Spazio, ultima frontiera. Questa è la modesta analisi che vuole giungere la, dove nessun Pr aziendale e Ceo racconta-storie è mai giunto prima. Di recente è riemerso l’idea di minare gli asteroidi per profitto.

“Sono convinto che prima del 2000 nascerà il primo bimbo su Luna” dichiarava Von Braun (7 gennaio 72), lo scienziato tedesco, naturalizzato americano, padre della scienza spaziale americana. Siamo nel 2021, figli dello spazio o di Luna ancora non se ne vedono.

È una cosa molto bella andare nello spazio a fare i minatori. Io sono già pronto a diventare un cane solare in cerca di fortuna, facendo il salta rocce da un NEO ad un altro. Ma prima che tutto questo avvenga ci sono un paio di cose su cui riflettere, se si vuole investire in quest’avventura spaziale.

Similitudini tra industria mineraria terrestre e spaziale

L’industria mineraria estrattiva è capital intensive: sia i prospettori strutturati (quotati di solito su ASX e TSXV) che le aziende consolidate richiedono prima di tutto capitali.

L’investimento finanziario permette: acquisto o noleggio di macchinari pesanti, allestimento di campi/miniere, manutenzione e pezzi di ricambio, carburante, assicurazioni, permessi di prospezione e/o estrazione, impianti di raffinazione (in loco o a distanza), personale specializzato. A questi costi si possono aggiungere altre variabili se pensiamo a minerali strategici, come le Terre Rare, il Tantalio, il Lito. Con risorse del genere si deve tener presente anche impatti in termini di Csr (minerali insanguinati, sfruttamento minorile etc..), speciali tecniche di ossidazione (Reo) etc.. 

Quando parliamo d’industrie minerarie spaziali, con focus sugli asteroidi, vi sono ulteriori aggiunte che incidono sulla bancabilità e le ROI.

Minare gli asteroidi (attività simile a quella lunare ma con alcune differenze qual, per esempio, spazio fisico e gravità) ha tutti i costi sopra menzionati, a cui se ne aggiungono altri. Pensiamo alla logistica orbitale (approdo, potenziali orbite irregolari dei Near Earth Orbit), unità C3 (Comunicazione, Comando Controllo remoto) per guidare droni, linee di comunicazione satellitari e stazioni di ripetitori, produzione in situ di carburante (per mezzi estrattori, impianti minerari, rimorchiatori etc.. ), raffinazione in situ di minerale estratto, trasporto del materiale raffinato nell’orbita terrestre o direttamente su Terra (o altri siti di valorizzazione extra Terra). Tutte queste attività hanno dei costi ancora non facilmente mappabili in un business plan.

Tecnologie disponibili: dove siamo? 

Per comprendere il rischio/opportunità d’investimento è bene considerare l’arco temporale: da quando vengono investiti i capitali a un potenziale prevedibile Roi. Per Roi intendo una stima sul materiale estratto, ancora in situ ma di cui si conosce la gradazione/ricchezza di minerali, tale che si possa calcolarne il valore ai fini finanziari.

Segmentiamo, per comodità, le singole tecnologie necessarie per l’attività mineraria.

• Vettori di lancio per attrezzature (trivelle, crusher etc).

Tutto in divenire: c’è da considera che il costo per immettere in orbita una tonnellata di materiale (dal cibo ad un’unità autonoma comandata in remoto) sta decrescendo, grazie alle nuove aziende private. Al momento il costo si aggira intorno al milione di dollari per 200 kg (prezzo SpaceX). Giusto per rendere l’idea un semplice Impact crusher, di medie dimensioni, della Molson Finlay pesa 23700 kg. Anche rimuovendo le parti per mobilità terrestre (cingoli etc.) il suo peso resta ampliamente oltre i 10mila kg. Di qui se ne deduce che si dovranno lanciare più parti poi da comporre in orbita. Nulla vieta che, con il successo delle prime missioni, i metalli raffinati possano rimanere in orbita, per confluire in fabbriche 3d per costruire altri macchinari (quanto meno i gusci e le parti “stupide”, lanciando da Terra solo cervello e parti sofisticate, più leggere). Almeno all’inizio, tuttavia, centinaia di macchinari dovranno partire dalla terra.

• Logistica orbitale

 Per avvicinare, stabilizzare e impiantare un’attività mineraria su  asteroidi NEO vi sono numerose fasi da attraversare. 

Al momento sono in studio differenti soluzioni ma salvo alcuni prototipi (come il Neo-3 della Origin) c’è poco in circolazione. Quindi tutte le problematiche di un’estrazione mineraria sicura (per umani ma anche solo per droni) è ancora da definire.

• Alimentazione (carburante) prodotto in situ su asteroide.

La soluzione migliore, e più ecologica, è la scissione di acqua, presente negli asteroidi sotto forma di ghiaccio, per ottenere idrogeno e ossigeno. Tuttavia anche in questo caso sarebbero necessarie soluzioni di energia per innescare il processo. Per l’attività in situ si può parlare anche di stazioni solari (l’irradiamento in orbita è estremamente elevato). In questo senso test effettuati con vele solari dimostrano la fattibilità della soluzione energetica. Ma non ci sono soluzioni operative (se escludiamo i pannelli della stazione spaziale che, comunque, non sono vele solari).

• Trasporto di minerali grezzi e/o raffinati in situ.

Per quanto la scarsa gravità di un asteroide e renda quest’operazione più agevole, resta la necessità di sviluppare dei autotreni spaziali o grandi rimorchiatori. Tutti gli studi al momento su queste Lorries spaziali sono a livello teorico, non ci sono prototipi per un trasporto. Per dare un esempio un normale BelAZ 75710 o un Cat 798 Ac caricano poco meno di 400 tonnellate di materiale grezzo per brevi distanze, sino all’impianto di prima lavorazione. Nulla del genere esiste attualmente per il trasporto su brevi ( dalla miniera alla raffineria in Situ) o lunghe distanze (da NEO a orbita lunare o terrestre).  Si da che il peso in un’ambiente con scarsa gravità non è un problema… ma la massa invece si: in un ambiente con scarsa gravità e mancanza di attrito (aria) le regole inerenti la gestione di massa e inerzia divengono vitali più che su Terra.

• Recupero di materiale raffinato e trasporto su Terra.

La soluzione ideale è un ascensore orbitale. Nulla del genere esiste. Il costo più basso per 200 kg è di 1 milione di dollari (prezzo SpaceX con numerose limitazioni). Con un prezzo del genere allo stato attuale pochi minerali (raffinati) sarebbero convenienti per un rientro a terra: platino (costo al kg 39.000 dollari circa), oro (costo al kg 55.700 circa). Già argento e palladio (con proprietà di bene di lusso e industriale) sarebbero anti economici. Anche ipotizzando un carico pieno in entrambe le direzioni (salire da Terra con acqua, cibo, o materiali agricoli e scendere con minerali) il prezzo si dimezza ma resta ancora alto, valido solo per minerali puri ad alto valore.

• Alternativa per il materiale minato: valorizzazione in orbita per costruzioni.

Richiede un’infrastruttura orbitale (Luna o Terra) oppure su superficie (Luna in questo caso) per raffinare i metalli ad uso industriale (ferro, titanio etc..) o di componentistica (chip e altri  prodotti di alto valore aggiunto). Nulla di tutto questo esiste allo stato attuale. I prototipi di produzione 3d non sono oltre la fase di elaborazione e micro testing.  Ad ogni modo allo stato attuale la manifattura additiva è già stata adottata dal settore spaziale per la costruzione di componentistica. Sintomo che avrà un futuro anche in orbita.

to be continued...

@enricoverga