top of page
​AD

Khai Thác Tài Nguyên Trong Không Gian Có Khả Thi Không?

Khi chúng ta phải đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng về tài nguyên và sự thúc đẩy các nguồn năng lượng thay thế, trọng tâm của tương lai là chuyển sang tiềm năng to lớn của Hệ Mặt trời.


Trong khi ý tưởng khai thác tài nguyên trên Mặt trăng và các thiên thể khác trong Hệ Mặt trời đã có từ nhiều năm nay, với những hứa hẹn về các căn cứ và thuộc địa trên Mặt trăng trên Sao Hỏa, những giấc mơ đầy tham vọng này vẫn chưa trở thành hiện thực.


Tuy nhiên, tình hình hiện nay có thể đang thay đổi nhờ sự ra đời của các công nghệ cải tiến, chi phí du hành vũ trụ giảm và sự vội vã của khu vực tư nhân trong việc phát triển các nguồn năng lượng cạnh tranh. Sự phát triển thương mại trong ngành công nghiệp vũ trụ và sự thiếu hụt các nguyên tố hóa học cần thiết cho các ngành công nghiệp cũng có nghĩa là chúng ta có thể phải tìm kiếm tài nguyên ở nơi khác – trên Mặt trăng, các tiểu hành tinh hoặc về lâu dài là các vật thể khác ở xa hơn trong Hệ Mặt trời.



Một vận may cho việc khai thác


Tiểu hành tinh Psyche (rộng khoảng 200 km) có thể chứa 50% kim loại, nghĩa là nó có thể chứa lượng sắt và nickel tương đương hàng triệu lần sản xuất hàng năm trên toàn cầu. Và không chỉ những kim loại này mới thu hút các nhà thám hiểm không gian trong tương lai.


Các tiểu hành tinh khác rất giàu các nguyên tố rất hiếm trên Trái đất. Chúng bao gồm bạch kim, iridium, osmium và palladium, tất cả đều cực kỳ quan trọng đối với các ngành công nghiệp và được sử dụng trong các sản phẩm đa dạng như bộ chuyển đổi xúc tác, máy điều hòa nhịp tim và thiết bị cấy ghép y tế. Điều quan trọng là chúng còn có mặt trong hầu hết các linh kiện điện tử hiện đại. Vì chúng là nguồn tài nguyên hạn chế trên Trái đất nên chi phí cao có thể khiến ý tưởng khai thác chúng trong không gian không phải là một ý tưởng xa vời.


Gần gũi hơn, ngành công nghiệp vũ trụ ngày càng quan tâm đến Mặt trăng. Không phải vì kim loại quý hiếm mà vì hai nguồn tài nguyên chiến lược không kém khác.


Đầu tiên là nước. Các phân tích quỹ đạo Mặt Trăng từ các tàu thăm dò khoa học như Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng (LRO) của Hoa Kỳ và Chandrayaan-1 của Ấn Độ đã xác nhận rằng nước tồn tại trên hầu hết toàn bộ bề mặt Mặt trăng, nhưng đặc biệt là ở dạng băng trong các miệng hố, thường ở trong bóng râm ở các cực.


Sau khi được lọc sạch, lượng nước này có thể được sử dụng để đáp ứng nhu cầu về nước của các phi hành gia thực hiện sứ mệnh trên mặt trăng. Tuy nhiên, một khi nó đã được tách thành các thành phần oxy và hydro cơ bản, nó có thể cung cấp nhiên liệu cho tàu vũ trụ — tên lửa đẩy Ariane 5 ngày nay.


Hơn nữa, có vẻ như gió mặt trời đã tích tụ một lượng lớn helium-3 (một đồng vị nhẹ của helium) ở các vùng xích đạo của Mặt trăng. Helium-3 này là nguồn nhiên liệu tiềm năng cho các lò phản ứng nhiệt hạch thế hệ thứ hai và thứ ba dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào cuối thế kỷ này.




Khung pháp lý ngày càng phát triển


Liệu các quốc gia có được phép tự do khai thác các thiên thể không?


Hiệp ước Không gian Vũ trụ năm 1967 rõ ràng cấm các quốc gia tuyên bố quyền sở hữu một thiên thể. Ví dụ, Mặt trăng là “lợi ích chung”. Tuy nhiên, rất dễ tìm thấy những sơ hở trong văn bản này, được viết vào thời điểm Chiến tranh Lạnh khi những mối quan tâm liên quan đến không gian rất khác nhau.


Một trong những “mưu đồ” mà Mỹ và các quốc gia khác muốn phát triển khai thác không gian đưa ra là, giống như các vùng biển quốc tế trên Trái đất không thuộc về ai và bất kỳ ai cũng có thể đánh bắt cá ở đó, các quốc gia và công ty trên thực tế có thể tự mình khai thác các nguồn tài nguyên từ các thiên thể mà không thực sự trả lời bất kỳ ai.


Để giải quyết những lo ngại này, chính quyền Obama đã ký “Đạo luật Không gian” vào năm 2015, cho phép công dân Hoa Kỳ “tham gia thăm dò và khai thác thương mại các tài nguyên không gian”.


Vào tháng 4/2020, chính quyền Trump đã ban hành lệnh hành pháp hỗ trợ việc khai thác của Hoa Kỳ trên Mặt Trăng và các tiểu hành tinh. Ngay sau đó là các thỏa thuận Artemis của NASA vào tháng 5/2020. Chúng bao gồm việc phát triển các “vùng an toàn” xung quanh các căn cứ trên mặt trăng trong tương lai, có lẽ là để ngăn chặn các quốc gia hoặc công ty khác nhau giẫm chân nhau và có khả năng gây ra các sự cố ngoại giao.


Hoa Kỳ không phải là quốc gia duy nhất nghiên cứu luật mới cho các hoạt động thương mại không gian trong tương lai. Luxembourg và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất đang hệ thống hóa luật riêng của họ về tài nguyên không gian với hy vọng thu hút đầu tư bằng các khuôn khổ pháp lý thân thiện với doanh nghiệp. Nga, Nhật Bản, Ấn Độ và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đang theo đuổi và tất cả đều có mục tiêu khai thác không gian riêng.




Các công ty tư nhân ở điểm xuất phát


Trong khi việc khai thác tài nguyên vũ trụ thực sự vẫn chưa bắt đầu, lĩnh vực mới này có rất nhiều ứng cử viên tư nhân. Tuy nhiên, các thỏa thuận không được thực hiện, không đủ nguồn tài trợ, và các công ty phá sản.


Planetary Resources, được thành lập vào năm 2009 với mục đích phát triển ngành công nghiệp khai thác tiểu hành tinh bằng robot, đã thất bại vào năm 2020 bất chấp các nhà đầu tư sáng lập nổi tiếng bao gồm Larry Page của Alphabet, cựu Giám đốc điều hành Google Eric Schmidt và người sáng lập Virgin Group Richard Branson.


Công ty Năng lượng Schakleton có trụ sở tại Texas được thành lập năm 2007 để phát triển công nghệ khai thác trên mặt trăng đã thất bại vào năm 2013 vì không thể huy động đủ vốn trong hai năm.


Tuy nhiên, các công ty khác đã nổi lên kể từ đó và đang đặt cược vào ngành công nghiệp vũ trụ quan trọng trong tương lai. Một ví dụ là iSpace của Nhật Bản, nhằm mục đích “giúp các công ty tiếp cận các cơ hội kinh doanh mới trên Mặt trăng” (khai thác tài nguyên nước và khoáng sản).


Offworld, một công ty ở California, đang phát triển ‘robot công nghiệp đa năng có khả năng thực hiện hầu hết việc khai thác trên Trái đất, Mặt trăng, tiểu hành tinh và Sao Hỏa’.


Tập đoàn khai thác tiểu hành tinh của Vương quốc Anh hiện đang tài trợ cho việc phát triển vệ tinh ‘El Dorado’, dự kiến ​​phóng chính thức vào năm 2023. Vệ tinh này sẽ tiến hành khảo sát quang phổ rộng đối với 5.000 tiểu hành tinh để xác định những tiểu hành tinh có giá trị nhất để khai thác.



Vẫn còn một chặng đường dài


Cho dù khu vực công hay tư nhân có quan tâm đến việc phát triển các hoạt động khai thác tài nguyên ngoài trái đất thì nhiệm vụ này sẽ không hề dễ dàng. Ví dụ: nếu chúng ta khai thác Mặt trăng, chúng ta sẽ phải vượt qua một số vấn đề cụ thể. Ở các cực của mặt trăng, nhiệt độ tăng từ 120˚C vào ban ngày đến -232˚C vào ban đêm và bức xạ từ các tia vũ trụ, không bị làm chệch hướng bởi từ trường hành tinh, giống như của Trái đất, tạo ra một môi trường rất thù địch.


Như các phi hành gia Apollo cũng phát hiện, bụi mặt trăng cực kỳ mịn và có tính mài mòn cao nên các bộ phận chuyển động trên máy móc cơ khí phải được bảo vệ. Việc bôi trơn và làm mát cũng rất khó khăn vì phần lớn dầu và chất làm mát bị phân hủy hoặc bay hơi trong chân không.


Tình hình trên các tiểu hành tinh cũng không khá hơn là bao. Mặc dù các công nghệ được phát triển trong những năm gần đây để tiếp cận, bay qua và tiếp cận bề mặt các tiểu hành tinh đã phát triển đáng kể nhờ sự phát triển của các tàu thăm dò khoa học như Hayabusa 2 (Nhật Bản) hay Osiris-Rex (Mỹ), các kỹ thuật khai thác và vật liệu thu hoạch trong môi trường không trọng lực vẫn chưa được phát triển và thử nghiệm.


Cuối cùng, chúng ta nên nhớ rằng các cơ quan công quyền cũng đang hoạt động trong lĩnh vực này. Năm 2019, ArianeGroup đã ký hợp đồng với Cơ quan Vũ trụ châu Âu để nghiên cứu khả năng lên Mặt trăng trước năm 2025 và bắt đầu làm việc tại đó. Đối với nghiên cứu này, ArianeGroup và công ty con Arianespace đã hợp tác với một công ty khởi nghiệp của Đức, PT Scientific, sẽ cung cấp tàu đổ bộ, và một SME của Bỉ, Dịch vụ Ứng dụng Không gian, sẽ cung cấp phân khúc mặt đất, thiết bị liên lạc và các hoạt động dịch vụ liên quan.



Tác giả: Pierre Henriquet, Tiến sĩ Vật lý Hạt nhân và Nhà báo chuyên mục tại Polytechnique Insights

Comments


bottom of page