Добыча полезных ископаемых на астероидах многократно описывалась в научной фантастике, от романа советского писателя Александра Беляева «Звезда КЭЦ» до сериала «Пространство». Такой шаг давно кажется естественным и логичным. К 2025 году наука и бизнес дошли до того уровня, когда фантастика может стать реальностью.
Вместе с экспертами разбираемся, возможна ли на самом деле массовая добыча полезных ископаемых на астероидах и каких объемов может достичь этот рынок.
Правда ли астероиды — кладезь ресурсов?
Человечество привыкло, что ресурсы лежат глубоко под поверхностью Земли, но не все задумываются о том, как именно они там оказались. Множество лет назад фрагменты астероидов попали на планету во время метеоритных дождей. При этом сами астероиды — небесные тела, вращающиеся по орбите вокруг Солнца, — состоят из силикатных минералов и углеродистых соединений. Именно благодаря их составу на Земле скопились обширные залежи полезных ископаемых.
Важно, что огромные по меркам планеты объемы — лишь небольшие части астероидов. Самих же небесных тел на сегодняшний день открыто более миллиона, их размер варьируется от десятков метров до тысячи километров. Все это делает космос и астероиды в частности практически неиссякаемым источником полезных ископаемых.
Как объяснили «РБК Трендам» в Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе (МГРИ), астероиды делятся на три основных типа и каждый содержит ценные ресурсы. Так, есть металлические астероиды, содержащие железо, никель, кобальт, золото, родий и платиноиды, а именно иридий, рутений, платину. Яркий пример такого астероида — знаменитая Психея, один из самых крупных астероидов, открытых человечеством.
Кроме того, встречаются углеродистые астероиды — источники воды и редкоземельных элементов. Из них наиболее известны Бенну и Рюгу, куда несколько лет назад приземлился японский космический аппарат «Хаябуса-2». Третий вид — каменные, содержащие железо, никель, кобальт, теллур, например астероид Итокава.
Каковы реальные запасы и потребности
Конечность ресурсов на планете очевидна: численность людей растет вместе с объемами потребления ресурсов, а значит, рано или поздно они иссякнут. При этом так ли критична ситуация с полезными ископаемыми на Земле? На этот счет у экспертов разные мнения.
«Добыча ресурсов на астероидах представляется научно-фантастическим сюжетом, однако для многих задач она является единственным возможным вариантом, — убежден партнер научно-технологической гильдии «Рубежи науки» и основатель фонда Digital Evolution Ventures Евгений Кузнецов. — Земля так или иначе упирается в дефицит ресурсов. Как бы много ни было обнаружено месторождений, скоро может понадобиться экспоненциально больше. Например, запрос от искусственного интеллекта увеличит потребление энергии как минимум на 30% в ближайшее десятилетие. Чтобы кратно наращивать мощность как солнечной, так и ядерной, а в будущем термоядерной энергетики, нужно значительно больше ресурсов, чем есть на Земле».
Эксперт также привел в пример сферу транспорта. По его словам, чтобы построить 12–15 млн электромобилей на водородных топливных элементах, понадобится вполовину увеличить объем производства платины. При этом только на одном астероиде (6178) 1986 DA, который вращается на недалекой от Земли орбите, запасы платиноидов в три раза выше, чем в земной коре.
«Мы по-прежнему воспринимаем космос как некое пограничье, куда летают аппараты, чтобы делать что-то важное для Земли и иногда совершать вылазки за пределы земной орбиты. Однако если посмотреть на 20 лет в будущее, то мы увидим огромную оживленную индустрию с активными миссиями за пределы орбиты к ближайшим планетам, а может быть, и дальше», — пояснил Евгений Кузнецов.
Собственными прогнозами по истощению ресурсов Земли с «РБК Трендами» поделился заведующий базовой кафедрой методики изучения рудных месторождений МГРИ кандидат геолого-минералогических наук Степан Устинов. По его словам, данные российских Роснедр и Геологической службы США свидетельствуют, что разведанных запасов редких металлов при текущем потреблении человечеству хватит на 50–100 лет. При этом легкодоступные месторождения постепенно истощаются, что заставляет переходить на освоение более бедных руд. Это, в свою очередь, увеличивает стоимость добычи.
«Тантал — ключевой металл для электроники, его основные месторождения в Руанде и Конго, по предварительным прогнозам, могут истощиться к 2040–2050-м годам, — привел пример Устинов. — Иридий и рутений добываются в основном как побочные продукты никеля и платины в Норильске и ЮАР, но если спрос вырастет, то возникнет дефицит. Теллур напрямую зависит от добычи меди и при росте солнечной энергетики может стать дефицитным».
В МГРИ считают, что у человечества не останется иного выбора, кроме добычи полезных ископаемых на астероидах при сочетании трех факторов. Первый — резкий рост спроса, например в результате массового перехода на термоядерную энергетику, где нужны сверхпроводники на основе ниобия. Второй — ускоренное истощение легкодоступных месторождений. Третий — прорыв в космических технологиях, благодаря которому доставка ресурсов с астероидов подешевеет в 10–100 раз.
При этом в ближайшие 20–30 лет редкие металлы на Земле не закончатся, уверен Устинов: «Добыча на астероидах чисто гипотетически при самых пессимистических прогнозах может стать вынужденной мерой только после 2050 года».
Добыча в космосе: плюсы и минусы
В разработке месторождений на астероидах эксперты видят как преимущества, так и существенные недостатки. К плюсам зачастую относят почти неограниченные запасы. В частности, металлические астероиды содержат концентрации платиноидов в 10–100 раз выше, чем земные руды. А на астероиде Психея, по предварительным оценкам, находятся запасы металлов на сумму $100 тыс. квадриллионов.
Второе преимущество — возможность получать редкие металлы, например осмий и родий, которые на Земле почти не встречаются. В России их получают на предприятиях «Норникеля» как побочный продукт при переработке норильской платины. Других источников осмия и родия в стране нет.
К плюсам относят и экологическую составляющую. «Для добычи полезных ископаемых на астероидах отсутствуют какие-либо экологические ограничения, ведь на космических телах нет биосферы, соответственно, можно применять любые методы добычи: взрывные, термохимические», — пояснил Степан Устинов из МГРИ.
Главным недостатком и ограничением исследователи считают дороговизну добычи в космосе.
«Современные технологии позволяют добывать ресурсы на астероидах, но это пока нерентабельно по причине дорогой логистики и отсутствия обогатительных и металлургических производств на орбите. Для первого нужны тяжелые, полностью многоразовые ракеты-носители, для второго — источники большого количества энергии, например ядерные реакторы. К созданию и того и другого уже близки российские инженеры и ученые», — рассказал Олег Мансуров, генеральный директор частной космической компании SR Space.
«Стоимость отправки 1 кг груза в космос составляет $2–10 тыс. Для сравнения, добыча 1 кг платины в России в среднем обходится в $20–30 тыс., но ее можно продать за $30–40 тыс. Астероидная добыча потребует миллиардов долларов предварительных вложений», — подсчитали в Российском государственном геологоразведочном университете имени Орджоникидзе.
Непреодолимым шагом к освоению астероидов ученые называют отсутствие технологий автономной добычи. «На Земле добыча, дробление, обогащение — отработанные процессы. В космосе же нет гравитации для классической флотации, нет атмосферы для плавки, нет полностью роботизированных шахт», — уточнил Степан Устинов.
Сколько денег нужно для добычи на орбите
Ключевым вопросом развития рынка добычи в космосе остается рентабельность инвестиций. Футурологи уверены, что, когда сфера пройдет свое становление, полезные ископаемые из космоса станут золотой жилой для инвесторов. Но на стартовых этапах здесь потребуются грандиозные вложения с долгим сроком окупаемости.
«В такие проекты есть смысл вкладываться только в том случае, если существует готовность инвестировать на 10–20 лет и суммы не менее $1 млрд, — уверен Олег Мансуров. — Для крупных отечественных горнодобывающих компаний это вполне подъемные деньги с обозримым горизонтом. Надеюсь, мы увидим вскоре такие проекты у «Норникеля», «Уральской горно-металлургической компании» (УГМК) или «Русской медной компании». Их бенефициары активно смотрят в космос и обладают активами в этой сфере».
Евгений Кузнецов привел данные, согласно которым добыча «воды как топлива» на астероидах способна принести 12–18% внутренней нормы рентабельности (IRR). «Выгода будет расти по мере роста спроса на «космическое топливо» и масштабов производства. К 2050 году этот сегмент рынка может вырасти до $0,1–1 трлн, а его контроль станет ключевым для дальнейшего развития космической экспансии человечества», — заявил Кузнецов «РБК Трендам».
Владимир Комлев, доктор технических наук, профессор РАН, директор Института металлургии и материаловедения имени Байкова, придерживается более консервативного мнения. В частности потому, что на сегодняшний день практически невозможно оценить, насколько дороже или дешевле будет добыча на астероидах по сравнению с разработкой месторождений на Земле.
«Провести сравнительный анализ затрат по добыче твердых ископаемых на Земле и в космосе не представляется возможным. Добыча включает в себя много факторов, в том числе научно-технических, технологических и логистических. Скорее можно сказать, что добыча полезных ископаемых на астероидах является экстремально дорогим удовольствием и нереализуема в настоящее время», — считает ученый.
Реально ли наладить добычу в космосе
У специалистов нет однозначного мнения о том, каковы перспективы добычи на астероидах: распространены как позитивные, так и крайне негативные прогнозы. При этом отрицать тот факт, что комические компании стремятся к освоению ресурсов космоса, невозможно. В этих целях организуют дорогостоящие миссии и проводят эксперименты на Земле.
«Сейчас испытываются разные технологии. Нам нужно научиться находить астероиды, доказывать наличие на них нужных материалов, получать из них минералы. Миссии «Осирис-Рекс» и «Хаябуса-2» показали, что мы можем изучить небесное тело. Сейчас к астероиду Психея летит миссия NASA, чтобы сделать глубокую и качественную разведку. Добыча на астероидах первично отработана на Земле. Например, компания TransAstra в ходе испытаний получила экстракцию платиноидов в вакууме в условиях гравитации. AstroForge планирует миссии, которые позволят сделать это в условиях микрогравитации в космосе», — привел примеры Евгений Кузнецов.
По мнению футуролога, человечество должно задумываться о разработках месторождений в космосе уже сейчас: «Когда рассуждали о возможных нефтяных и других месторождениях в Арктике около 100 лет назад, тоже размышляли, зачем это нужно, ведь есть теплое Баку и удобная Персия. Однако со временем оказалось, что этих ресурсов человечеству недостаточно, — напомнил Кузнецов. — Как и на старте путешествия Колумба, сложно посчитать конкретную выручку, но в итоге мы знаем, насколько продвинулось человечество благодаря океанским плаваниям. Примерно то же самое сейчас в головах у инвесторов в космос».
Позитивного взгляда придерживается и Олег Мансуров. Хотя на сегодняшний день нет ни одного примера окупившихся инвестиций в добычу полезных ископаемых на астероидах, генеральный директор SR Space называет рынок «голубым океаном», пионеры в котором смогут получить сверхприбыли.
«Это может произойти уже в 2030-е годы, но для этого сейчас нужно вкладываться в многоразовые ракеты и ядерные реакторы для применения в космосе. Задел в этих направлениях у нас в стране есть, а стать лидером в поставке на мировой рынок ресурсов, добытых в космосе, — весьма престижная и значимая геополитическая роль», — уверен Манусров.
Степан Устинов называет добычу полезных ископаемых на астероидах технически возможной, но пока экономически нецелесообразной: «Если это произойдет, то очень нескоро и первыми добывать будут воду и платиноиды — они нужны для космических миссий. К большому сожалению, Россия отстает в этой гонке: нет ни частных стартапов, ни госпрограмм по астероидной добыче. Не вызывает сомнений, что будущее за теми, кто первым сделает добычу в космосе рентабельной. Пока лидеры — США и Китай, но, если появятся прорывные технологии, все может резко измениться. Главными условиями для этого будут снижение стоимости запусков, автоматизация добычи и спрос на сырье в космосе для строительства стационарных внеземных баз».
Изменить условия космической гонки могут и горно-металлургическое компании на Земле. Причем не только инвестициями в космическую разработку, но и своей текущей экспертизой. Если прогноз Степана Устинова сбудется и первыми на астероидах действительно добывать начнут платиноиды, то технологии и компетенции «Норникеля» могут оказать критически важное влияние для становления России как одного из лидеров астероидной добычи, так как компания — крупнейший в мире производитель палладия.
Так, по итогам 2024 года «Норникель» произвел 2,8 млн унций палладия, что на 3% больше по сравнению с результатом 2023 года, а также 667 тыс. унций платины (+0,5% к 2023 году). Важно, что фактические объемы превысили прогноз на 2024 год.
На успехи добычи на Земле рассчитывает и Владимир Комлев: «Можно предположить, что с высокой долей вероятности добыча полезных ископаемых будет реализована на астероидах в удаленной перспективе. Почему нет? Однако в настоящее время вопрос можно отнести к разряду фантастики, что обусловлено большим количеством научно-технических задач, которые требуют решения, в том числе логистических».
По мнению ученого, элементы традиционных способов добычи и переработки минерально-сырьевой базы будут востребованы в совокупности с развитием научно-технологического прогресса. «В целом я считаю, что дальнейшее проведение геологоразведочных работ в России приведет к увеличению запасов твердых ископаемых в краткосрочной перспективе, а освоение арктических территорий обеспечит суверенитет страны на долгосрочный период», — подытожил Комлев.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.