Rymduppdraget Hera producerar information om planetariskt försvar och om behovet av gruvdrift i rymden

Finländskt teknologi skickades i oktober 2024 med rymduppdraget Hera till yttre rymden. Vad menas med planetariskt försvar och gruvdrift i rymden? Kan Jorden redan skyddas från asteroidkollisioner? Och när kommer den första asteroidgruvan att grundas?

Den europeiska rymdorganisationens (ESA) rymdsond Hera lämnade Jorden den 7 oktober 2024 för sin resa mot dubbelasteroiden Didymos som är belägen 195 miljoner kilometer bort. I detta uppdrag undersöks kratern som uppkom när sonden DART av den amerikanska rymdorganisationen NASA kraschade med asteroiden i september 2022. Målet med uppdraget Hera är att generera ny forskningsdata för att främja framtida utvecklingsfaser inom planetärt försvar och gruvdrift i rymden.

Planetärt försvar – kan vi skydda jorden från asteroidkollisioner?

Planetärt försvar är ett forskningsområde som syftar till att identifiera, följa och förstå potentiella asteroider och kometer som hotar Jorden, samt att hjälpa mänskligheten att förhindra att de kolliderar med vår Jord. En kollision kunde till exempel förhindras genom att förstöra asteroiden eller genom att ändra dess omloppsbana.

Små asteroider hamnar ständigt i jordens atmosfär men de utgör ingen betydande fara för Jordens ekosystem. Över en kilometer i diameter stora asteroider kan däremot orsaka en global katastrof om de träffar Jorden – asteroiden som utrotade dinosaurierna för 66 miljoner år sedan var omkring tio kilometer i diameter. Det finns hittills inga kända asteroider som är större än 140 meter i diameter som skulle ha en signifikant risk att kollidera med Jorden inom de kommande 100 åren. Men vi kan för närvarande endast spåra en liten del av alla asteroider som hotar jorden.

Internationellt finns det flera aktörer som arbetar med planetärt försvar. ESA och NASA  upprätthåller egna kataloger över närliggande objekt till Jorden (Near-Earth Objects, NEO) som kan utgöra en kollisionsrisk med Jorden. Genom världens främsta teleskop övervakas dessa objekt kontinuerligt från både Jorden och rymden för att upptäcka hot så tidigt som möjligt. Uppdraget DART av NASA (Double Asteroid Redirection Test) var det första rymduppdraget inom planetärt försvar där man testade om en asteroids bana kunde ändras genom att krascha in i den. 

Planetärt försvar handlar om krigsföring mot hot från rymden, och i krig är god kännedom om fienden en förutsättning för framgång. För att kunna avvärja potentiellt hotande asteroider mot jorden förutsätter mycket mer forskningsdata. För att en sond ska kontrollerat kunna kollidera med en asteroid, med rätt hastighet, vid rätt tidpunkt och i rätt vinkel, måste vi veta hur asteroiden reagerar på kollisionen: hur kommer dess omloppsbana att ändras och hur mycket material kommer att lossna från dess yta. För detta behövs både grundforskning om asteroiders materialkomposition och struktur samt kunskap om massan, formen och tillståndet hos en potentiellt kollisionhotande asteroid. Hera-uppdraget erbjuder viktiga observationer för att bygga upp sådan kunskap.

Gruvdrift i rymden – mänsklighetens räddning när naturresurserna sinar?

Eftersom jordens kritiska mineralreserver är begränsade har några gruvföretagen börjat rikta sina blickar mot rymden. Månen eller vissa asteroider nära jorden har stor mineralpotential.

Ett av de mest avancerade företagen inom detta område är TransAstra i USA som redan har skisserat hur och med vilken utrustning asteroider skulle kunna brytas lönsamt. Företaget har också testat optisk brytning där man använder koncentrerat solljus för att utvinna gas från ytan på sådana asteroider, månar och planeter som innehåller rikliga mängder flyktiga ämnen. Ett annat företag, AstroForge, har det ambitiösa målet att ha de första partierna av material som brutits från rymden till försäljning redan i slutet av 2020-talet. Än så länge är vi dock långt ifrån att gruvdrift i rymden blir verklighet. 

Innan gruvdrift i rymden kan bli verklighet måste vi dock lösa flera utmaningar som anknyter till energiförsörjning, vattenförsörjning, logistik och infrastruktur. Asteroider har nästan ingen gravitation alls vilket innebär att maskiner och gruvarbetare skulle behöva förankra sig på asteroiden. Bristen på gravitation har emellertid också en fördel eftersom man med lätthet skulle kunna förflytta det brutna materialet.

Forskningsdata samlas in med hjälp av teleskop och kameror

Det behövs även betydligt mer forskningsdata om asteroider. På grund av de höga kostnaderna måste de asteroider med störst potential identifieras i förväg med hjälp av avlägsna metoder, innan detaljerade studier av asteroidens yta genomförs. För detta används till exempel avancerade teleskop och hyperspektral kamerateknik, som även testas under uppdraget Hera.

Noggrannare forskning behövs till exempel för att förstå hur miljontals år av exponering i rymden påverkar de reflekterande egenskaperna bland olika mineraler. VI kan också samla in ny kunskap och testa hyperspektrala kameror genom laboratorieundersökningar av meteoriter som redan fallit till Jorden.

Dessutom finns det juridiska frågor som bör lösas: Enligt FN:s rymdöverenskommelser kan ingen ensam äga den yttre rymden eller dess resurser, utan den är en gemensam tillgång för hela mänskligheten. Asteroidernas och månens yta bör också ses ur ett naturarvsperspektiv. Åtgärder som riktas mot rymdkroppar orsakar dem oåterkallelig skada. Forskningen om rymdresurser måste ske på ett ansvarsfullt sätt, och deras utnyttjande bör vara väl motiverat. På så sätt kan vi bevara vårt solsystem och dess miljö för kommande generationer.

I rymduppdraget Hera används den hyperspektrala kameran ASPECT, utvecklad av VTT, för att studera mineralkompositionen av en asteroid. Helsingfors universitet och Aalto-universitetet ansvarar för behandlingen av data, testningen av utrusning och den vetenskapliga planeringen av initiativet med hyperspektral kamerateknologi. Det finska företaget Kuva Space har designat kamerans databehandlingsenhet.
 

Mer information om Hera-missionen

Källor:
https://science.nasa.gov/planetary-science/programs/planetarydefense/  
https://www.space.com/planetary-defense-explained  
https://www.space.com/space-mining-grinding-into-reality  
https://www.mining-technology.com/features/can-asteroid-mining-be-profitable-astroforge-is-counting-on-it/?cf-view  
 

Bilder: ESA