कैसे काम करेगा क्षुद्रग्रह खनन

Nov 10 2000
चंद्रमा पर एक कॉलोनी के लिए क्षुद्रग्रह खदानें निर्माण आपूर्ति का एक अविश्वसनीय स्रोत बन सकती हैं। जानें कि वे कैसे काम करेंगे!
स्ट्रिप-माइनिंग उपकरण एक क्षुद्रग्रह से लोहे और अन्य कच्चे माल को निकालता है। अग्रभूमि में, एक खनन गाड़ी सामग्री को एक प्रसंस्करण संयंत्र तक पहुँचाती है।

यदि आप विज्ञान कथाओं का आनंद लेते हैं, तो आप जानते हैं कि चंद्रमा को उपनिवेशित करने का विचार कुछ अविश्वसनीय रूप से कल्पनाशील कहानियों को जन्म देता है। लेकिन इस बात की अच्छी संभावना है कि 21वीं सदी के दौरान चंद्र शहर एक वास्तविकता बन जाएंगे! मंगल का उपनिवेश बनाना भी एक अन्य विकल्प है।

अभी, मून कॉलोनी के विचार के साथ सबसे बड़ी समस्याओं में से एक भवन आपूर्ति का सवाल है । चांद पर होम डिपो नहीं है, इसलिए भवन निर्माण सामग्री कहीं से आनी है। अभी आपूर्ति प्राप्त करने का एकमात्र स्थान पृथ्वी है , जिसमें अंतरिक्ष यान ट्रक के रूप में कार्य करता है। इस तरह से अंतरिक्ष यान का उपयोग करना एक निर्माण स्थल के लिए घर बनाने के लिए सभी सामग्री प्राप्त करने के लिए FedEx का उपयोग करने जैसा है - यह अविश्वसनीय रूप से महंगा है और बहुत कुशल नहीं है!

आपूर्ति प्राप्त करने के लिए क्षुद्रग्रह एक बेहतर जगह हो सकती है। प्रारंभिक साक्ष्य बताते हैं कि पृथ्वी के करीब आने वाले क्षुद्रग्रहों में अरबों डॉलर मूल्य के खनिज और धातुएं दबी हैं। क्षुद्रग्रह इतने करीब हैं कि कई वैज्ञानिक सोचते हैं कि क्षुद्रग्रह खनन मिशन आसानी से संभव है। कई अंतरराष्ट्रीय संगठन इन प्राकृतिक अंतरिक्ष संसाधनों को प्राप्त करने के लिए आगे बढ़ने की योजना बना रहे हैं।

हाउ स्टफ विल वर्क के इस संस्करण में , हम जांच करेंगे कि खनिकों को क्षुद्रग्रहों पर कौन से मूल्यवान संसाधन मिल सकते हैं और चर्चा करेंगे कि एक अंतरिक्ष खनन ऑपरेशन उन संसाधनों को कैसे प्राप्त कर सकता है!

मूल्यवान क्षुद्रग्रह संसाधन

मुख्य-बेल्ट क्षुद्रग्रह इडा एक धातु-समृद्ध एस-प्रकार है जिसे अंतरिक्ष कॉलोनी की आपूर्ति के लिए खनन किया जा सकता है।

वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि क्षुद्रग्रह सौर मंडल के प्रारंभिक गठन या किसी ग्रह के विनाश से मलबे के बचे हुए पदार्थ हैं। सूर्य की परिक्रमा करने वाले दसियों हजार क्षुद्रग्रह हैं । अधिकांश मंगल और बृहस्पति की कक्षाओं के बीच, क्षुद्रग्रह बेल्ट के अंदर समूहीकृत होते हैं । कुछ क्षुद्रग्रह जो इस कक्षा से भटक जाते हैं, हालांकि, कभी-कभी पृथ्वी के करीब उड़ते हैं - आपने शायद भविष्य में इन क्षुद्रग्रहों के पृथ्वी से टकराने की संभावना के बारे में सुना होगा, जैसा कि फिल्म "आर्मगेडन" में है।

अधिकांश क्षुद्रग्रह तीन बुनियादी श्रेणियों में फिट होते हैं:

  • सी-प्रकार - ज्ञात क्षुद्रग्रहों में से 75 प्रतिशत से अधिक इस श्रेणी में आते हैं। सी-प्रकार के क्षुद्रग्रहों की संरचना हाइड्रोजन, हीलियम और अन्य वाष्पशील के बिना सूर्य के समान है ।
  • एस-प्रकार - लगभग 17 प्रतिशत क्षुद्रग्रह इस प्रकार के होते हैं। इनमें निकल, लोहा और मैग्नीशियम के भंडार होते हैं ।
  • एम-प्रकार - इस प्रकार के क्षुद्रग्रहों की एक छोटी संख्या होती है, और उनमें निकल और लोहा होता है।

यहां तक ​​​​कि एक क्षुद्रग्रह का पूर्ण पैमाने पर अध्ययन करने के लिए मानव मिशन के बिना, वैज्ञानिकों को बहुत कुछ पता है कि क्षुद्रग्रहों में क्या शामिल है। खगोलविद टेलीस्कोपिक स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हैं, जो क्षुद्रग्रह की सतह से परावर्तित प्रकाश का विश्लेषण करता है, यह पता लगाने के लिए कि वहां क्या हो सकता है। लोहे, निकल और मैग्नीशियम के अलावा, वैज्ञानिकों को लगता है कि कुछ क्षुद्रग्रहों पर पानी, ऑक्सीजन, सोना और प्लेटिनम भी मौजूद हैं।

पानी के लिए अंतरिक्ष खोजकर्ता सबसे अधिक रुचि रखते हैं क्योंकि यह एक अंतरिक्ष कॉलोनी को जीवित रखने में मदद कर सकता है। पानी के बिना, अंतरिक्ष की मानव खोज के साथ आगे बढ़ने का वास्तव में कोई रास्ता नहीं है। रॉकेट इंजन प्रणोदक बनाने के लिए पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में भी तोड़ा जा सकता है। क्षुद्रग्रहों पर धातु अयस्क का खनन किया जा सकता है और अंतरिक्ष कॉलोनी के लिए अंतरिक्ष यान और अन्य संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयोग किया जा सकता है।

निगम जो साहसिक और विज्ञान के लिए जगह तलाशने में दिलचस्पी नहीं ले सकते हैं, वे खजाने में दिलचस्पी ले सकते हैं जो एक अंतरिक्ष खनन ऑपरेशन पृथ्वी पर वापस भेज सकता है। नासा की एक रिपोर्ट का अनुमान है कि क्षुद्रग्रह बेल्ट में क्षुद्रग्रहों की खनिज संपदा पृथ्वी पर छह अरब लोगों में से प्रत्येक के लिए 100 अरब डॉलर से अधिक हो सकती है। स्पेस माइनिंग बुक माइनिंग द स्काई के लेखक जॉन एस लुईस ने कहा है कि एक किलोमीटर के व्यास वाले क्षुद्रग्रह का द्रव्यमान लगभग दो बिलियन टन होगा। सौर मंडल में शायद इस आकार के दस लाख क्षुद्रग्रह हैं। लुईस के अनुसार इन क्षुद्रग्रहों में से एक में 30 मिलियन टन निकल, 1.5 मिलियन टन धातु कोबाल्ट और 7,500 टन प्लैटिनम होगा। अकेले प्लेटिनम का मूल्य $150 बिलियन से अधिक होगा!

क्षुद्रग्रहों में उद्योग के लिए अद्भुत क्षमता है। लेकिन किसी क्षुद्रग्रह पर उतरने, इन मूल्यवान सामग्रियों को खोजने, उन्हें निकालने और उन्हें संसाधित करने में क्या लगेगा? अगले भाग में, आप यह जानेंगे कि कैसे क्षुद्रग्रह खनन कार्य पृथ्वी और उसके उपनिवेशों को अन्य ग्रहों पर प्रचुर मात्रा में सामग्री के साथ आपूर्ति कर सकते हैं।

क्षुद्रग्रह निष्कर्षण और प्रसंस्करण

एक क्षुद्रग्रह पर खनन कार्य स्थापित करने का अभियान सरल अर्थशास्त्र का विषय है। क्षुद्रग्रह खदान के निर्माण में अरबों डॉलर का खर्च आएगा, यह पृथ्वी से चंद्रमा या मंगल पर आपूर्ति करने से कहीं अधिक सस्ता होगा ।

अंतरिक्ष यान को खनन दल के लिए भोजन और आपूर्ति और खदान के लिए उपकरण ले जाने होंगे। नव विकसित अंतरिक्ष यान को क्षुद्रग्रह पर लैंडिंग को संभव बनाना चाहिए। आखिरकार, हम पहले ही चंद्रमा पर उतर चुके हैं, और कुछ क्षुद्रग्रह चंद्रमा से भी करीब से गुजरते हैं। एक क्षुद्रग्रह में जाने वाले अंतरिक्ष यान को चंद्रमा पर जाने की तुलना में कम रॉकेट शक्ति और ईंधन की आवश्यकता होगी ।

एक समस्या यह होगी कि खनन के दौरान क्षुद्रग्रह को घूमने से कैसे रोका जाए। कुछ विशेषज्ञ क्षुद्रग्रह से स्पिन निकालने के लिए रॉकेट को जोड़ने का सुझाव देते हैं। लेकिन एक बार जब खनिक क्षुद्रग्रह पर उतरते हैं, तो वे उस पर खुदाई करने, निकाली गई सामग्री को संसाधित करने और इसे अंतरिक्ष कॉलोनी या पृथ्वी पर ले जाने की योजना कैसे बनाते हैं?

कोई भी निश्चित रूप से नहीं जानता कि पहली क्षुद्रग्रह खदान कैसी दिखेगी, लेकिन यहाँ कुछ अच्छी धारणाएँ हैं:

  • ईंधन की आवश्यकता को कम करने के लिए मशीनरी सौर ऊर्जा से संचालित होगी, जिसे अंतरिक्ष यान द्वारा क्षुद्रग्रह तक ले जाना होगा।
  • इसे क्षुद्रग्रह तक ले जाने के लिए उपकरण को भी हल्का होना होगा।
  • लुईस सहित कुछ विशेषज्ञों ने खनन परियोजना को पूरा करने के लिए आवश्यक कर्मियों को सीमित करने के लिए रोबोटिक उपकरणों का उपयोग करने का समर्थन किया है। यह मानवयुक्त मिशन के लिए आवश्यक भोजन की तरह आपूर्ति की मात्रा को कम करेगा।
  • क्षुद्रग्रहों पर खनिक पृथ्वी पर उपयोग की जाने वाली तकनीकों के समान तकनीकों का उपयोग करेंगे। सबसे संभावित तरीका यह होगा कि क्षुद्रग्रह से वांछित सामग्री को परिमार्जन किया जाए, और विशिष्ट पदार्थों की नसों में सुरंग बनाई जाए। स्क्रैपिंग, या स्ट्रिप माइनिंग, मूल्यवान अयस्क को बाहर निकाल देगा जो क्षुद्रग्रह से तैर जाएगा।
  • चूंकि अधिकांश अयस्क उड़ जाएगा, इसलिए इसे इकट्ठा करने के लिए एक बड़ी छतरी का इस्तेमाल किया जा सकता है।
  • क्षुद्रग्रहों में लगभग कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं होता है, इसलिए खनन उपकरण, और अंतरिक्ष यात्री-खनिक जो इसे संचालित करते हैं, उन्हें जमीन पर लंगर डालने के लिए अंगूर का उपयोग करना होगा। हालांकि, अधिक शक्ति का उपयोग किए बिना खनन सामग्री को इधर-उधर ले जाने में गुरुत्वाकर्षण की कमी एक फायदा है।
  • एक बार जब सामग्री का भार पृथ्वी या अंतरिक्ष कॉलोनी में भेजने के लिए तैयार हो जाता है, तो क्षुद्रग्रह से पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में तोड़कर एक नौका अंतरिक्ष यान के लिए रॉकेट ईंधन का उत्पादन किया जा सकता है।
  • खनन परियोजना द्वारा क्षुद्रग्रह के खनिजों और संसाधनों को समाप्त करने के बाद, उपकरण को अगले क्षुद्रग्रह में ले जाया जा सकता है।

गुरुत्वाकर्षण और वायुमंडल की कमी के कारण, नवनिर्मित सामग्री को चंद्रमा तक ले जाना आसान होगा। एक बार वहाँ, उन्हें परिष्कृत किया जा सकता है और संरचनाओं में बनाया जा सकता है!

बहुत अधिक जानकारी

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  • क्षुद्रग्रह (राष्ट्रीय अंतरिक्ष विज्ञान डेटा केंद्र)
  • क्षुद्रग्रह खनन (नासा विज्ञान समाचार)
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