Un'immagine composita di Marte e delle sue due lune, Phobos (in primo piano) e Deimos (in background). Un nuovo articolo sostiene che l'estrazione della cintura principale di asteroidi può essere energeticamente e finanziariamente più vantaggiosa da una struttura basata su un'orbita simile a Phobos attorno a Marte, o anche sulla stessa Phobos, che dalla Terra. Credito:NASA/JPL/Università dell'Arizona
L'estrazione degli asteroidi per risorse come ferro, metalli preziosi, acqua o altre specie preziose potrebbe un giorno diventare redditizia. L'attività mineraria inizierà probabilmente con gli oggetti vicini alla Terra (NEO), asteroidi i cui percorsi incrociano il percorso orbitale della Terra. A lungo termine, tuttavia, le attività minerarie vorranno accedere alla cintura principale di asteroidi che orbitano tra Marte e Giove.
Sebbene i NEO siano molto più vicini a noi, il mining redditizio comporta il bilanciamento di qualcosa di più del semplice costo del viaggio su una distanza. Gli asteroidi della cintura principale contengono circa 10.000 volte più risorse dei NEO. Inoltre, qualsiasi operazione di estrazione di asteroidi deve tenere conto delle spese dell'appuntamento, il rallentamento della navicella una volta arrivata, nonché del costo della spedizione del minerale a un impianto di lavorazione.
Il costo (e il peso) del carburante necessario all'appuntamento è tra i parametri più critici nel calcolo di fattibilità. È principalmente determinato dal parametro "delta-V", una misura del requisito cinematico per eseguire una manovra di un veicolo spaziale, e solitamente citato in unità di chilometri al secondo. Un incontro con un NEO particolarmente favorevole da un veicolo spaziale in orbita terrestre bassa coinvolge un delta-V di circa quattro chilometri al secondo.
Sfortunatamente, il raggiungimento di asteroidi nella cintura principale comporta tipicamente un delta-V di circa sette chilometri al secondo. Anche se potrebbe non sembrare una differenza molto grande, i requisiti di carburante necessari per le manovre dipendono esponenzialmente dal delta-V con anche piccoli cambiamenti che hanno un impatto enorme, lasciando gli asteroidi della cintura principale energeticamente molto difficili da raggiungere dalla Terra.
Gli astronomi del CfA Martin Elvis, Jonathan McDowell e Anthony Taylor, ex studente di Harvard, hanno dimostrato che l'estrazione di asteroidi della cintura principale potrebbe essere resa più redditizia se i veicoli spaziali fossero schierati da una stazione in un'orbita simile a quella della luna marziana Phobos, che orbita intorno a seimila chilometri dalla superficie di Marte e che offre un delta-V inferiore agli asteroidi della cintura principale. Marte stesso offre alcuni vantaggi orbitali aggiuntivi perché, a differenza della Terra, la cui orbita è quasi circolare, l'eccentricità e l'inclinazione dell'orbita di Marte forniscono anche un percorso delta-V inferiore agli asteroidi.
Nel loro studio pubblicato su Scienze planetarie e spaziali , gli autori suggeriscono scenari a due e tre bruciature (riferendosi al numero di accensioni di razzi necessarie) per realizzare un rendez-vous e sviluppano un codice per calcolare l'energetica per le classi orbitali di asteroidi note. I risultati mostrano riduzioni potenzialmente molto significative dei costi di esplorazione.
Il fatto che una missione abbia o meno un senso finanziario dipende da molti altri fattori, ma gli autori dimostrano che il concetto di un lancio e poi di ritorno a un centro operativo basato su un'orbita simile a Phobos, o anche su Phobos stesso, è relativamente conveniente e vantaggioso. Aggiungono che l'estrazione mineraria su larga scala redditizia dall'orbita marziana potrebbe anche portare a un accesso di routine alla superficie marziana. + Esplora ulteriormente
