Εκμετάλλευση Ορυκτών Πόρων στο Διάστημα Δυνατότητα ανάπτυξης μεταλλευτικής δραστηριότητας στη

σεληνη , στον Άρη και σε αστεροειδείς.

νάριος mm10060 τσόβιο Πολυτεχνείο

χανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών Μέθοδοι Υπόγειας Εκμετάλλευσης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

• Πολύ πιθανό να υπάρξνει εξάντληση αρκετών από τα στοιχεία που χρησιμοποιούμε στο όχι και τόσο μακρυνό μέλλον π.χ.πλατίνα

• Η σπανιότητα ορισμένων πρώτων υλών ειναι ένα μείζον οικονομικό πρόβλημα το οποίο προέρχεται από την απεριόριστη ζήτηση για περιορισμένο απόθεμα.

• Υπάρχει πληθώρα χρήσιμων ορυκτών και μετάλλων σε ουράνια σώματα περιλαμβαλομένου του σιδήρου , του νικελίου , του τιτανίου αλλα και ορυκτού νερού (μόνιμος πάγος) που μπορουν να εξορυχθούν και να μεταφερθούν στη γη για επεξεργασία και χρήση , ή να χρησιμοποιηθούν στο διάστημα για κατασκευές και προμήθειες διαστημικών αποστολών .

• Η in situ χρήση υλικών από τα ουράνια σώματα μειώνει δραματικά την ανάγκη για μεταφορά υλικών από τη γή και συνεπώς το κόστος .Θέτει τη βάση της αυτοδυναμίας των διαστημικών εγκαταστάσεων

ΣΕΛΗΝΗ

• Ηλιακή ενέργεια (ηλιοφάνεια απρόσκοπτη λόγω της έλλειψης ατμόσφαιρας , λόγω της μικρής κλίσης του άξονά .Λόγω της αργής περιστροφής της -ηλιοφάνεια για χρονικό διάστημα 14 ημερών)

• Υλικά i. Αποθέματα σχεδόν καθαρού νερού πάχους αρκετών μέτρων ii. Ρεγόλιθος (περιέχει σίδηρο , αλουμίνιο , σπάνιες γαίες)

Η σεληνιακή εξόρυξη • Χρήση ξέστρου (flail –slusher ) To μή συνεκτικό υλικό μπορεί να συλλεχθεί από ειδικό κάδο και με ράμπα να μεταφερθεί .κλίση απόξεσης εδάφους είναι 45 μοίρες

• Στατική μέθοδος με ξέστρο. Με τη χρήση σταθερού μηχανισμού απόληψης /φόρτωσης

• Χρήση του ξέστρου υπόγεια .Μέθοδος με πολλές παραλλαγές. Μεγάλη ευελιξια και απλη λειτουργία αυτόνομων τμημάτων που συνεπάγεται εύκολη επισκευή

Στις υπόγειες εκμεταλεύσεις στη σελήνη εφαρμόζονται και τακτικές γήινων μεταλλείων. Shrinkage Stope Method , Cut and fill (κατακορυφα κοιτασματα όμως είναι σπάνια στη σελήνη), Sublevel &block Caving (κατάλληλο για σαθρά πετρώματα , οικονομική,ακριβή προετοιμασία), Advancing or Retreating face (άμεση έναρξη εργασιών ,πιθανές καθιζίσεις ). {heap leach πολύ χρήσιμο στην περίπτωση)

ΑΣΤΕΡΟΕΙΔΕΙΣ • Αποτελούν την προέλευση των περισσότερων μετάλλων στο

φλοιό της γής • Είναι απομεινάρια του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος • Κάθε χρόνο ανακαλύπτοναι εκατοντάδες νέοι

• Τύπου C: Ο πιο συνήθης τύπος αστεροειδούς , σκουρόχρωμος και με στοιχιακή σύσταση κοντινή στον ήλιο . Πρωτόγονοι , σχηματισμένοι απο τις απαρχές του ηλιακού συστήματος .Κατάλληλοι για εξόρυξη νερού.

• Τύπου X ή Μ : Με κυρίως μεταλλικό

περιεχόμενο , πιθανότατα να έχουν αποτελέσει τμήματα πυρήνων μεγαλύτερων αστεροειδών - απομειναρια από ισχυρές συγκρούσεις . Είναι εξαιρετικά πυκνοί σε αντίθεση με τα γήινα κοιτάσματα

Τύποι αστεροειδών

• Τύπου S: Αποτελούν μίγματα βράχου και μεταλλεύμτος και σε αυτό τον τύπο ανήκουν συνήθως οι μετεωρίτες που πέφτουν στη Γη.

υλικά εξορυγμένα από αστεροειδείς: 1) αποστολή τους στη Γη για επεξεργασία και χρήση 2) in situ εμπλουτισμός /κατεργασία και αποστολή του συμπυκνώματος και του εμπλουτισμένου υλικού στη γή και 3) την διάθεση των ορυκτών σε τροχιά γύρω από τη σελήνη ως οικονομικό χώρο αποθήκευσης και διάθεσης σε μελλοντικές διαστημικές αποστολές

PLANETARY RESOURCES :

• Arkyd Series 100 (The Leo Space telescope) συσκευή για τον εντοπισμό και την ανάλυση των υλικών των αστεροειδών.

• Arkyd Series 200 (The

Interceptor) δορυφόρος που θα πεοσεδαφιστεί για δειγματοληψια και ανάλυση

• Arkyd Series 300 (Rendezvous

Prospector) Δορυφόρος κατασκευασμένος για αναζήτηση πρώτων υλών βαθύτερα στο διάστημα

DEEP SPACE INDUSTRIES: • FireFlies αποστέλλονται σε

σμήνη των 3 σκαφιδίων προς διαφορετικούς στόχους για έρευνα στους αστεροειδείς ενδιαφέροντος

• DragonFlies αποστέλλονται και αυτά σε σμήνη των 3 για δειγματοληψία υλικού 5 με 10 κιλών το οπoίο επιστρέφει στη γή για ανάλυση .

• Harvestors απογειώνονται με στόχο την εξόρυξη τόννων υλικού από αστεροειδείς με επιβεβαιωμένα κοιτάσματα , ενώ στη συνέχεια επιστρέφουν με αυτά σε γήινη τροχιά για επεξεργασία και διάθεση τελικών προιόντων.

• Άλλες μέθοδοι εκμετάλλευσης Σε κάποιες περιπτώσεις μπορουν να εφαρμοστούν σε αστεροειδείς οι μέθοδοι εξόρυξης της σελήνης , επιφανειακής αλλα και υπόγειας εκμετάλλευσης .Μία άλλη μέθοδος για αστεροειδείς με χαλαρό κοκκώδες μεταλλικό υλικό είναι η μαγνητική συλλογή του.

Άρης

• περιέχει όλα τα συστατικά που μπορουν να βρεθούν στο σεληνιακό • επιπλέον περιέχει άνθρακα. Βρίσκεται υπό τη μορφή ξηρού πάγου ο οποίος

ειναι εξορύξιμος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή οξυγόνου για αναπνοή ενώ ο άνθρακας για τη ανοικοδόμηση ισχυρών και ελαφρών κατασκευών

• μπορουν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή γυαλιού με τη βοήθεια συγκεκριμένων χημικών.

• σύσταση του εδάφους 5 με 14 % οξείδιο του σιδήρου. Η μέθοδος παραγωγής σιδήρου απο την πρωτη αυτη ύλη ειναι γνωστή απο την αρχαία Ρώμη. Η άφιξη της εποχής του σιδήρου στον Άρη μπορεί να καταστήσει το ηλιακό συστημα κατάλληλο για ανθρώπινη κατοίκηση ,λέει ο Dr. Peter Curreri, επιστήμων υλικών στο NASA's Marshall Space Flight Center.

Πηγές •http://www.nss.org/ •http://www.sciencedaily.com/ •http://www.geology.wisc.edu/ •http://www.planetaryresources.com/ •http://www.bbc.com/ •http://www.nature.com/ •http://science.nasa.gov/ •http://www.newscientist.com/ •http://www.space.com/ •http://deepspaceindustries.com/

‘φχαριστώ για το χρόνο σας