В.П. Семененко, МІНЕРАЛЬНІ РЕСУРСИ АСТЕРОЇДІВ І МІСЯЦЯ ТА ПРОБЛЕМИ ЇХ ВИДОБУТКУ
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.03.048
УДК 523.681
МІНЕРАЛЬНІ РЕСУРСИ АСТЕРОЇДІВ І МІСЯЦЯ ТА ПРОБЛЕМИ ЇХ ВИДОБУТКУ
В.П. Семененко, д-р геол.-мін. наук, чл.-кор. НАН України, проф., зав. відділу
E-mail: cosmin@i.ua; orcid: 0000-0003-1479-6874
Н.В. Кичань, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.
E-mail: cosmin@i.ua; orcid: 0000-0002-6793-6538
К.О. Шкуренко, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.
E-mail: cosmin@i.ua; orcid: 0000-0002-2665-5916
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2025, 47 (3): 48-54
Анотація: Узагальнено та критично проаналізовано літературні дані щодо перспективних джерел мінеральних ресурсів у космосі та геологічних проєктів щодо їх розроблення й експлуатації. Більшість проєктів стосується залізних астероїдів і реголіту Місяця як пріоритетних об’єктів для видобутку мінеральних ресурсів у космосі. Дані про залізні астероїди базуються на космохімічному дослідженні залізних метеоритів, яке вказує на їхню належність до залізної руди з високим вмістом Ni, Co та металів платинової групи. Попереднє дослідження Місяця та зразків його поверхні, доставлених на Землю, дало змогу розглянути реголіт як головний носій ільменіту, який є основним джерелом O2, Fe та Ti. Аглютинати реголіту можуть бути використані для видобутку самородного заліза, летких елементів та 3He як джерела енергії. Крім того, реголіт містить воду, кераміку та структурні матеріали, які є важливими для колонізації Місяця. На жаль, сучасні космічні геологічні проєкти мають багато технічних та технологічних проблем. Їх розв’язання є пріоритетною задачею. Основні проблеми пов’язані зі способом видобутку та місцем розроблення (космічним чи земним) корисних копалин, способом буріння в космічних умовах з урахуванням невагомості, відсутності води та атмосфери, екстремального перепаду температур тощо. З нашої точки зору, навіть короткий огляд літературних даних щодо перспективних мінеральних ресурсів космічних тіл указує на можливість їх використання лише у далекому майбутньому.
Ключові слова: мінеральні ресурси, корисні копалини, астероїди, Місяць, реголіт, видобуток.
References / Література
Alamalhodaei, A. (2023), Asteroid mining srartup AstroForge will test its metal refinery in space this year. URL: https://techcrunch.com/2023/01/24/asteroid-mining-startup-astroforge-wil... (Accessed: 24 January 2023).
Altemir, D.A. (1993), General overview of an integrated on production / brickmaking system. Lunar and Planet. Sci. 24. Abstr. Pap. 24th Lunar and Planet. Conf., March 15-19, 1993. Pt 1. Huston (Tex.), pp. 25-26.
Barnes, J., Kring, D., Tartèse, R. et al. (2016), An asteroidal origin for water in the Moon. URL: https://www.nature.com/articles/ncomms11684 (Accessed: 31 May 2016). https://doi.org/10.1038/ncomms11684
Buchwald, V.F. (1975), Handbook of iron meteorites. Their history, distribution, composition and structure, Arizona: State Univ., 1426 р.
Cannon, K.M., Gialich, M. and Acain, J. (2023), Planet. and Space Sci., Vol. 225, 105608. https://doi.org/10.1016/j.pss.2022.105608
Cannon, K.M. (2021), Accessible Carbon on the Moon. Earth and Planetary Astrophysics. URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2104.13521
Cole, K.J. (1991), Lunar and Planet. Sci., Vol. 22, Abstr. Pap. 22nd Lunar and Planet. Conf., March 18-22, 1991. Pt 1, Huston (Tex.), pp. 225-226.
Cordell, B.M. (1984), The moons of Mars: a source of water for lunar base and LEO. Lunar Bases and Space Active. 21st Century. Symp. Washington D.C. Oct. 29-31, 1984, Huston (Tex.) p. 66.
Darwin, G. (1886), Ice on the Moon’s Surface. Nature, Vol. 34, p. 264. https://doi.org/10.1038/034264a0
Eckart, P. (1999), The lunar base handbook: an introduction to lunar base design, development, and operations. New: McGraw-Hill, 888 р.
Hansen, K., Muniysamy, S. and Thangavelautham, J. (2024), Modified bucket wheel design and mining techniques for asteroid mining. URL: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2024-4892 (Accessed: 27 Jul 2024). https://doi.org/10.2514/6.2024-4892
Haskin, L.A. (1990), The Moon as a practical source of hydrogen and other volatile elements. Lunar and Planet. Sci. 20th Conf. March 17, 1989: Ab. Pap. Pt. 1. Huston (Tex.), pp. 387-388.
Holland, H.D. and Turekian, K.K. (2004), Treatise on geochemistry (1st ed.), Elsevier Pergamon, 756 p. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/08102-0
Jin, S., Hao, M., Guo, Z. et al. (2024), Evidence of a hydrated mineral enriched in water and ammonium molecules in the Chang’e-5 lunar sample. URL: https://www.nature.com/articles/s41550-024-02306-8 (Accessed: 16 July 2024).
Jordan, J.L. (1992), Lunar hydrogen and other volatiles. AIAA Pap. 1992, 1665, pp. 1-6. https://doi.org/10.2514/6.1992-1665
Kargel, J.S. (1994), J. Geophys. Res.: Planets, Vol. 99, Iss. E10, pp. 21129-21141. https://doi.org/10.1029/94JE02141
Knez, D. and Khalilidermani, M.A. (2021), Review of Different Aspects of Off-Earth Drilling. URL: https://www.researchgate.net/publication/355938483_A_Review_of_Different... (Accessed: 14 Novem. 2021). https://doi.org/10.3390/en14217351
Lawrence, T.A. (1984), Layered intrusives on the Moon: a source of chromite deposits? Lunar Bases and Space Active. 21st Century. Symp., Washington D.C., Oct. 29-31, 1984, Huston (Tex.), p. 15.
Li, S., Lucey, P.G., Milliken, R.E. et al. (2018), Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., Vol. 115, No. 36, pp. 8907-8912. https://doi.org/10.1073/pnas.1802345115
Lin, T.D. (1988), Concrete for Lunar base construction Opportunities. Space: Techn. Pap. Symp., Taipei. Apr. 19-24, 1987. Washington (D.C.), pp. 510-521. https://doi.org/10.2514/5.9781600865855.0510.0521
Lin, T.D., Love, H. and Stark, D. (1988), Physical properties of concrete made with Apollo 16 lunar soil sample. Space:Techn. Pap. Symp. Taipei, Apr. 19-24, 1987. Washington D.C., pp. 522-533. https://doi.org/10.2514/5.9781600865855.0522.0533
Liu, J., Liu, B., Ren, X. et al. (2022), Nat Commun., Vol. 13, p. 3119. https://doi.org/10.1038/s41467-022-30807-5
Murali, A. and Jordan, J.L. (1993), Hellium-3 inventory of lunar samples: a potential future energy resource for mankind? Lunar and Planet. Sci. 24. Abstr. Pap. 24th Lunar and Planet. Conf. March 15-19. 1993. Pt 2. Huston (Tex.), p. 1023.
Psyche mission: A mission to the metal world. URL: https://psyche.asu.edu (Last accessed: 28 Febr. 2025).
Roberts, T.G. (2022), Space Launch to Low Earth Orbit: How Much Does It Cost? URL: https://aerospace.csis.org/data/space-launch-to-low-earth-orbit-how-much-does-it-cost/ (Accessed: 01 Septem. 2022).
Russell, S.J., Fieber-Beyer, S.K. and Yurkonis, K.A. (2022), CI Asteroid Regolith as an In Situ Plant Growth Medium for Space Crop Production. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac74c9 (Accessed: 12 July 2022). https://doi.org/10.3847/PSJ/ac74c9
Semenenko, V. (2006), J. Svitohlyad, No. 2, pp. 78-81 [in Ukrainian].
[Семененко, В.П. (2006), Журнал "Світогляд". № 2. С. 78—81.]
Semenenko, V. and Sobotovich, E. (2001), Visnyk NAS Ukraine, No. 9, pp. 38-43 [in Ukrainian].
[Семененко, В., Соботович, Е. (2001), Вісн. НАН України. № 9. С. 38—43.]
Sparks, D.R. (1986), Acta Astronaut, Vol. 13, Iss. 3, pp. 101-104. https://doi.org/10.1016/0094-5765(86)90040-8
Verma, P.A, Chauhan, M. and Chauhan, P. (2022), Lunar surface temperature estimation and thermal emission correction using Chandrayaan-2 imaging infrared spectrometer data for H2O and OH detection using 3 μm hydration feature. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522001853 (Accessed: 1 Septem. 2022). https://doi.org/10.1016/j.icarus.2022.115075
Zacny, K., Cohen, M.M., James, W. and Hilscher, B. (2013), Asteroid Mining. URL: https://arc.aiaa.org/doi/epdf/10.2514/6.2013-5304 (Accessed: 10 Septem. 2013). https://doi.org/10.2514/6.2013-5304