Ключевые слова: астероид, добыча, полезные ископаемые, железо, родий, иридий, индий, рутений, время плавления, теплота, прожектор, лазер
В США разрабатываются проекты добычи полезных ископаемых на астероидах [18]. Так по одному из проектов тяжёлый космический корабль разворачивает цилиндрический надувной контейнер внешним диаметром 15 м и длиной 10 м, как в сачок, захватывает астероид и перемещает его на орбиту Луны, где его распиливают, и его части спускаются на Землю. Если таким способом освоить астероид класса С, то можно добыть до 100 тонн воды, до 100 тонн соединений углерода и 90 тонн металла (83 тонны железа, 6 тонн никеля, 1 тонну кобальта) [18]. Но всё-таки такой проект требует строительства космического лифта или разработки других специальных способов доставки добытой руды на Землю, что откладывает его воплощение. Более быстро можно осуществить предложенный мною проект, в котором на металлический астероид садится космический корабль, оснащённый специальным прожектором, который небольшими порциями порядка 1 кв. см в объёме плавит вещество астероида, захватывает и остужает захваченные порции и складирует их [23, 24]. Таким способом можно добыть от нескольких килограммов до нескольких десятков килограммов металла, доставить их на космическую станцию на орбите Земли и спустить на Землю в её спускаемом аппарате. Но моим способом нерентабельно добывать железо, это должны быть какие-то редкие дорогие металлы. Для этого среди множества астероидов надо дистанционно найти и выбрать для посадки астероид с повышенным содержанием редких металлов на поверхности. В США поиск таких астероидов уже обсуждался [1]. В научной фантастике обсуждалось также военное применение аппаратов для доставки астероидов [3, 25].
Реалистичность обследования и посадки на астероид демонстрируется многочисленными успешными полётами исследовательских зондов к астероидам, кометам и малым планетам с дистанционным обследованием, или посадкой, или даже с доставкой кометного вещества на Землю [7, 9–17, 19, 21, 26].
При разработке моего изобретения [24] учитывался опыт вышеупомянутых миссий. Во-первых, в частности была учтена необходимость повышения надёжности аппарата в условиях бомбардировки высокоэнергетическими заряженными частицами. Мною предложена раскладывающаяся сферическая солнечная батарея, которую не надо ориентировать по Солнцу, одна сторона которой всегда будет освещена Солнцем при вращении астероида с космическим аппаратом, по мере поворота такой батареи она подставляет под лучи Солнца разные стороны. В тени астероида используется электроэнергия, запасённая в аккумуляторе. Астероид обычно быстро вращается вокруг своей оси, и для нацеливания на Солнце плоских солнечных батарей требуется точная электроника, которая может быть выведена из строя высокоэнергетической заряженной частицей. Сложность нацеливания плоской солнечной батареи состоит в том, что издалека с Земли трудно заранее определить параметры вращения астероида, а скорость вращения может меняться, понадобятся специальные компьютерные программы для нацеливания. Сферическая солнечная батарея позволяет избежать сложностей и рисков. Кроме того, вместо лазеров, которые также могут быть выведены из строя высокоэнергетическими частицами, предложено плавить металл астероида специальным прожектором. Такой прожектор образован рядами полых шаров с отверстиями внизу, внутри шаров находятся мощные лампы с вольфрамовыми нитями накаливания, снаружи шаров на выходе отверстий находятся трубки, нацеленные своими концами в фокус прожектора, расположенный на поверхности металлического астероида. Даже если высокоэнергетическая частица пережжёт одну из вольфрамовых нитей, остальные лампы будут гореть, и прожектор потеряет лишь незначительную мощность одной лампы.