Svenska kubsatelliter ska göra gruvbrytning i rymden möjlig

2018-05-31 06:00  

Jordnära asteroider kan innehålla stora metallfyndigheter. Men först måste de hittas. Det ska nyinvigda Nanosat Lab i Kiruna hjälpa till med.

Tidigare trodde man inte att området mellan jorden och Mars innehöll några större mängder av så kallade små solsystemsobjekt. I dag beräknar man att det finns hundratals miljoner av dem, i storlek från någon centimeter till flera kilometer i diameter. Hittills har cirka 18 000 av dem upptäckts.

Om en sådan asteroid kolliderar med jorden skulle det kunna innebära katastrof, även om den bara är några tiotal meter i diameter. Allt större fokus har därför lagts på att kartlägga dessa himlakroppar de senaste decennierna.

Men asteroiderna kan också innehålla stora mängder värdefulla grundämnen, exempelvis platinametaller, en viktig komponent i bland annat bränsleceller. I framtiden kan det bli aktuellt att starta utvinning av sådana metaller på asteroiderna.

Men först måste de hittas.

– Vi har inte tekniken att upptäcka alla dessa små objekt från marken. Därför är det viktigt att hitta dem från rymden, säger Reza Emami, professor i rymdtekniska system vid Luleå tekniska universitet.

Stort hopp till Esrange som bas

I april var han med och invigde Nanosat Lab i Kiruna. Här ska små satelliter, så kallade kubsatelliter, konstrueras, utvecklas, tillverkas, testas och senare också hämta in data i från. Det enda man inte kan göra är att skjuta upp dem. Därför är hoppet stort till att Esrange ska kunna bygga uppskjutningsbasen Smallsat Express.

– Det är en suverän möjlighet, inte bara för vår forskning utan för hela Sverige och Europa, säger Reza Emami.

Tanken är att skicka upp hela flottor av dessa små kubsatelliter och låta dem kartlägga rymden i jakt på asteroider lämpliga att bedriva gruvbrytning på, med hjälp av radar eller optik.

Läs mer: Satelliter från Esrange – så ska basen byggas ut

Målet är även att utföra ett rekognosceringsuppdrag där satelliter skickas i närheten av en asteroid för att närmare undersöka vilka fyndigheter den kan tänkas innehålla.

– En jordnära asteroid som är något tiotal meter i diameter kan ha samma innehåll av värdefulla metaller som ett helt land! Utmaningarna det innebär att hitta dem hoppas vi kunna tackla genom att använda en flotta av små satelliter. Det blir billigare, snabbare och pålitligare. Skickar du upp hundra satelliter gör det inget om tio av dem slås ut – uppdraget kan ändå slutföras, säger han.

Hur långt bort måste vi åka för att hitta en lämplig asteroid att börja bryta på?

– De går i omloppsbana runt solen och avståndet förändras. Men helt nyligen passerade en av dem cirka 150 000 kilometer från jorden, vilket är närmre än avståndet till månen.

Låg gravitation ger instabil bana

Eftersom asteroider i lämplig storlek har låg gravitation blir deras bana instabil. De kan därför behöva föras till en bana runt jorden i stället, för att möjliggöra undersökning och brytning.

Det låter farligt?

– Så klart, om den är en kilometer i diameter. Men nu pratar vi snarare om objekt på 10-20 meter. I förhållande till potentialen att hitta värdefulla metaller är det inte så farligt, säger han.

Läs mer: Esrange kan bli center för småsatelliter

Vilka kommer att betala för satelliter avsedda för prospektering?

– Jag tror att Europeiska rymdorganisationen Esa kommer att öppna upp för sådana uppdrag. Luxemburg presenterade dessutom nyligen en stor satsning på asteroidbrytning, vilken ska hjälpa företag att etablera sådan verksamhet.

Nanosat Lab invigdes nyligen men har faktiskt varit öppet längre än så. Redan för drygt ett år sedan sköts den första kubsatelliten byggd i labbet upp från Kennedy Space Center i Florida. Den fördes till den internationella rymdstationen ISS och placerades därefter i en egen omloppsbana. Den blev därmed den första svenskregistrerade kubsatelliten.

Satelliterna allt mindre

Rymdindustrins utveckling går mot allt mindre och allt billigare system. De minsta satelliterna är nu bara en 10x10x10 centimeter. Man säger då att de har storleken 1 U (U efter engelskans unit). De väger enligt definition max 1,33 kilo. Vanligt är att montera ihop tre sådana kuber till en satellit, som då blir 3 U stor.

Läs mer: Fritt fall ger forskarna sex viktiga minuter i tyngdlöshet

Men vad händer när allt fler av dessa satelliter sätts i omloppsbana runt jorden? Det är Nanosat Labs andra fokusområde, vid sidan av att finna asteroider lämpliga för gruvdrift.

– Kollisioner riskerar att inträffa. Även om skrotet bara är tio centimeter kan det bli mycket farligt eftersom de färdas i så hög hastighet. Träffar det en annan satellit kan resultatet bli katastrofalt, säger Reza Emami.

Problemet är samma som när små asteroider ska hittas – det är svårt att göra det från jorden.

– Därför vill vi skjuta upp en flotta av små satelliter vars roll är att övervaka rymdskrotet. På så vis kan funktionella satelliter göras medvetna om skrotet och undvika det, säger han.

Små solsystemsobjekt

Internationella astronomiska unionen (IAU) införde 2006 begreppet ”små solsystemsobjekt” för alla föremål utom satelliter som kretsar kring solen. Det innebär att de flesta asteroider, transneptunska objekt, kometer och andra mindre himlakroppar i nuläget ingår i begreppet. Det är ännu inte klart om begreppet kommer att innefatta objekt ned till en meteoroids storlek, det vill säga från ett sandkorn till cirka en meter. Månar ingår exempelvis inte, eftersom deras banor inte går runt solen.

Asteroider spänner från omkring en meter till knappt 1 000 kilometer i diameter. De flesta finns i Asteroidbältet mellan Mars och Jupiter samt i Kuiperbältet, beläget bortom Neptunus bana.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt