La minería atmosférica es el proceso de extracción de materiales valiosos u otros recursos no renovables de la atmósfera. Debido a la abundancia de hidrógeno molecular y helio en los planetas exteriores del Sistema Solar , los avances tecnológicos pueden llegar a hacer que la minería de sus atmósferas sea una alternativa favorable a la minería de superficies terrestres. [1]
Aunque la minería atmosférica de los planetas exteriores aún no ha comenzado y sería difícil con la tecnología actual, hay cierto consenso en que los desafíos técnicos no son insuperables. Excluyendo el Sol, las reservas de hidrógeno y helio en particular de cualquiera de los planetas exteriores son órdenes de magnitud mayores que las de todos los demás cuerpos celestes conocidos en el Sistema Solar juntos. Por lo tanto, si y cuando la minería atmosférica sea factible, los beneficios potenciales podrían ser enormes.
La principal barrera tecnológica que impide que la minería atmosférica extraterrestre sea factible es la actual falta de energía de fusión . Si y cuando se supere este desafío, las atmósferas de los planetas exteriores contienen abundantes reservas de combustible y garantizarían que dicha minería proporcionaría un retorno energético muchos órdenes de magnitud mayor que la energía necesaria para extraer tales recursos. De los planetas exteriores, Urano y Neptuno serían los planetas más fáciles para extraer gas debido a su pozo de gravedad más pequeño . Júpiter y Saturno están más cerca con respecto a la Tierra, pero Júpiter tiene mucha gravedad y una poderosa magnetosfera con la que lidiar, y podría ser difícil navegar a través de los anillos de Saturno . Sin embargo, Urano es probablemente el planeta donde la minería atmosférica es más adecuada. Esto se debe a las velocidades extremadamente altas del viento en Júpiter, Saturno y Neptuno, que podrían dañar o destruir potencialmente cualquier misión minera. Urano, aunque también tiene altas velocidades del viento, tiene un clima mucho más moderado.
En lo que respecta a la atmósfera terrestre, la propuesta más extendida es que se podría extraer dióxido de carbono de ella para producir combustible y otros productos basados en el carbono, como plásticos. Una ventaja importante, relacionada principalmente con la producción de materiales duraderos, es que su producción en cantidad suficiente provocaría una reducción a largo plazo del nivel de gases de efecto invernadero en la atmósfera. La desventaja de un plan de este tipo es que requeriría una fuente constante de energía. La energía necesaria para fabricar plásticos, etc. a partir del dióxido de carbono atmosférico es muchas veces la energía necesaria para fabricar los mismos materiales a partir de fuentes de combustibles fósiles , y cualquier combustible producido sólo contendría una fracción de la energía necesaria para producirlo. Sin embargo, si una fuente de energía limpia y abundante (probablemente la energía de fusión ) se vuelve económicamente viable, un proyecto de este tipo podría llegar a ser comercialmente factible y probablemente contaría con el apoyo de los responsables políticos debido a los beneficios ambientales a largo plazo de eliminar el dióxido de carbono antropogénico de la atmósfera terrestre.
El hidrógeno puede alimentar la propulsión química y nuclear [1] y utilizarse como propulsor en propulsores iónicos .
El helio - 3 puede alimentar la propulsión nuclear. [1]
El metano puede alimentar la propulsión química. [1]
La extracción de dióxido de carbono en la Tierra reducirá el nivel de gases de efecto invernadero y también puede producir combustible. El carbono extraído podría usarse para producir otros materiales como plásticos , que a diferencia del combustible tendrían un potencial mucho mayor para evitar que el carbono regrese a la atmósfera, especialmente si los productos finales estuvieran destinados a ser duraderos y para un uso a largo plazo.
El dióxido de carbono se puede eliminar de la atmósfera como subproducto de los procesos industriales de separación criogénica del aire , que fabrican productos como nitrógeno líquido y oxígeno líquido , pero como se trata de un proceso que consume mucha energía, sin acceso a la energía de fusión, la extracción específica de dióxido de carbono por este método no es económicamente viable. El dióxido de carbono también se puede eliminar de la atmósfera en cierta cantidad mediante el cultivo de plantas de rápido crecimiento, como el bambú , aunque esto requiere comprometer tierras cultivables que de otro modo podrían utilizarse para el cultivo de otros cultivos.
El hidrógeno y el helio son abundantes en los planetas exteriores.
Se han propuesto diversos métodos para extraer recursos de las atmósferas de los planetas gigantes. Debido a los riesgos inherentes a viajar a la atmósfera de un planeta gigante, la mayoría de esas propuestas implican el envío de naves robóticas a la atmósfera, y la presencia humana se limita a estaciones espaciales ubicadas en una de las lunas del planeta o en órbita a una distancia segura.
Un aerostato sería una estación flotante en la atmósfera que recoge y almacena gases. Un vehículo transferiría los gases desde el aerostato a una estación orbital sobre el planeta. [1]
Una pala sería un vehículo que recoge y transfiere gases de la atmósfera a una estación orbital. [1]
Un Skyhook (estructura) es similar a un ascensor espacial , un dispositivo de este tipo se utilizaría para bombear gas a un depósito de propulsor orbital .
Un crucero sería un vehículo en la atmósfera que recoge y almacena gases. Un vehículo más pequeño trasladaría los gases desde el crucero a una estación orbital. [1]