La minería de recursos contenidos en asteroides, para su uso como propulsor, materiales de construcción o en sistemas de soporte vital, tiene el potencial de revolucionar la exploración de nuestro Sistema Solar. Para hacer realidad este concepto, necesitamos aumentar nuestro conocimiento de la población muy diversa de asteroides cercanos a la Tierra (NEA) accesibles. El año pasado, Docenas de los principales científicos de asteroides y empresarios de minería de asteroides del mundo se reunieron en Luxemburgo para discutir cuestiones clave e identificar lagunas de conocimiento científico. Un Libro Blanco que describe los resultados de esa discusión, Las "Respuestas a las preguntas de los mineros de asteroides" se presentarán en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias (EPSC) 2017 en Riga el martes 19 de septiembre por el Dr. JL Galache y el Dr. Amara Graps.

"La minería de asteroides es esta increíble intersección de la ciencia, Ingenieria, espíritu empresarial e imaginación, "dice Galache de Aten Engineering." El problema es, también es un ejemplo clásico de un campo científico relativamente joven en el sentido de que cuanto más averiguamos sobre los asteroides a través de misiones como Hayabusa y Rosetta, cuanto más nos damos cuenta de que no sabemos ".

El objetivo de la conferencia de 2016 Intersecciones de ciencia de asteroides con ingeniería de minas en el espacio (ASIME) del 21 al 22 de septiembre, 2016 en la ciudad de Luxemburgo fue para proporcionar un entorno para la discusión detallada de las propiedades específicas de los asteroides, con las necesidades de ingeniería de las misiones espaciales que utilizan asteroides. Los resultados de la Conferencia ASIME 2016 produjeron un registro en capas de las discusiones de los científicos de asteroides y los mineros de asteroides para comprender las preocupaciones clave de los demás.

El Libro Blanco cubre preguntas que rodean la necesidad de estudios de asteroides en la preparación para misiones mineras, la superficie y el interior del asteroide, implicaciones para la astrobiología y la protección planetaria y otras cuestiones relacionadas con la política y la estrategia para desarrollar una hoja de ruta para avanzar en la utilización de recursos de asteroides en el espacio.

Se identificaron una serie de lagunas de conocimiento:los mineros de asteroides necesitan acceso a un mapa de NEA conocidos con una órbita similar a la Tierra para poder ajustar su selección de objetivos potenciales. Muchos objetos están, hasta ahora, sin descubrir, o se sabe muy poco sobre ellos, por lo que también es necesario desarrollar un programa específico de seguimiento y descubrimiento de NEA.

Galache explica:"Los NEA generalmente se descubren cuando son más brillantes, por lo que nuestra mejor oportunidad de estudiarlos es realizar un seguimiento inmediato de las detecciones con más observaciones para caracterizar su forma y propiedades espectrales. Que necesita buena calidad, relativamente grande, telescopios dedicados que están disponibles a corto plazo. No tenemos acceso confiable a estas instalaciones en este momento ".

Se necesitan más estudios para comprender el vínculo entre meteoritos y asteroides, y compartir datos más ampliamente sobre la composición de meteoritos para que suelos de asteroides simulantes más precisos, o "regolito", se puede crear. Esto es importante para comprender qué asteroides contienen qué recursos, y para prepararse para el lado práctico de una misión minera, como aterrizaje y extracción de material.

"Aparte de las muestras devueltas de un puñado de misiones, la única forma en que podemos estudiar la composición de los asteroides es analizando la luz reflejada en sus superficies, o examinando fragmentos que han aterrizado en la Tierra en forma de meteoritos, "dice Graps de la Universidad de Letonia y el Instituto de Ciencias Planetarias, Tucson, Arizona. "Ambas técnicas tienen limitaciones. Las observaciones espectrales provienen de la 'capa superior' del asteroide, que ha sido degradado por el espacio y sometido a otros tipos de procesamiento. Los meteoritos son cruciales, pero también carecen de parte de la historia:los componentes frágiles del material primitivo contenido en los asteroides pueden perderse durante la entrada a la atmósfera. En este momento, nuestro mapeo de tipos de meteoritos de regreso a las diferentes clases de asteroides padres no es tan robusto ".

Tres cuartas partes de los asteroides conocidos se clasifican como carbonáceos o "tipo C", oscuro, objetos ricos en carbono. Sin embargo, la mayoría de los NEA pertenecen a la clase de asteroides silíceos "tipo S", que son cuerpos pedregosos de color rojizo que dominan el Cinturón de Asteroides interior. Para los mineros de asteroides que buscan agua para usar en combustible para cohetes o sistemas de soporte vital, ser capaz de identificar la clase de asteroide es vital. Se ha descubierto que los meteoritos de condrita carbonosa contienen minerales arcillosos que parecen haber sido alterados por el agua en su cuerpo original. Si bien se cree que estos meteoritos se derivan de subclases de asteroides de tipo C, no existe una coincidencia exacta con una sola clase espectral.

Un atajo para comprender la composición de un NEA podría ser identificar en qué parte del Sistema Solar se formaron y observar las características de su "familia orbital". Por lo tanto, otra laguna de conocimiento es el vínculo que existe entre las predicciones dinámicas de dónde se origina un NEA y sus caracterizaciones físicas reales.

La información también es escasa sobre el tamaño de los granos en la superficie del asteroide. Los asteroides Eros e Itokawa tienen firmas espectrales y reflectividad similares, pero las misiones de encuentro muestran que tienen propiedades de regolito muy diferentes. NEAR Shoemaker mostró que Eros está cubierto de polvo fino, mientras que Hayabusa reveló que la superficie de Itokawa tiene bloques gruesos de decenas de centímetros de diámetro. El conocimiento completo de las propiedades de los regolitos en la superficie y el subsuelo de los asteroides será vital para desarrollar estrategias de aterrizaje y extracción de materiales. Sin embargo, todavía, ninguna misión ha explorado cómo el regolito de asteroides puede variar con la profundidad.

"Los resultados de la misión Rosetta de la ESA mostraron que la superficie del cometa 67P / Churyumov Gerasimenko es mucho más densa que su interior. Es posible que encontremos lo mismo si excavamos en el regolito de los NEA. Pero por el momento, simplemente no sabemos, "dijo Graps.

También es necesario trabajar más para comprender la dinámica del material granular en baja gravedad. Los estudios sugieren que el material granular puede comportarse como un sólido, un líquido o un gas en este entorno. Este comportamiento será particularmente importante para los asteroides que son pilas de escombros, ya que las naves espaciales que intentan aterrizar o perforar en ellas podrían desestabilizar fácilmente el regolito y provocar un flujo granular o avalanchas.

"Las técnicas de minería de asteroides deberán adaptarse al entorno de baja gravedad. Las posibles soluciones incluyen cancelar las fuerzas de acción-reacción excavando en direcciones opuestas al mismo tiempo, o produciendo una fuerza de reacción, como atar una red alrededor del asteroide para que los robots se agarren mientras cavan, "dice Galache." ¡Es un desafío! Pero responder a las preguntas planteadas en este Libro Blanco será un primer paso importante ".