Добыча металлов из астероидов: новый метод с использованием глубоких эвтектических растворителей

Ключевой стратегией освоения космоса является добыча и переработка металлов за пределами Земли. В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, группа учёных под руководством Родольфо Марин Риверы представила метод каталитического растворения металлов из метеоритов — аналогов металлоносных астероидов — с использованием глубокого эвтектического растворителя. Эти растворители перспективны для космической добычи, так как могут быть разработаны с относительно низким давлением пара и созданы из органических отходов будущих внеземных поселений.

Исследование метеоритов-аналогов

Учёные изучили три типа метеоритов: два хондрита и один железный метеорит. Хондриты содержали силикаты с металлоносными фазами: самородными сплавами, сульфидами и оксидами. Металлическое железо-никель и троилит были наиболее распространёнными металлосодержащими фазами во всех образцах.

Образцы подвергли химическому микротравлению с использованием йода и хлорида железа(III) в качестве окислителей. Растворителем служила глубокая эвтектическая система на основе холинхлорида и этиленгликоля.

Значение для космической добычи

Эффективная добыча и использование местных ресурсов в космосе могут значительно снизить массу, стоимость и экологические ограничения миссий. Крупные металлоносные астероиды, подобные астероиду 16 Психея (крупнейшему металлообогащённому телу в Солнечной системе), являются родительскими телами железных метеоритов и металлоносных углистых хондритов. Близкие к Земле астероиды содержат ценные металлы платиновой группы, железо, никель и кобальт в концентрациях, превышающих земные.

Результаты и анализ

Исследователи определили глубину и скорость растворения, проанализировав 3D-топографию образцов до и после травления. Хондриты характеризуются разнообразной минералогией, где наиболее prominentны оливин, пироксен, плагиоклаз и камасит.

• Железо в образцах в основном содержалось в силикатных фазах (оливин, пироксен, авгит).
• Анализ подтвердил химическую ассоциацию никеля с железосодержащими металлическими фазами.
• Также были идентифицированы следы других металлов, важных для космических технологий, — рутения и родия.

Перспективы

Представленный метод находится на начальной стадии, но является многообещающим для извлечения металлов. Использование астероидов как источника минералов и металлов — ключевой шаг в освоении космоса, однако для достижения экономической целесообразности необходимы дальнейшие исследования.