Si 500 toneladas de oro estuvieran en la superficie de la luna, ¿valdría la pena traerlo de vuelta a la Tierra, con nuestra tecnología espacial actual?

500 toneladas de oro están a precios actuales de aproximadamente $ 21 mil millones; Supongo que incluso una misión robótica a la luna para recuperar esas 500 toneladas costaría casi eso, especialmente teniendo en cuenta que tendrá que construir una nave capaz de contener 500 toneladas y tener suficiente combustible para levantar 500 toneladas de carga.

La estimación actual es que la misión Apollo ahora costaría $ 21 mil millones para producir el Módulo Lunar y el Módulo de Servicio y eso no incluye ejecutar la misión real; y recuerda que solo tuve que levantar la luna con 2 personas, y luego traer a 3 personas a casa. (Además de un montón de rocas lunares. 😉)

También hay una pequeña cuestión de un tratado internacional que prohíbe la explotación comercial de cualquier organismo espacial; si bien ese tratado podría modificarse / cancelarse en algún momento en el futuro, dudo que eso suceda pronto.

Módulo Lunar Apolo – Wikipedia

Nota: Respondí la pregunta basándome en nuestra tecnología actual (actualmente no tenemos la tecnología para aterrizar algo considerable en la luna, permitir que despegue y regresar intacto a la tierra), porque esa fue la pregunta que se hizo. La palabra clave es Actual , lo que entendí hoy usando tecnología que existe hoy, utilizando embarcaciones que existen hoy y podrían integrarse en una misión de trabajo lista para lanzarse mañana o el próximo mes más o menos si existieran los planes de vuelo correctos. Es un hecho simple que ni un solo gobierno o cuerpo privado tiene la capacidad de lanzar, inyectar en la órbita lunar, aterrizar en la superficie lunar, recolectar algo, despegar nuevamente, inyectar nuevamente en la órbita terrestre y luego volver a entrar en la atmósfera de la Tierra. Algunos gobiernos / agencias pueden llevar a los módulos de aterrizaje a la superficie lunar, pero despegar nuevamente es un paso significativo que nadie ha recreado todavía. E incluso si la tecnología Apollo se reutilizara, se necesitaban 3 personas para volar y solo podía devolver unos Kgs de roca en el mejor de los casos, difícilmente rentable; y eso supone que tenemos un sistema de lanzamiento de Apollo de repuesto listo para usar, no lo tenemos, y tomaría muchos años reconstruirlo y volver a probarlo.

Por favor, no más comentarios acerca de cómo el descubrimiento de minerales raros o valiosos estimularía nuevos desarrollos espaciales, o que el oro no es el único tesoro que se tiene. No tengo dudas de que con el tiempo tendremos la capacidad PERO esa no es la pregunta que se hizo. También he recibido una buena cantidad de comentarios sobre el impacto económico en el mercado del oro sobre la llegada repentina de 500 toneladas de oro. Algunos han dicho que el impacto sería insignificante y otros han dicho que el impacto sería catastrófico. No puedo responder en ninguna dirección, así que por favor tampoco más comentarios sobre ese aspecto.

No puedo creer que esta nota (sin pedir más comentarios) sea más larga que mi respuesta original 🙁

No. Es una idea romántica pero económicamente tonta con nuestra tecnología existente. El oro de la Luna en realidad está en su superficie, pero está presente en trazas más pequeñas y se extiende de manera más uniforme a través de la Luna de lo que está “concentrado” en puntos clave de la Tierra.

1. En la Tierra, se necesitan entre 2 y 91 toneladas (estoy redondeando para reemplazar las toneladas imperiales con toneladas métricas por simplicidad) de roca para extraer una vez (es decir, 28 gramos) de oro. Esto está en un sitio rico en oro, no en la distribución promedio en todo el planeta. Supongamos que un promedio de 45 toneladas métricas o roca por cada 30 gramos de oro es lo que se necesita en la Tierra en una mina de oro. Eso implica que si la Luna tuviera la misma concentración de oro en su corteza que la Tierra, entonces una mina de la Luna requeriría procesar 750 billones de toneladas de roca para obtener 500 toneladas de oro. ((suponiendo que mantengamos el peso de la Tierra, creo que hice bien las matemáticas …) El peso de la maquinaria, los robots, etc. necesarios para extraer esta cantidad de material haría que el costo de enviar la maquinaria a la Luna fuera prohibitivo. Toneladas de roca que tienes que extraer solo por una onza de oro.
2. Las tecnologías tradicionales utilizadas en la Tierra no funcionarían dada la menor gravedad de la Luna. Será necesario adaptar todo, desde el polvo hasta el filtrado y el aislamiento en frío. Quizás una instalación de circuito relativamente cerrado, como la lixiviación con cianuro, podría llevar esto a la rentabilidad, suponiendo que se puedan superar los problemas de presión atmosférica y gravedad con los fluidos. Por supuesto, esto plantea la pregunta: ¿Dónde vierten los desechos? Los tratados internacionales no permitirían el desperdicio de cianuro, creo.

Peor aún

1. La cantidad de oro en la Luna es menor que en la Tierra. En la Tierra, ya es un elemento muy raro. Aparentemente, menos de uno de cada mil millones de átomos es oro, y todo el oro extraído en la Tierra cabría en un cubo de 20 metros cúbicos. El análisis de las rocas de la Luna Apolo y de las acondritas lunares revela que la mayoría de las rocas lunares son “vírgenes”, es decir. no tienen átomos de oro en ellos (un buen lugar para comenzar: https://curator.jsc.nasa.gov/lun …). Fue solo hasta la misión de L-Cross, hace unos años, que la plata y el oro se detectaron realmente en cualquier cantidad medible. Esto implica que las toneladas de roca requeridas por gramo de oro en la Luna son incluso más altas que en la Tierra, lo que aumenta aún más el costo de extracción.
2. Cualquier oro que esté en la Luna probablemente se desembolse más finamente que en la Tierra. Los volcanes y las venas de cuarzo son lugares clave para buscar oro en la Tierra, pero la luna no tiene suficiente actividad volcánica, agua, gravedad / presión para crear “venas” de oro. Es probable que el oro se encuentre en el polvo fino de los regolitos lunares y las brechas. Esto significa un campo más amplio de prospección de oro, aunque estar en polvo en un entorno de baja gravedad podría significar que soplar y filtrar el polvo facilita la extracción.

Por último, suponiendo que supere los tratados espaciales, arrojar esa cantidad de oro en los mercados de la Tierra devaluaría el precio del oro a niveles que niegan la razón de la prospección de oro en la Luna en primer lugar.

Un uso mucho mejor de los recursos y el tiempo sería invertir en el reciclaje de piezas de la computadora para extraer los oligoelementos de oro en ellas, o si realmente está enfocado en la minería espacial, encontrar un asteroide rico en platino como UW158 2011 o oro rico como 433 Eros https://en.wikipedia.org/wiki/43 …

¿Necesitamos devolverlo a la Tierra para monetizarlo?

Algún tipo de prueba de que existía y que se necesitaría una prueba de su pureza, supongo que mil millones de dólares para construir una sonda goldbug para analizar, validar y marcar los 20 mil millones de dólares en lingotes (la curiosidad cuesta $ 2.5 mil millones y eso fue a Marte)

Puedes comprar oro en forma de certificados y nunca ver el oro físico que se encuentra en una bóveda en alguna parte. La ubicación física no importa, de manera similar, las piedras Rai rara vez se mueven, solo se cambia la propiedad (hay una pérdida en el mar que todavía se transa como moneda genuina). La producción mundial de oro es del orden de 3000 toneladas al año, por lo que 500 toneladas son muchas, pero una liberación lenta de certificados no deprimiría demasiado al mercado.

Luna Gold tiene la ventaja adicional de ser completamente seguro contra robos, por lo que el costo continuo de almacenamiento es cero y no necesitaría estar asegurado. Todo lo que se requeriría sería una forma segura de validar los certificados.

Muchas de las respuestas suponen que la “tecnología espacial actual” implica hacerlo de la misma manera que siempre lo hemos hecho o que enviaríamos un gran transportista de carga de varias toneladas con todo el combustible para un viaje de regreso. No se estipulaba cómo se recuperaría o transportaría el oro o el plazo para llevarlo de vuelta a la Tierra.

Suponiendo que las 500 toneladas de oro eran solo una gran gota (digamos que ocurrió una casualidad y el oro de alguna manera terminó reuniéndose en una gota mientras todos los demás metales se filtraron y luego esa masa se estrelló contra la luna lo suficientemente suave como para no terminamos enterrados y lo vimos sentado allí)

Es probable que alguna empresa privada presente un pequeño módulo de aterrizaje que pueda cortar la masa en pequeñas babosas que luego podrían lanzarse hacia la tierra. Necesitaría un diseño bastante ingenioso y algo así como un cañón de riel para obtener la aceleración necesaria, pero no está completamente fuera del alcance de la posibilidad. Sería más fácil si fuera hierro y no oro y si no tuvieras que lidiar con el polvo lunar que mastica cualquiera de tus partes móviles, pero no creo que sea insuperable.
Probablemente podría descartar el problema como PRIMER desafío y tener docenas de prototipos para el final del año escolar.

Entonces es solo un caso de configurar algo en High Earth Orbit para atrapar los trozos. Podrías decidir si bajarlos en un vehículo reutilizable o simplemente tirar paquetes con cables de arrastre y toboganes de algún tipo. Si bien no sería barato, sería un “presupuesto reducido” en comparación con la construcción de un carguero capaz de recuperar ese tipo de masa. También esperarías mucho tiempo para que lleguen esos trozos.

Por supuesto, la desventaja es que podrías terminar arrojando millones de balas de oro al planeta y disparando a todos nuestros satélites como patos en una galería de tiro. Sin embargo, podría ser una bonita lluvia de meteoritos.

No valdría la pena el dinero. Esa es la respuesta simple. Se trata de carga útil y costos. Quinientas toneladas son MUCHA carga útil, y requeriría tantos viajes para lograrlo, que bien podría traer polvo de luna y venderlo como recuerdo. Ganarías más dinero. Es como cualquier otra operación minera. Tienes que sopesar el rendimiento contra los costos. La energía requerida para recuperar esa carga útil de la Luna y devolverla a la Tierra para su reventa no valdría la pena el esfuerzo. Nuestra tecnología actual no es factible para que sea rentable. Trae rocas lunares en su lugar. Esos son universalmente comercializables y podría venderlos por MÁS que el costo del oro.

1 kilo de oro hoy cuesta alrededor de $ 39,600, por su peso en oro.

El costo de poner 1 kilogramo de carga en órbita geosíncrona está más cerca de $ 27,000 por United Launch Alliance Atlas V 541 a US \ $ 27,063 por kg a GTO.

Cuesta aún más llegar a la luna.

Por lo tanto, cada kilogramo de combustible y módulo de aterrizaje lunar que envíe para recuperar el oro se obtiene de la parte superior de sus ganancias.

No necesita soporte vital en el camino de ida o vuelta, por lo que puede usar una opción de bajo empuje. Eso le ahorrará algo de combustible en el regreso.

Aerobraking no funcionará tan bien con más de 500 toneladas de módulo de aterrizaje. El oro está volviendo loco denso. Pero, probablemente no tenga que reducir la velocidad tanto como los humanos. Probablemente podría hacer que el oro golpee un cuerpo de agua poco profundo a una velocidad terminal ligeramente lenta y poder recuperarlo sin demasiado desorden. Tal vez un depósito que pueda drenar más tarde para una recuperación más fácil.

Esta página del presupuesto Delta-v – Wikipedia cubre cómo calcular el combustible requerido para salir de la luna por kilogramo de carga, y es suficiente decir que es costoso. No he realizado los cálculos matemáticos porque no sé cuánto pesarían la embarcación y el cargador de carga robótico, pero supongo que demasiado.

Dadas las limitaciones anteriores, diría: “No, no vale la pena. Déjalo allí para una futura colonia lunar.

En realidad no, porque 500 toneladas de oro son (a) pesadas y (b) una cantidad bastante insignificante.

Alrededor de 3000 toneladas de oro se extraen en la Tierra cada año. ¿Por qué ir a la Luna para obtener una cantidad de oro igual a 1/6 de la producción terrestre? La producción de oro fluctúa en más de esa cantidad durante algunos años según la demanda. Por lo tanto, sería más fácil aumentar la producción en una mina inactiva o reciclar componentes electrónicos viejos del vertedero.

Hay otras 168,000 toneladas de oro más o menos en la superficie de la Tierra que ya hemos extraído, atadas en todo, desde joyas hasta productos electrónicos. El oro no se agota.

Así que no vale la pena salir de tu camino por esa cantidad de oro. No cuando tienes que sacarlo del pozo de gravedad de la Luna, lo que requiere transportar combustible y oxidante desde la Tierra (o producirlo a partir del hielo lunar, en principio). De hecho, ¡500 toneladas de hielo de agua en la superficie lunar probablemente serían más valiosas que el oro! (Porque podría beberlo y dividirlo en combustible y oxidante).

Por supuesto, hoy en día ir a la Luna sería mucho más barato que Apolo. Los componentes SpaceX (primeras etapas Falcon y cápsulas de Dragón) ya tienen capacidad de aterrizaje suave, y Bigelow Aerospace está trabajando en un hábitat lunar inflable basado en el BA330. La estimación de ellos, lo que sabe, parece ser que podría poner en marcha una base lunar por alrededor de US $ 10 mil millones. Pero levantar 500 toneladas de la superficie lunar todavía no vale la pena cuando hay tanto oro en la Tierra.

Por otro lado, no es difícil imaginar que la capacidad cislunar crezca hasta el punto en que sería económico (lanzar envíos de 100 kg con un acelerador lineal, tal vez, envuelto en un caparazón básico).

500 toneladas (tonelada métrica = 1000 kg) al precio actual del oro (42,150 por kg) serían aproximadamente 21 mil millones de dólares estadounidenses como se indicó en las respuestas anteriores, ¡por supuesto solo si el oro es de calidad 999!

Ahora bien, aquí es donde se pone interesante: ¿tenemos que cavar el mineral de oro, limpiarlo y procesarlo o es simplemente estar sentado en algún lugar en el medio de Tycho esperando en una pila ordenada de 999 lingotes de oro que dejan los extraterrestres y esperando ser recogido? Porque si necesita enviar un equipo allí y buscarlo con equipos de personas capacitadas como en la película Armageddon que tendrían que vivir allí, entonces los gastos aumentarán drásticamente.

En términos de transporte, estoy seguro de que le pedirías a Elon Musk que encuentre una forma de tener una solución para ti en una semana. Si crees que estoy exagerando, lee su biografía y entenderás de qué es capaz este tipo. Solo una advertencia justa: después de que haya terminado, puede parecer que está desperdiciando su vida haciendo lo que está haciendo. Pero creo que con la tecnología que tiene y los cohetes Falcon, no sería un problema encontrar una manera de llevar el oro de la luna a la órbita, recogerlo en un lugar cerca de la EEI y luego descubrir el La forma más efectiva de cómo llevarlo a casa. Ahora podríamos ser creativos aquí y los escenarios variarían desde hacer que cada miembro de la ISS derribara una barra o dos en su camino a casa, tal vez enviar y armar un contenedor gigante resistente al calor, llenarlo con un par de toneladas de oro y enviar hacia abajo a la Tierra.

Entonces, para responder a su pregunta: depende, pero muy probablemente sí. Y si no hoy, definitivamente en un futuro cercano.

500 toneladas de oro en la luna tendrían un peso lunar de solo 83 toneladas. Y un peso espacial de casi 0 gramos. Podríamos llegar fácilmente a la luna para recuperar el oro. Cargue este oro en un contenedor que sea capaz de separarse de la nave que vuelve a entrar en la atmósfera terrestre. El costo sería, considerando la inflación. Sería mucho menos que plantar una bandera en la luna. Este contenedor tendría que ser guiado en un curso predeterminado para permitir que la gravedad y el impulso lleven el contenedor a una ubicación decidida en la tierra. Quizás un gran lago. Los paracaídas podrían usarse para reducir la velocidad antes de aterrizar. La caída de la tierra probablemente sería posible. Sin embargo, el contacto con el agua tendría varios beneficios, como el ablandamiento del contacto en caso de falla del paracaídas y un enfriamiento más rápido si el contenedor tuviera alguna falla de aislamiento que protegiera el oro del calor extremo. Mi suposición es que el oro de la luna tendría un mayor valor y un gran valor solo para la investigación, de interés para la composición molecular del oro, ¿es de alguna manera diferente del oro de la tierra? La edad del oro y de dónde vino originalmente. ¿Se puede demostrar que es oro de luna? ¿Cómo se reunió y amontonó? ¿Es esta prueba de vida alienígena inteligente cerca de nosotros?

Es una pregunta interesante .

Hagamos los cálculos aquí.

Supongamos que el oro que usted dice es de 24 quilates. Así que el precio actual de un gramo de oro en Delhi es de 2.983 rupias.

Entonces, para 500 toneladas, es decir, 500000000 gramos, entonces el precio de la misma será de alrededor de 1.49 * 10 ^ 12 rupias.

Ahora supongamos que planeamos conseguirlo aquí. Pero primero considere los esfuerzos pasados ​​antes de comenzar uno nuevo.

Supongamos que se necesita un hombre para ir allí.

La misión Apollo cuesta aproximadamente 25,4 mil millones de dólares estadounidenses y el tipo de cambio es de 1 $ = 64,47 INR a partir de hoy, por lo que es aproximadamente 1637411000000 INR.

En el dinero de hoy, la misión de aplicación costará alrededor de 150 mil millones de dólares, es decir, 9669750000000 INR que equivale a 9.69 * 10 ^ 12 INR.

Entonces, los números lo dicen todo obviamente 9.69 * 10 ^ 12> 1.49 * 10 ^ 12 INR.

Es aconsejable dejar que esté allí y comprar un poco aquí.

Olvidé mencionarlo. Para tus ojos y tu cerebro.

Llueve diamantes en Saturno y Júpiter. Pero tu sabes ..

Paz.

Fuente de la imagen: Google.com

La mayoría de las respuestas aquí discuten el valor del oro en un mercado de intercambio y cómo el costo de llegar a esa carga de oro puede o no compensar los desafíos necesarios para llegar allí.

Para responder a esta pregunta, haré la siguiente pregunta:

¿Qué utilidad tiene todo ese oro para el usuario final?

Quiero decir en serio, ¿puedes comer oro? ¿Puedes usar oro? ¿Puede un hogar dorado mantenerlo más seguro que uno de ladrillo y mortero?

El oro es una moneda fiduciaria porque es (malditamente cerca) imposible de reproducir, y bastante raro en su forma elemental. Como tal, sería fácil descubrir si fuera falso. Pero en serio, ¿qué uso tenemos realmente para el oro? Además de las aplicaciones de alta tecnología que requieren cantidades mínimas de oro, realmente solo lo buscamos para nuestra propia vanidad.

El oro en sí mismo no tiene un valor inherente real

Si hubiera una razón real por la que el oro extraído en la luna sería útil para el mercado mundial, estoy seguro de que lo haríamos. Considere que hay pensamientos serios sobre la captura y cosecha de asteroides para la minería y la explotación. Ninguna de esas corporaciones enumera el oro como sus motivos principales. Los principales recursos que desean explotar son elementos que rara vez se encuentran en la tierra y tienen valor práctico, cosas como iridio, etc.

Claro e indudablemente sí. Esto supone que los problemas de los tratados legales e internacionales podrían resolverse. Como muchos otros han dicho, el valor monetario de ese oro sería de aproximadamente $ 21 mil millones en USD. El costo de la misión sería casi el mismo … Tal vez unos 4 mil millones más.

Entonces, efectivamente, obtendríamos un viaje a la luna con todas las oportunidades y beneficios científicos asociados por alrededor de $ 4 mil millones. Los impuestos estadounidenses pagados y los empleos creados relacionados con ese trabajo generarían fácilmente la diferencia de $ 4 mil millones o más, mientras enriquecen miles de vidas. Entonces, esto sería básicamente un viaje gratis a la luna con todo tipo de beneficios adicionales cuando se realizara toda la contabilidad.

Hay muchas personas que sienten que gastar $ 25 mil millones para una nueva “Misión Apolo” valdría la pena sin ningún incentivo de oro adicional. Entonces, una pila de oro que haría que el viaje fuera esencialmente gratis haría que valiera la pena ridículamente nuestro tiempo.

Hace unos 60 años había un artículo de Sir Solly Zuckerman en New Scientist que discutía los potenciales mineros en la luna. Lo que recuerdo de sus ideas fue su propuesta de llevar los minerales al planeta tierra. Propuso catapultarlos, lo que explota la velocidad de escape considerablemente más baja (2,38 km / s desde la luna a 11,2 km / seg del planeta tierra) en virtud de su baja gravedad. Claramente, se necesitaría construir un escudo térmico protector alrededor de los minerales para evitar la vaporización al entrar a la atmósfera terrestre. Pero la conclusión es que el costo de catapultar sería una fracción de la tecnología actual de cohetes, por lo que es una solución viable para transportar el oro y otros metales preciosos a la tierra.

Recuerdo bien el artículo de Zuckerman porque en ese momento estaba a punto de sentarme en inglés en mi nivel de GCE ‘O’. La pregunta del ensayo era escribir sobre cualquier pieza de ciencia que me interesara o sobre la que haya leído recientemente. ¡Y eso fue todo!

Dado que la luna está absolutamente CUBIERTA en helio 3, un isótopo de helio que haría que la energía de fusión nuclear fuera fácil y limpia en la Tierra, y sin embargo, nadie se ha molestado en subir a la luna para obtener nada (y de hecho, es se demostró que sin un elevador espacial, el costo de obtener el helio 3 supera con creces lo que se obtendría al usarlo) y dado el hecho de que el helio 3 vale varias veces más que el oro, tal vez incluso una docena de veces lo que es el oro , Dudo que valga la pena subir hasta 2000 toneladas de oro.

Además, tenga en cuenta que el polvo en el que se encuentra el helio 3 sería muy ligero, especialmente en comparación con el peso de un metal denso como el oro. Sin mencionar el hecho de que extraer oro requiere perforadores de rocas, tamices (que necesitan gravedad), agua y otros equipos pesados, mientras que extraer helio 3 sería una simple cuestión de recoger la mayor cantidad de polvo de luna que pueda caber en el módulo de aterrizaje. Por lo tanto, el oro sería mucho más caro para extraer en ambas direcciones que el helio 3.

Al menos una persona mencionó que en realidad el oro es un metal bastante inútil. Hace buenas conexiones eléctricas porque no se corroe. Y tenemos un suministro adecuado aquí mismo en la tierra para ese propósito.

Lo que le da valor al oro es que es bonito, brillante y relativamente raro. Hace bonitas joyas y bonitas monedas.

La realidad es que si alguien construyera un cohete práctico que pudiera devolver todo ese oro a la tierra, el valor de ese oro se reduciría a prácticamente nada. Todos en el planeta tendrían más oro del que podrían comer. O use para hacer buenas conexiones eléctricas.

No habría mercado para ello.

500 toneladas métricas de oro valen alrededor de $ 21.2 mil millones al precio spot de hoy. Las misiones Apolo, que arrojaron un total de 382 kg de roca lunar, costaron $ 24.500 millones, que se ajustaron a los precios actuales en más de $ 150.000 millones.

Si calcula eso de forma proporcional, le costaría casi $ 200bn devolver esas 500 toneladas métricas de oro, o alrededor de 9,500 veces su valor actual.

Por supuesto, las misiones Apolo no fueron optimizadas para recuperar la cantidad máxima de roca lunar al menor costo. pero para que esta empresa pague, tendrá que alcanzar un costo por Kg de alrededor de una diezmilésima parte de las misiones Apollo. O, dicho de otro modo, tendrá que devolver esas 500 toneladas métricas con aproximadamente una octava parte del presupuesto del programa Apollo (en términos de dólares actuales).

Yo llamaría a eso un objetivo exigente. Creo que invertiría mis $ 20 mil millones para obtener un rendimiento insignificante de $ 1 mil millones en algo un poco menos arriesgado y con una tasa de rendimiento más alta.

nótese bien. Todo esto supone que agregar otras 500 toneladas de oro al mercado mundial no deprimirá demasiado los precios. Sin embargo, como es solo alrededor de una quinta parte de la producción anual, probablemente no sea lo suficientemente significativo como para hacer mella en los años que llevaría.

No y sí.

No, tratar de devolverlo a la Tierra aún sería un costo prohibitivo (el desarrollo de Falcon Heavy y Big Falcon Rocket puede afectar esto).

Sin embargo, hay varias compañías trabajando en algo como esto, para la minería de asteroides. Aunque sus objetivos son poder reabastecer a las naves espaciales con combustible.

El oro es demasiado pesado para garantizar el transporte de regreso a la tierra para su procesamiento. Si construimos un puesto avanzado lunar, sería útil para las instalaciones de fabricación lunar para el soporte de la industria lunar y del espacio profundo.

No necesita recuperar “todo el oro”, pero si puede recuperar una parte pagando menos de lo que cuesta en la tierra, puede ser rentable.

Traer ese oro a la tierra con la tecnología actual no parece económicamente viable … pero no está tan lejos.

Enviar a la Luna el combustible necesario para recuperar parte del oro cuesta casi lo mismo que el oro, por lo que al menos puede compensar el costo del desarrollo de un programa de aterrizaje lunar ya en marcha, como el Blue Origin “Blue Moon “Aterrizador lunar.

Hice algunos cálculos y los puse al final de este mensaje.

Mi idea es:

1- Envía un módulo de aterrizaje reutilizable a Earth-Moon L1. Puede basarse en el Blue Origin New Shepard ya probado: el mismo motor y control, pero tanques de combustible intercambiables.

2- Envía un Rover a la Luna, para recoger el oro y ponerlo en el módulo de aterrizaje.

3- Enviar combustible a L1 usando un Falcon 9 para “repostar” el módulo de aterrizaje (cambio de tanques LOX y LH2)

4- El módulo de aterrizaje va a la Luna y regresa usando los nuevos tanques.

5- De L1 a tierra el Δv requerido

es mínimo, un flotador Falcon 9 puede enviar el “vehículo” de regreso (escudo térmico, propulsión y paracaídas), y usarlo para devolver una cantidad adecuada de oro.

Las mejoras en Falcon 9 y la reutilización de Falcon Heavy pueden hacer que esto sea rentable.

La producción lunar de LOX puede reducir mucho más los costos. de cada 18 kg de combustible, 16 kg son oxígeno. Esto necesita un desarrollo adicional … pero no costará 20 mil millones … así que después de cierta cantidad de oro obtendrá ganancias.

Detalles sobre la cantidad de combustible necesaria para enviar en el paso 3 (la parte más cara de la idea):

Es posible un Moon Lander reutilizable de una sola etapa. La velocidad de escape de la luna es de solo 2.38 km / s. El punto de encuentro deltaV a L1 está un poco por debajo de ese valor. Debe darle al módulo de aterrizaje 2 veces ese deltaV (en el camino hacia abajo y hacia arriba) y la carga útil solo una vez (solo hacia arriba).

La velocidad de escape (ve) de algunos combustibles comunes es mayor que eso:

LOX + H2 = 3.816 km / s

LOX + CH4 = 3.034 km / s

La relación (r) entre la masa inicial del cohete alimentado (m0) y la masa final (mf) al final del cambio Δv en la velocidad es:

r = m0 / mf = e ^ (Δv / ve)

Para LOX + H2 r = e ^ (2.38 / 3.816) = 1.86

Para LOX + CH4 r = e ^ (2.38 / 3.034) = 2.19

Para obtener la cantidad de combustible necesaria en el tramo ascendente (mu) del viaje de un barco de masa (ms) que eleva una carga útil de masa (mp):

r = m0 / mf = (mp + ms + mu) / (mp + ms)

=> mu = (r-1) * (mp + ms)

Y la cantidad de combustible necesaria en la parte inferior (md):

r = m0 / mf = (ms + mu + md) / (ms + mu)

=> md = (r-1) * (ms + mu)

Entonces, la cantidad total de combustible ™ que necesita el viaje es:

mt = mu + md = mu + (r-1) * (ms + mu) = r * mu + (r-1) * ms = r * (r-1) * (mp + ms) + (r-1) * ms =

r * (r-1) * mp + (r * (r-1) + (r-1)) * ms = (r ^ 2-r) * mp + (r ^ 2-1) * ms

Para LOX + H2 mt = 1.60mp + 2.46ms

Para LOX + CH4 mt = 2.61mp + 3.80ms

Un Falcon 9 cuesta $ 60 millones por lauch. Puede poner 4800kg en GTO. Creo que esto puede estar cerca de 3000 kg a la tierra-luna L1.

Con un precio del oro de alrededor de 40 000 $ / kg, debe recuperar 1 500 kg / viaje.

Con un motor de metano no puede enviar suficiente combustible para recuperar ese oro (se necesitan 3900 kg)

Con el motor de hidrógeno necesita 2400 kg, y puede funcionar si el módulo de aterrizaje pesa menos de (3000 kg-2400 kg) /2.46 = 244 kg.

No sé cómo es posible construir una etapa de 200 kg capaz de transportar 3000 kg de combustible … y lanzar 1500 kg de oro. Creo que, incluso si los tanques de combustible pueden ser livianos, un motor Blue Origin BE-3 pesa más que eso. Puede ser con una etapa más grande, con mayor carga útil y combustible enviado en más de un viaje.

Si SpaceX puede reducir el precio a la mitad, la carga útil requerida es de 750 kg / viaje.

Para transportar solo 750 kg de oro, el escenario puede pesar (3000-1.6 * 750) /2.46 = 730 kg

Y todo esto supone que el módulo de aterrizaje se reutiliza … así que solo entregamos combustible …

Con tecnologías puramente espaciales, no. Un vehículo lo suficientemente grande con suficiente combustible para levantar ese tipo de peso de la luna generaría poco o ningún beneficio (como explican en detalle muchas otras respuestas).

Dicho esto, si combina algunas de nuestras tecnologías actuales y acelera algunas que están a punto de finalizar el desarrollo, es posible que pueda volver a la Tierra de manera rentable. En lugar de usar cohetes para levantar el oro de la superficie, querrás enviar un pequeño rover alimentado por energía solar con un gran banco de condensadores y la capacidad de ensamblar un cañón de riel. Eso reduciría significativamente el peso que enviarías a la Luna, lo que reduciría significativamente el costo. El delta-v necesario para obtener una bala de oro en una órbita de retorno de la Tierra está dentro de las especificaciones de las armas actuales, solo tomaría un tiempo cargar entre disparos. La pregunta es si la necesidad de descubrir cómo ensamblar y apuntar la cosa de forma remota terminaría costando lo suficiente como para consumir las ganancias nuevamente …

Probablemente tendría que esperar otros 10-15 años para que la tecnología de cañones de riel se desarrolle un poco más. La potencia y la precisión están principalmente allí, pero todavía hay un pequeño problema de confiabilidad.