Der Asteroidenabbau rückt langsam aber sicher der Realität näher. Viele Start-ups und Regierungsbehörden beteiligen sich gleichermaßen an der Aktion. Doch viele Werkzeuge, die helfen würden, diese aufstrebende Branche in Gang zu bringen, stehen noch immer nicht zur Verfügung. Besonders nützlich wäre eine Liste potenzieller Asteroidenkandidaten, die besucht werden sollten. Obwohl die Informationen an verschiedenen Stellen verfügbar waren, hat bisher noch niemand sie in einer einzigen, durchsuchbaren Datenbank zusammengefasst.
Die Datenbank Exploitation des Ressources des Corps Celestes (ECOCEL) ist ein Projekt eines französischen Teams unter der Leitung von Irina Kovalenko von ISAE-SUPAERO, Frankreichs führender Schule für Luft- und Raumfahrttechnik. Es erfasst zwei der Aspekte von Asteroiden, die für Bergbauunternehmen am interessantesten sein könnten – wie leicht man an sie herankommt und woraus sie bestehen.
Die Bestimmung, wie leicht ein Asteroid zu erreichen ist, ist relativ einfach und wurde bereits an mehreren Orten durchgeführt. Tatsächlich verwendete das ECOCEL-Team Daten direkt aus der Small-Body-Datenbank des Jet Propulsion Laboratory. Diese öffentlich zugängliche Datenbank verfolgt fast 25.000 erdnahe Objekte, die Asteroiden, die am wahrscheinlichsten von einer ersten Asteroidenabbaumission besucht werden.
Um zu berechnen, wie man das Objekt erreicht, berechnet die Small-Body-Datenbank das „Delta-V“ oder die Geschwindigkeitsänderung, die erforderlich ist, um zum Asteroiden zu gelangen. Stellen Sie sich Delta-V als die Energiemenge vor, die erforderlich ist, um ein Objekt zu erreichen, was für die wirtschaftlichen Berechnungen von Asteroiden-Bergleuten sehr wichtig ist. Das Datenbanktool selbst verfügt über eine speziell entwickelte Schnittstelle, die einen Asteroiden basierend auf der Minimierung des Delta-V für ein bestimmtes Startfenster auswählen kann.
ECOCEL bezieht diese Informationen in seine eigene Berechnung ein, fügt jedoch eine weitere Ebene hinzu, die möglicherweise noch wichtiger ist: die Zusammensetzung. Leider wurden nur 326 der Asteroiden in der Small-Body-Datenbank spektral charakterisiert, worüber in einigen früheren Veröffentlichungen berichtet wurde. Daher ist ECOCEL, das sich auf Spektraldaten zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Asteroiden stützt, auf diese Zahl beschränkt.
Sobald die spektrale Klassifizierung eines Körpers definiert wurde, verknüpft die Datenbank Daten aus der Zusammensetzung von Meteoritenproben mit der Spektroskopie ähnlich zusammengesetzter Asteroiden und führt so zu einem allgemeinen Verständnis der äußeren Zusammensetzung des Asteroiden. Leider ist die interne Zusammensetzung schwerer einzuschätzen. In der aktuellen Iteration der Datenbank wird dies nicht genau verfolgt, obwohl die Orbitalmechanik theoretisch die Dichte eines Objekts und damit seine innere Zusammensetzung abschätzen kann.
Da grundlegende Flug- und Zusammensetzungsdaten vorliegen, geht ECOCEL noch einen Schritt weiter und nutzt ein Tool namens Sun Earth Moon Dynamics Python Package. Diese Softwarebibliothek verwendet orbitale Mechanikdaten, um zu berechnen, wo sich ein bestimmtes Objekt im System befinden wird, und das ECOCEL-Team nutzt dies, um Berechnungen sowohl für Hin- als auch für Hin- und Rückflüge bereitzustellen. Es bietet außerdem ein potenzielles Startfenster zwischen 2020 und 2050, das weiter liegt als die meisten vergleichbaren Datenbanken.
Zu den zusätzlichen Funktionen gehört die Möglichkeit, eine Parkbahn zu berechnen und Delta-V-Grenzwerte festzulegen. Insgesamt muss die Datenbank stärker auf die Bedürfnisse sowohl kommerzieller als auch staatlicher Asteroidenabbauprojekte zugeschnitten sein als alle bisher entwickelten Datenbanken. Verwandte Forschungsergebnisse werden ebenfalls in der Zeitschrift veröffentlicht Planeten- und Weltraumwissenschaft.
Leider scheint die Datenbank unter ecocell-database.com zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels nicht online zu sein. Es ist unklar, wann es zurückkommen wird, da es zuvor in anderen Studien verwendet wurde und im März ein Papier und eine Präsentation veröffentlicht wurden, die seine Entwicklung detailliert beschreiben. Hoffentlich wird dieses potenziell hilfreiche internetbasierte Tool ein Comeback erleben und sich für Ingenieure und Unternehmer als nützlich erweisen, die daran interessiert sind, die nächste große Bergbauindustrie zu schaffen.
Mehr Informationen:
Irina Kovalenko et al, ECOCEL-Datenbank: Ein Online-Tool für die Planung von Asteroidenmissionen, Planeten- und Weltraumwissenschaft (2022). DOI: 10.1016/j.pss.2022.105463
Asteroiden-Auswahldatenbank für die Analyse von Weltraum-Mining-Missionen: oatao.univ-toulouse.fr/27918/1/Kovalenko_27918.pdf