Estrazione Terrestre Vs Estrazione Spaziale

Giovanni Garofalo • 7 dicembre 2023

L'estrazione delle risorse è un'antica pratica umana che, in termini di concetto, ha mantenuto una continuità nel corso dei secoli. Nonostante ciò, l'avvento di apparecchiature sempre più sofisticate e tecniche avanzate per la valutazione delle risorse ha condotto a una maggiore efficienza nell'estrazione e a profitti economici più consistenti. Sebbene l'idea di miniere su asteroidi o sulla Luna appaia ancora come un concetto di fantascienza, è spesso accennata in numerosi articoli tecnici provenienti da istituti di ricerca e in divulgazioni scientifiche che sollevano aspettative difficili da realizzare nel breve termine, confinando questa prospettiva al territorio della pura speculazione fantascientifica.


Di cosa si tratta

Nonostante molti di questi corpi celesti siano rocciosi, la semplice trasposizione delle tecniche e dei processi utilizzati nelle miniere terrestri non è così immediata. L’ambiente influenza in modo significativo macchinari e processi. Si consideri un'esplosione sulla superficie lunare: a causa della mancanza di atmosfera e della accelerazione di gravità inferiore a quella terrestre, i frammenti non seguono la stessa traiettoria come accade sulla Terra (sulla Terra, essi cadono relativamente vicino al punto di origine dell’esplosione). Invece, sulla Luna, le traiettorie sono molto più accentuate. Questo richiede normative di sicurezza più stringenti, come per esempio la delimitazione di un'ampia zona per evitare danni agli strumenti e la sicurezza degli operatori, ma renderà anche inefficace il recupero dei frammenti, complicando ulteriormente il processo in termini di tempo e denaro. Allo stesso modo, se l’esplosione dovesse avvenire su un asteroide, sarà cruciale progettare un posizionamento degli esplosivi in grado di limitare la dispersione dei detriti


Progettazione dell’equipaggiamento

La narrativa della fantascienza spesso dipinge immagini di enormi macchine che si muovono lentamente sulla superficie della Luna o di altri mondi, consumando tutto ciò che si trova sulla loro strada per sostenere un complesso sistema di estrazione e trasformazione industriale. Tuttavia, pensare di raggiungere questa capacità fin dall'inizio sarebbe irragionevole. Mentre l'estrazione delle risorse sulla Terra è una pratica consolidata, non abbiamo esperienza nell'estrazione mineraria al di fuori del nostro pianeta. Dovendo considerare l'influenza dell'ambiente extraterrestre sulla progettazione e sull'uso delle attrezzature minerarie, è essenziale adottare un approccio graduale e pragmatico, partendo da livelli di complessità più bassi e progredendo gradualmente.


Le attrezzature per l'estrazione mineraria sulla Luna dovrebbero essere caratterizzate da semplicità, resistenza, versatilità, basso consumo energetico, automazione e costi contenuti. La semplicità implica un design robusto che riduca i guasti e semplifichi le riparazioni, minimizzando i tempi di inattività per la manutenzione. Meno parti mobili ci sono, meglio è. La robustezza è cruciale considerando l'usura costante dovuta agli urti e all'abrasione nell'ambiente minerario lunare, che richiederà sostituzioni frequenti. Le macchine dovranno impiegare materiali resistenti e progettati per minimizzare l'usura, estendendo la durata dei componenti e riducendo la necessità di sostituzioni frequenti.


Date le molteplici sfaccettature dell'impresa mineraria extraterrestre, le attrezzature devono offrire una notevole versatilità per adattarsi rapidamente a cambiamenti, riorientare le operazioni e modificare i sistemi, garantendo la flessibilità necessaria durante la fase operativa. Devono anche essere progettate per accettare aggiornamenti e modifiche al proprio hardware, potendo operare in diverse modalità secondo necessità.


Esiste un metodo efficace?

Gli asteroidi costituiranno certamente obiettivi affascinanti per l'estrazione mineraria al di fuori del nostro pianeta. La loro dimensione evidenzia la necessità di considerare attentamente la loro gravità estremamente bassa nel progettare attrezzature per scavare in rocce che potrebbero rivelarsi estremamente dure.


Si prenda in considerazione il tentativo di atterraggio del lander Philae sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko il 12 novembre 2014. L'Agenzia Spaziale Europea aveva preventivamente spiegato: "Philae raggiungerà la superficie muovendosi a circa 1 m/s. Potrebbe sembrare poco, ma considerato che la gravità della cometa è circa centomila volte più debole di quella terrestre, si rende necessario un approccio sofisticato per evitare che rimbalzi nello spazio.

Tuttavia, nonostante questa pianificazione, Philae ha avuto problemi durante il primo contatto e, quando alla fine fu attratto dalla debolissima gravità, atterrò su un fianco, lontano dall'immagine dei touchdown morbidi e senza sforzo che la fantascienza potrebbe suggerire. È importante notare che Philae pesava solo 100 kg e non doveva affrontare l'arduo compito di scavare tonnellate di roccia per l'estrazione di risorse.


Uno studio condotto dalla NASA negli anni ’90 sullo sfruttamento delle risorse ha suggerito di posizionare dei cavi attorno all'asteroide, ciascuno dei quali trasporta e funge da guida verso un dispositivo di frantumazione delle rocce. Un tale strumento fratturerebbe e scaverebbe il terreno lanciandolo dalla superficie per poi fare accumulare i detriti in una sacca flessibile. Una volta riempito il sacco di raccolta, si staccherà e volerà verso un impianto di lavorazione adatto..



Conclusione

La complessità delle operazioni nello spazio fornisce un'ulteriore motivazione per il miglioramento delle macchine, specialmente quando si valutano le logiche di un tale progetto. È possibile immaginare un paradigma in cui le materie prime vengono estratte e quindi le fabbriche orbitali producono beni destinati al consumo terrestre. Date le spese, in termini di propellente, necessarie per trasportare un carico dalla superficie lunare in orbita, sarà auspicabile minimizzare la quantità di materiale inutilizzabile.


Condividi

Missione KA-01 per il lancio della costellazione satellitare del Project Kuiper di Amazon
Autore: AstroBenny (Bendetta Facini) 23 aprile 2025
Il 29 aprile , United Launch Alliance (ULA) lancerà in orbita il primo gruppo di satelliti della costellazione satellitare del Project Kuiper di Amazon . La missione è denominata “KA-01” (Kuiper Atlas 1) e verrà lanciata con un razzo Atlas V nella configurazione 511 dal complesso di lancio SLC-41 della storica base di Cape Canaveral Space Force Station in Florida.
Tecnologie e metodi per una rimozione tempestiva e sicura dei detriti spaziali
Autore: Giovanni Garofalo 18 aprile 2025
L'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha pubblicato il "Zero Debris Technical Booklet" il 15 gennaio 2025, un documento fondamentale che delinea le tecnologie necessarie per raggiungere l' obiettivo di Zero Debris entro il 2030 . Questo è il risultato di una collaborazione tra ingegneri, operatori, giuristi, scienziati ed esperti di politica, tutti membri della comunità Zero Debris, composta dai firmatari della Zero Debris Charter. (European Space Agency, 2024)
Immagine straordinaria del disco protoplanetario HH 30 catturata dal telescopio spaziale WEBB
Autore: Tiziana Cardone 15 aprile 2025
Il telescopio spaziale James Webb (NASA/ESA/CSA) ha catturato un'immagine straordinaria del disco protoplanetario HH 30 , situato nella nube molecolare del Toro, all'interno della nube oscura LDN 1551. Questo disco, osservato di taglio, è circondato da getti e venti discali, offrendo una visione senza precedenti dei processi di formazione planetaria.
Isar Aerospace missione “Going Full Spectrum”
Autore: Simone Semeraro 10 aprile 2025
Isar Aerospace inaugura la collaborazione con il programma spaziale privato europeo con la missione “Going Full Spectrum” . Il 30 marzo 2025, il razzo Spectrum prende per la prima volta il volo dallo spazioporto norvegese di Andøya. Dopo due rinvii dalla settimana precedente per condizioni meteo avverse, il decollo è avvenuto alle 12.30 ora locale.
Missione Soyuz MS-27 verso la ISS
Autore: AstroBenny (Benedetta Facini) 8 aprile 2025
La missione Soyuz MS-27 è stata lanciata con successo nella mattinata dell’8 aprile 2025, dal Cosmodromo di Baikonur in Kazakistan a bordo di un lanciatore russo Soyuz.
Habitat extraterresti per astronauti nelle missioni a lunga permanenza
Autore: Marilisa Pischedda 4 aprile 2025
L’esplorazione spaziale si evolve e richiede lo sviluppo di nuove tecnologie per poter essere supportata. I sistemi robotici inglobano nuove tecnologie consolidate sulla Terra, adattandole e perfezionandole all’impiego nello spazio, ma spesso è la necessità di trovare soluzioni a situazioni e problematiche tipiche dell’ambiente spaziale, a far sì che vengano sviluppate nuove tecnologie, che poi trovano impiego anche nelle applicazioni terrestri. Considerazione che non esula l’ esplorazione spaziale umana , con requisiti ancora più stringenti, da rivalutare in base all’ambiente in cui ci si trova ad operare. Vuoto, microgravità, tipologia di orbita, pianeta o corpo celeste, radiazioni e temperatura sono solo alcuni dei parametri che dettano fortemente le condizioni al contorno di una missione. Ad oggi pensiamo agli astronauti come a quella piccola parte di umanità che dal 2000 vive continuativamente al di fuori del nostro pianeta, se pur con alternanza di equipaggio a circa 400 km di quota dalla superficie terrestre. Eppure, quella condizione di microgravità che si sperimenta a bordo della ISS, non sarà perpetua e gli scenari futuri si stanno già delineando. I programmi di esplorazione spaziale parlano chiaro: andremo oltre l’orbita terrestre , sulla Luna, per testare e validare quelle tecnologie che ci consentiranno di spingerci oltre, anche verso il pianeta rosso. Ci spostiamo dunque dall’orbita terrestre a quella lunare, e da qui alla sua superficie, passo che comporterà lo stabilirsi di un insediamento in condizioni differenti da quelli sperimentati attualmente dagli astronauti.
Come la missione Euclid cerca la materia oscura
Autore: Elisa Goffo 1 aprile 2025
La materia oscura è certamente una delle componenti più misteriose dell'universo. Sebbene sia invisibile e la sua natura sia sconosciuta, costituisce circa il 25% dell'universo , una quantità di gran lunga superiore a quella della materia ordinaria visibile. Non possiamo osservarla direttamente, né sappiamo di cosa sia fatta. L'unico modo per scoprirlo è attraverso i suoi effetti gravitazionali . Per svelarne i segreti, l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha lanciato la missione Euclid nel 2023, con l'obiettivo di creare la più grande mappa tridimensionale dell'universo . Tracciando le posizioni di miliardi di galassie e misurando il fenomeno delle lenti gravitazionali, Euclid ci aiuterà a comprendere come la materia oscura sia distribuita nel cosmo e come influisca sull'evoluzione delle galassie.
Navigazione aerea: dalla radioassistenza terrestre ai sistemi satellitari
Autore: Gabriele Dessena 27 marzo 2025
Vi siete mai chiesti come fanno gli aeroplani a orientarsi nel cielo, specialmente di notte o in condizioni meteorologiche avverse? La risposta è nelle radioassistenze : una rete invisibile, ma essenziale, di segnali radio che guidano i velivoli lungo rotte precise e sicure. Benché oggi la tecnologia satellitare abbia rivoluzionato il settore, questi sistemi terrestri rimangono cruciali per garantire sicurezza, affidabilità e ridondanza, soprattutto in casi estremi o emergenze.
Orbita: Firefly Aerospace missione demo per Lockheed Martin, Rocket-lab satelliti per OroraTech
Autore: AstroBenny (Benedetta Facini) 25 marzo 2025
Mercoledì 26 marzo Firefly Aerospace lancerà una missione demo per Lockheed Martin mentre, circa un’ora dopo, Rocket Lab lancerà otto satelliti per l’azienda tedesca OroraTech. Il lancio di Firefly Alpha FLTA006 (sopranominata “ Message in a Booster ”) è la seconda missione che Firefly lancia per Lockheed Martin. Questa missione avrà il compito di portare in orbita il modello demo del LM 400 di Lockheed Martin, una piattaforma satellitare multi-missione progettata per ridurre i costi e rischi di lancio dei satelliti.
costellazione di satelliti HERMES per monitoraggio e trasmissione
Autore: Liliana Balotti 21 marzo 2025
La costellazione HERMES Pathfinder (High Energy Rapid Modular Ensemble of Satellites) dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) è stata lanciata con successo il 15 Marzo, alle 7:43 ora italiana, durante la missione Transporter 13 di SpaceX. Il lancio è avvenuto dalla Vandenberg Space Force Base (VSFB) in California, USA. I sei Cubesat della costellazione sono stati integrati su una piattaforma di rilascio ION, sviluppata dalla società D-Orbit, e posizionati su un vettore Falcon 9. Collocati su un'orbita eliosincrona a un'altitudine di circa 500-520 km e con un'inclinazione di 97,44 gradi, i nanosatelliti saranno dispiegati gradualmente, uno al giorno, circa una settimana dopo il lancio.
Show More