Zapomnijcie o wiertłach! Naukowcy z SETI chcą wydobywać surowce w kosmosie za pomocą laserów
Zanim ludzkość zacznie wydobywać surowce na Księżycu, asteroidach czy Marsie, musi odpowiedzieć na kilka podstawowych pytań: co tam właściwie jest, ile tego jest i gdzie dokładnie się znajduje.
Zespół kierowany przez Pabla Sobrona, naukowca z SETI Institute, pracuje nad metodą, która pozwoliłaby odpowiedzieć na te pytania bez lądowania, wiercenia czy sprowadzania próbek na Ziemię. Projekt, finansowany w ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), sprawdza, czy spektroskopia Ramana – technika stosowana już w eksploracji planetarnej z bliskiej odległości, może działać z orbity lub podczas szybkich przelotów obok badanego obiektu.
Pomysł nazwany Interworld Slingshot Resource Surveys
Koncepcja zakłada wykorzystanie jednej niewielkiej sondy wyposażonej w pojedynczy instrument zdalnego badania, która odwiedziłaby kilka miejsc w Układzie Słonecznym – na przykład Księżyc, planetoidę bliską Ziemi oraz Fobosa, jeden z księżyców Marsa. Jak tłumaczy Sobron, największą przeszkodą dla przyszłego górnictwa kosmicznego może być brak taniego sposobu na udowodnienie, że w danym miejscu w ogóle warto lądować, a błędny wybór lokalizacji może kosztować cały program eksploracyjny lub firmę.
Spektroskopia Ramana wykorzystuje wiązkę lasera skierowaną na cel oraz pomiar niewielkich zmian w odbitym świetle, które ujawniają szczegóły budowy molekularnej materiału. Tego typu instrumenty pracują już w kosmosie – łazik NASA Perseverance ma je w przyrządach SHERLOC i SuperCam, a japońska misja Martian Moons eXploration wykorzysta spektroskopię Ramana do badania Fobosa.
Wyzwaniem jest dystans
Największą trudnością projektu Interworld Slingshot Resource Surveys jest odległość. Rozpraszanie Ramana jest bardzo słabym zjawiskiem – według zespołu tylko jeden foton na 10 bilionów ulega takiemu rozproszeniu. Wcześniejsze testy Sobrona na dużych dystansach sięgały około 120 metrów, tymczasem nowe badanie ma sprawdzić, czy użyteczne pomiary da się wykonać z odległości rzędu 30–50 kilometrów. Faza I studium obejmie analizę budżetu fotonowego, tras lotu sondy i systemów napędowych, czułych detektorów pojedynczych fotonów, precyzyjnych systemów celowania oraz bardzo małych laserów.
Misja mogłaby trwać od pięciu do ośmiu lat, w zależności od wybranej trasy i celów. Celem nie jest stworzenie ostatecznej mapy wartości ekonomicznej zasobów kosmicznych, lecz wskazanie przyszłym misjom miejsc wartych bliższego zbadania – swoiste postawienie „X” na mapie. W projekt zaangażowani są eksperci z SETI Institute, NASA Goddard Space Flight Center, NASA Ames Research Center oraz firmy OffWorld.
Źródło: SETI Institute
Czytaj też: Przełom w astronomii! Kosmiczny „ślad okruchów” doprowadził naukowców do ciemnej materii!
Grafika tytułowa: Arkadius Bies / Unsplash
