ايده استخراج منابع از اجرام آسماني ديگر ديگر صرفاً موضوعي علمي تخيلي نيست. دانشمندان اكنون ماه، سيارك ها و قمرهاي سياره اي را به عنوان منابع بالقوه مواد معدني و ديگر موادي بررسي مي كنند كه مي توانند در مأموريت هاي آينده براي كاوش منظومه شمسي اهميت داشته باشند.
در همين راستا، ناسا در حال بررسي طرحي براي ساخت يك فضاپيماي كوچك است كه بتواند منابع معدني را از فاصله اي دور شناسايي و مكان يابي كند؛ رويكردي كه مي تواند پيش از اعزام مأموريت هاي پيچيده و پرهزينه به سطح اجرام آسماني، اطلاعات ارزشمندي درباره منابع موجود در اختيار دانشمندان قرار دهد.
فضاپيمايي كوچك براي جست وجوي منابع
اين پروژه با نام بررسي هاي منابع تيركمان بين جهاني (Interplanetary Slingshot Resource Surveys) مطرح شده و از برنامه NIAC ناسا براي مطالعه ايده ها و فناوري هاي نوآورانه و آينده نگرانه بودجه دريافت كرده است.
طرح پيشنهادي بر استفاده از يك وسيله نقليه فضايي كوچك با وزن حدود 300 كيلوگرم استوار است. اين فضاپيما مي تواند به فناوري طيف سنجي رامان مجهز شود؛ روشي كه امكان بررسي تركيب مواد سطح اجرام آسماني را از فاصله دور فراهم مي كند.
طيف سنجي رامان بر بررسي نحوه برهم كنش نور با ماده استوار است. مواد معدني و تركيبات مختلف هنگام برهم كنش با نور، الگوهاي مشخصي ايجاد مي كنند و دانشمندان مي توانند با تحليل اين الگوها، اطلاعاتي درباره تركيب شيميايي مواد به دست آورند.
ماه، سيارك ها و فوبوس در فهرست اهداف
بر اساس گزارشي كه وب سايت اسپيس منتشر كرده، مأموريت پيشنهادي مي تواند چندين جرم آسماني را بررسي كند؛ از جمله ماه، يك سيارك نزديك به زمين و فوبوس، يكي از دو قمر مريخ.
مزيت اصلي اين رويكرد، كاهش ريسك مأموريت هاي آينده است. فرود يك فضاپيما روي يك جرم آسماني دوردست، عملياتي بسيار پيچيده و پرهزينه محسوب مي شود و ممكن است سال ها براي طراحي، آماده سازي و اجراي آن زمان صرف شود.
از سوي ديگر، هميشه اين احتمال وجود دارد كه يك فضاپيما پس از طي مسافتي طولاني به مقصد برسد و مشخص شود منطقه موردنظر منابعي را كه دانشمندان انتظار داشتند، در خود ندارد.
طرح اسلينگ شات با هدف حل همين مشكل پيشنهاد شده است. فضاپيما ابتدا از فاصله اي نسبتاً دور سطح جرم موردنظر را بررسي مي كند و مناطقي را كه از نظر وجود منابع ارزش بيشتري دارند، شناسايي مي كند. در مرحله بعد مي توان مأموريت هاي دقيق تر و پرهزينه تر را به مناطق منتخب اعزام كرد.
چالش بزرگ؛ سيگنال هاي بسيار ضعيف رامان
با وجود پتانسيل بالاي اين فناوري، اجراي آن با يك مانع علمي مهم روبه رو است: سيگنال هاي رامان بسيار ضعيف هستند.
برآوردهاي اين پروژه نشان مي دهد تنها حدود يك فوتون از هر 10 تريليون فوتون در معرض پراكندگي رامان قرار مي گيرد. همين موضوع باعث مي شود دريافت و تحليل اين سيگنال ها از فاصله هاي زياد، به چالشي جدي براي تجهيزات و الگوريتم هاي مورد استفاده تبديل شود.
محققان اكنون در تلاش هستند مشخص كنند آيا مي توان با اين روش، اندازه گيري هاي قابل اعتمادي را از فاصله 30 تا 50 كيلومتري انجام داد يا خير. اين هدف فاصله قابل توجهي با آزمايش هاي پيشين دارد كه توانسته بودند اندازه گيري هاي رامان را از فاصله اي در حدود 120 متر انجام دهند.
گامي مقدماتي براي معدن كاري فضايي
در صورت موفقيت اين پروژه، فناوري پيشنهادي مي تواند روش تازه اي براي نقشه برداري از منابعي مانند مواد معدني، يخ آب و ساير تركيبات موجود روي ماه، سيارك ها و قمرهاي سياره اي فراهم كند.
البته طرح ناسا به معناي آغاز استخراج معادن در فضا نيست. هدف فعلي، استخراج منابع نيست؛ بلكه شناسايي آنها، تعيين ماهيت و مشخص كردن محل قرارگيري شان است.
چنين فناوري اي مي تواند در آينده به يكي از مراحل مقدماتي اكتشاف منابع فضايي تبديل شود؛ به اين معنا كه پيش از صرف هزينه هاي هنگفت براي فرود و عمليات سطحي، ابتدا مشخص شود كدام مناطق واقعاً ارزش كاوش بيشتر را دارند. اگر اين رويكرد عملياتي شود، مي تواند يكي از گام هاي مهم در مسير حركت از اكتشاف صرف منظومه شمسي به سمت استفاده احتمالي از منابع فضايي باشد.