִיכָה מנאס"א, ועקרונות בסיסיים של כלכלה, חוקרים מבקשים להבין האם פעילות זו יכולה, יום אחד, להיות כדאית מבחינה טכנית ובת קיימא מבחינה כלכלית.
מה הופך את האסטרואיד 16 Psyche לכל כך מיוחד עבור כריית חלל?
O 16 פסיכה הוא מסווג כאסטרואיד מסוג M, הקשור לשבריר גבוה של מתכות בהרכבו. תצפיות על ידי טלסקופים ומכשירים כמו טלסקופ הרדיו Arecibo (בזמן שפעל) מצביעות על כך שלפסיכה קוטר ממוצע של כ-220 קילומטרים וצפיפות התואמת נוכחות גדולה של ברזל וניקל, אולי עם כמויות רלוונטיות של יסודות כבדים יותר. ההשערה המקובלת ביותר היא שזהו שבר של הליבה המתכתית של פרוטופלנט שמעולם לא נוצר במלואו.
תרחיש זה הופך את האסטרואיד למעבדה טבעית לחקר היווצרותם של גרעינים פלנטריים, משהו שאי אפשר לצפות בו ישירות בתוך כדור הארץ. הבדיקה פּסִיכָהששוגר על ידי נאס"א ב-2023, אמור להגיע בקרבת האסטרואיד בסביבות 2029. למשימה אין מטרת כרייה; הוא מבקש למדוד את הרכב, כוח הכבידה, השדה המגנטי שנותר וטופוגרפיה, ומספק נתונים חיוניים להערכת היתכנות מדעית וטכנולוגית של כריית חלל בסביבות מתכתיות.
מחקרים ראשוניים מראים כי פני השטח של פסיכה עשויים להכיל סגסוגות מתכתיות, סיליקטים אפשריים ואולי, עקבות של מתכות יקרות. עם זאת, עד כה, אין מדידה ישירה שמוכיחה רמות ספציפיות של זהב או פלטינה. ההערכות המשמשות בכותרות כלכליות מוערכות על סמך אנלוגיות עם מטאוריטים מתכתיים שנמצאו על פני כדור הארץ ומודלים של היווצרות כוכבי לכת, מה שמצריך זהירות בפרשנות.
האם כריית חלל ב-16 Psyche כדאית כלכלית כיום?
מנקודת המבט של כלכלת שוקכריית חלל עומדת בפני הצעת חוק מורכבת. העלות של שיגור מטענים לחלל, פיתוח בדיקות מיצוי אוטומטיות, עיבוד עפרות במיקרו-כבידה והובלת חומר חזרה לכדור הארץ נותרה גבוהה ביותר. גם עם הירידה החדה בעלות לקילוגרם במסלול הודות לרקטות לשימוש חוזר, סך ההשקעה בשרשרת ייצור כרייה ב-16 Psyche עדיין הרבה מעבר למציאות קצרת הטווח.
כדי שמבצע מסוג זה יהיה בר-קיימא, יהיה צורך לאזן לפחות שלושה גורמים:
- עלות טכנולוגית: פיתוח רובוטי כרייה, מערכות קידוח עם כוח משיכה נמוך ועיבוד באתרו;
- עלות משלוח: אנרגיה ללכת אליה, לחלץ, להמריא מהאסטרואיד, לחזור ולהיכנס בבטחה לאטמוספירה של כדור הארץ;
- מחיר שוק של מתכות: שווי מכירה של ברזל, ניקל, זהב, פלטינה ומתכות אחרות, בהתחשב בהיצע שכבר קיים על פני כדור הארץ.
בהקשר זה, מודלים רבים מצביעים על כך שהשימושים הרציונליים הכלכליים הראשונים של משאבי שטח הם נוטים להיות מקומיים, כגון הפקת מים מאסטרואידים או מהירח כדי לייצר דלק (מימן וחמצן) או תמיכת חיים במשימות מאוישות. הרעיון להביא כמויות גדולות של מתכות פסיכה לשוק היבשתי, עם טכנולוגיה קיימת בשנת 2026, יהיה חסרון כלכלי.
איך ייראה חילוץ והובלה של מתכות מ-16 Psyche בפועל?
במונחים טכנולוגיים, ה כריית חלל על אסטרואידים מתכתיים זה ידרוש שילוב של רובוטיקה מתקדמת, אוטומציה והנדסת חומרים. בכוח הכבידה הנמוך, טכניקות כרייה מסורתיות, כגון חומרי נפץ וקידוח כבד, נוטות ליצור סיכונים לאובדן חומר וחוסר יציבות של ספינה. לכן, מחקרים מציעים שיטות חלופיות, כגון:
- קידוח מכני בכוח נמוך עם עיגון הגשוש לפני השטח;
- שימוש במקדחים ומקדחים ה"מצמידים" את הספינה לאסטרואיד תוך כדי חילוץ החומר;
- טיפול בחום לחימום העפר ולהפרדת אלמנטים שונים;
- תהליכים אלקטרומגנטיים לריכוז מתכות במיקרו-כבידה.
לאחר החילוץ, צצים אתגרים חדשים. העברת מסות גדולות של ברזל או ניקל מפסיכה 16 למסלול כדור הארץ תהיה כרוכה בהוצאה אנרגטית גבוהה ביותר. אסטרטגיה אחת שנידונה במאמרים טכניים היא השימוש בספינות משא בלתי מאוישות בעלות הנעה חשמלית (כגון מנועי יונים), אשר צורכות פחות חומרי הנעה אך לוקחות שנים להשלים את המסע. בהגעה לסביבת כדור הארץ, יהיה צורך להאט את החומר, להגן עליו עם כניסתו מחדש ולכוון אותו לאזורי נחיתה בטוחים, הכרוך ברגולציה בינלאומית חזקה.
- מפה ואפיין את האסטרואיד באמצעות בדיקות סיור;
- לפתח אבות טיפוס של רובוטי כרייה לבדיקה במסלול או על הירח;
- ביצוע משימות הדגמה עם כמויות קטנות של חומר;
- תכנון תשתית מסלולית לעיבוד ואחסון;
- שלב ביטוח שטח, תקני אחריות אזרחית והסכמים בינלאומיים.
מה יקרה לכלכלה העולמית אם טונות של זהב ופלטינה יבואו מהחלל?
בהיגיון של כלכלת שוקזרימה מסיבית של מתכות יקרות כמו זהב ופלטינה נוטה להוזיל את מחיריהן. מתכות אלו נדירות יחסית בקרום כדור הארץ וחלק מערכן קשור דווקא לנדירותן. אם הכרייה ב-16 Psyche אפשרה לייבא כמויות גדולות בהרבה מהייצור השנתי של כדור הארץ, איזון בין היצע וביקוש ישתנה באופן משמעותי.
בתרחיש היצע גבוה, מחיר היחידה יירד, וישפיע על מגזרים התלויים כיום בהפקה מסורתית, כמו כרייה במרבצים בעומק כדור הארץ. מדינות וחברות שכלכלותיהן מסתמכות על ייצוא של מתכות יקרות עלולות להתמודד עם אובדן הכנסות וצורך בארגון מחדש של שרשראות הייצור. יחד עם זאת, תעשיות המשתמשות בפלטינה, פלדיום ומתכות אחרות בזרזים, אלקטרוניקה וטכנולוגיות דלת פחמן יכולות לקבל גישה לחומרי גלם זולים יותר, מה שמעודד חדשנות.
עבור ה בַּרזִלִיההשפעה תהיה שונה. לכדור הארץ יש כבר עתודות גדולות שניתנות לניצול, והעלות של חילוץ והובלה של מתכת זו מאסטרואיד תהיה, באופן עקרוני, גבוהה בהרבה מזו של כרייה יבשתית. לפיכך, הערך הכלכלי העיקרי של כריית ברזל בפסיכה יהיה מדעי וטכנולוגי יותר מאשר מסחרי, אלא אם, בעתיד, ייצור זה מיועד עבור תשתיות חלל (כגון בתי גידול, תחנות וספינות שנבנו מחוץ לכדור הארץ).
האם כריית חלל ב-16 Psyche יכולה להפחית את מחסור במשאבים על פני כדור הארץ?
הדיון על כריית חלל ומחסור במשאבים בדרך כלל זה קשור למושג קיימות לטווח ארוך. בפועל, הפקת מתכות מאסטרואידים אינה מבטלת את הצורך בשימוש רציונלי במשאבים יבשתיים, אך היא יכולה, בתיאוריה, להרחיב אפשרויות לדורות הבאים. על ידי העברת חלק מייצור המתכת אל מחוץ לכדור הארץ, ניתן יהיה להפחית השפעות סביבתיות מסוימות הקשורות לכרייה קונבנציונלית, כגון כריתת יערות, פסולת רעילה ופליטות מקומיות.
עם זאת, ההשפעה בפועל על המחסור תלויה בגורמים טכנולוגיים, כלכליים ורגולטוריים. המעבר לכלכלה שבה חלק ניכר מהתשומות המתכתיות מגיעות מהחלל דורש עשרות שנים של פיתוח מתמשך, תיאום בינלאומי חזק והתקדמות בתחומים כמו אנרגיה נקייה, הנעה יעילה ושימוש חוזר בחומרים. חוקי החלל הנוכחיים, כמו אמנת החלל החיצון משנת 1967 וחקיקה לאומית במדינות כמו ארצות הברית ולוקסמבורג, עדיין מתפתחים כדי לטפל בבעלות על משאבים המופקים מגופים שמימיים.
עם הנתונים שייאסף על ידי הבדיקה פּסִיכָה בשנים הקרובות מתכוונת הקהילה המדעית לחדד הערכות לגבי הרכבו, המבנה הפנימי וההיסטוריה הגיאולוגית של האסטרואיד. מידע זה ישמש בסיס להערכה, בדיוק רב יותר, האם כריית חלל ב-16 Psyche זה עלול, בשלב מסוים, לעזוב את תחום התחזיות התיאורטיות ולהתקרב למודל עסקי קונקרטי. עד אז, האסטרואיד נותר מקרה למופת של האופן שבו מדע חדשני, הנדסת חלל והכלכלה העולמית נפגשים בדיון על עתיד משאבי האנושות.