Google’ın büyük planı: Asteroit madenciliği altını sudan ucuz yapar mı?

Veya suyu (!), platini ve diğer nadir elementleri?

Bugünlerde Avatar’ın yönetmeni James Cameron ve Google’ın yöneticileri Larry Page ile Eric Schmidt, asteroit kuşağından maden çıkarmayı hedefleyen Planetary Resources şirketini destekleyeceklerini ilan ettiler. Bu adamlar boşa konuşmaz diyebilirsiniz ama biz yine de soralım: Bu rüya gerçek olur mu?

 

Obama’nın iddialı asteroit programı
Asteroit madenciliği 50’li yıllardan bu yana bilimkurgu ve popüler bilim kitaplarını süsleyen bir konu. Amaç dünyada az bulunan platin gibi altından bile değerli madenlerin çok daha bol olduğu “gökteki taşlara” ulaşmak ve dünya ekonomisini değiştirecek olan süper şanslı şirketlerden biri olmak.

Öyleyse asteroitlerden maden çıkarmak ekonomik olarak mümkün mü, kârlı mı ve Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği ve Rusya gibi devletlerin/organizasyonların uzaya maden gemisi gönderecek teknolojisi var mı? Bu yazıda geçenlerde BBC’de yer alan bir haberi inceleyerek bunun yersiz bir rüya olup olmadığını değerlendireceğim.

 

Heyecan verici ama ne kadar gerçek?
Mass Effect video oyununu 2008 yılında ilk oynadığımda Üsteğmen Shepard’a verilen görevlerden biri de “uzay madenciliği” idi. İnsanlık uzaya yayılırken Dünya gezegeninde azalan kaynaklar Sistemler İttifakı’nı uzaydaki gezegen ve asteroitlerden maden çıkarmaya teşvik etmişti. Bugün de Dünya’daki madenlerin azaldığını biliyoruz. Ancak, platin gibi nadir elementleri içeren bu madenler asteroit kuşağında bol bulunuyor. Asteroit kuşağına ait teleskop görüntüleri ve Dünya’daki göktaşlarının kimyasal yapısını incelediğimizde bunu görüyoruz.

Cameron, Page ve Schmidt’in Planetary Resources şirketine yatırım yapmasının nedeni de bu. Gerçi Şeytan’ın avukatlığını yaparak Dünya’da okyanus tabanında veya kayaların derinliklerinde, magma tabakasına yakın bölgelerde platin ve elmas gibi madenler çok daha bol miktarda bulunuyor diyebiliriz. Nitekim Hollywood’un en berbat “Dünya’nın Merkezine Seyahat filmlerinden” biri olan yakın tarihli The Core’da, gezegenimizin merkezine inen bilim adamları magma tabakasında yüzen dev elmas dağları (!) görmüşlerdi.

 

Dubai hikayesini bırakın, Dünya’nın aslında 200 yıllık petrol rezervi var!
Öncelikle elmas gibi sert bir maddeden oluşan koca dağları magma tabakasına dalıp işlemenin zorluğunu bir yana bırakalım (tabii filmdeki gibi magma tabakasının içinde böyle elmas dağları varsa)… Bunlar hayal ama elimizde bir gerçek var: 2-3 kilometre derinliğindeki okyanus tabanının tortul katmanlarında bugünkü tüketim hızıyla bize 200 yıl yetecek petrol olduğunu 1990’lardan beri biliyoruz. Ancak, Kuzey Buz Denizi’ndeki petrol platformu kazalarını hatırladığımızda, sadece birkaç yüz metre derinliğindeki kıta sahanlığından petrol ve doğalgaz çıkarmanın da ne kadar zor olduğunu biliyoruz. Kısacası, Dünya’daki nadir elementleri bulmak için ulaşılması zor olan yerlerde sondaj yapmamız gerek.

Soru şu: Astarı yüzünden pahalıya gelir mi? Okyanus tabanından petrol çıkarmak en ileri teknolojiyi kullansak bile kârlı olur mu? Peki ya platin ve diğer nadir elementler? Planetary Resources’a göre asteroit kuşağından maden çıkarmak çok daha ucuza gelecek.

 

Nedir bu asteroit kuşağı?
Doğrusu göktaşı ve asteroit kelimelerini birbiriyle karıştırmamayı 1997 yılında Sarmal Yayınları’na çevirdiğim Kozmik Çarpışmalar adlı bir popüler bilim kitabında öğrendim. Scientific American kitaplığından alınma kitapta atmosfere giren asteroitlere meteor, yere çarpan meteorlara ise göktaşı (meteorit) denir diyordu. İşte bu yüzden Mars ile Güneş Sistemi’nin ilk dış gezegeni ve en büyük gaz devi Jüpiter gezegenlerini birbirinden ayıran kuşağa göktaşı kuşağı değil, Asteroit Kuşağı diyoruz. Gerçi Uluslararası Astronomi Birliği’nin 2011 tarihli kararına göre meteorit ve meteorid arasında da bir ayrım var: yörüngesinden çıkan çok küçük asteroitlere meteorid deniyor ama karıştırmayalım şimdi.

Asteroit Kuşağı aslında Güneş Sistemi’nin doğuşundan kalma bir enkaz. Bundan 4 milyar 600 milyon yıl önce Dünya ve diğer gezegenler oluşurken bir takım kaya artıkları uzaya kaçtı. Bunlar bir gezegen oluşturamadılar ama yüzlerce milyon süren bir toparlanma döneminin ardından Mars ve Jüpiter arasına yerleştiler.

 

Dünyada nadir elementler neden nadir?
Öncelikle nadir element derken iki şeyi kast ediyoruz: 1) Platininin az bulunur olması. 2) Mevcut platine erişmenin zor olması. Bunun sebebi basit. Platin gibi hafif metaller bile kayaları oluşturan silikattan kat kat ağırdır. Bu yüzden de Dünya kabuğu soğuyup katılaşırken derinlere çökmüştür. Yüzeyde olan madenleri uzun süre önce tükettiğimiz için bugün el değmemiş kaynaklara erişmek üzere Ferhat gibi dağları delmemiz gerekiyor hem de yerin dibine doğru!

Asteroitler ise uzayda çırılçıplak. Sanırım “asteroit madenciliğinin” ilk bakışta neden çekici olduğu anlayabiliyoruz. Dilerseniz bununla ilgili birçok popüler bilim kitabını Amazon’dan sipariş edebilirsiniz. Öyleyse soralım: Dağları delmek mi ucuz, asteroitleri delmek mi?

Cameron ve Google destekli Planetary Resources şirketine göre asteroit madenciliği daha ucuz
Planetary Resources 18-24 ay içinde Arkyd adlı dünyanın ilk “madencilik teleskopunu” yörüngeye oturtmayı planlıyor. Bu teleskopla asteroitleri gözleyecekler ve yüzey renkleri ile hareketlerini izleyerek maden çıkarmaya uygun asteroitleri seçecekler. Sonrası malum, dünyanın ilk maden gemileri uzaya yollanacak.

 

Önce hangi maden?
Tahmin etmişsinizdir. Platin öncelikli, çünkü bilgisayarların gittikçe yaygınlaştığı Dünya’da platin çok önemli (bugün 1 gram platinin endüstriyel satışı 56 dolardan fazla). Bu açıdan bakıldığında bir futbol stadının üçte biri büyüklüğündeki platin zengini bir asteroitin değeri 25-50 milyar dolar! Dünya’daki platin rezervleri ise hidrojen yakıt hücreli kara taşıtlarının talebini yalnızca 40 yıl daha karşılayabilir. 40 yıl sonra Dünya’da platin kalmayacak veya çok pahalı olacak. Büyük problem (http://large.stanford.edu/courses/2010/ph240/usui1/)!

Su da çok önemli. Su, sıvı roket yakıtlarında kullanılan bir oksitleyici. Diyeceksiniz ki Dünya’nın yüzde 70’i sularla kaplı, asteroitlerde neden su arıyoruz? Doğru ama uzay araştırmaları ve uzay yolculukları için suyu Dünya’dan götüremeyiz. İnsanları yörüngeye taşıyacak roketlerde yer sınırlı ve su ağırlık yapar. Uzaydaki suyu kullanmak daha mantıklı, çünkü Dünya’daki suyu uzaya taşımak için ek yakıt harcamak ve bu yakıtı depolamak gerekir. Ayrıca, suyu elektroliz yoluyla ayrıştırıp sıvı yakıt roketleri için gereken hidrojen ve oksijeni de üretebiliriz. Bunu Dünya’da yapmak yangın tehlikesinden tutun da ekolojik dengenin bozulmasına kadar birçok risk ve maliyet içeriyor.

Cameron ve Google destekli Planetary Resources’ın en büyük avantajı ise özel sektörün desteğini alması. Şirketin kurucu ortakları Eric Anderson ve Peter Diamandis buna güveniyor. Zaten her ikisi de yörüngeye milyoner turist taşıyan (örneğin 2001 yılında Dennis Tito) Space Adventures şirketi ile başarıya ulaşmışlardı. Oysa devlete kalsa bu iş yılan hikayesine döner.

 

Bu iş çoktan yılan hikayesine dönmedi mi?
Öncelikle Bruce Willis ve Liv Tyler’ın oynadığı 1998 tarihli Armageddon filmini hatırlayalım. Dünyaya çarpmak üzere olan bir kuyrukluyıldızı nükleer bombayla imha etmek için uzaya mekik yolluyoruz. Astronotlar kuyrukluyıldıza inerken kaya parçalarına çarpıyor, yanlış anımsamıyorsam mekiklerden biri tahrip oluyor.

New Scientist popüler bilim dergisine göre bu film bilimsel hatalarla dolu (NASA filmde tam 168 hata bulmuşhttp://www.newscientist.com/article/mg19526191.500-feedback.html). Öte yandan asteroitlere astronot yollamaya kalkarsak bu insanları taşıyacak uzay gemilerinin milimetre boyunda olan ve çok hızlı giden öldürücü mermilere benzetebileceğimiz mikro meteorlara çarpma ihtimali yüksek.

Her ne kadar gerçek asteroit kuşakları Yıldız Savaşları Bölüm V The Empire Strikes Back’te canlandırıldığı gibi “kalabalık” olmasa da milimetre boyundaki küçük “çapakların” ve toz taneciklerinin uzay kapsüllerini ve astronotların uzay giysilerini delmesi mümkün. Kısacası asteroitlere insan yollamak Mars’a yollamaktan çok daha zor ve tehlikeli.

Öte yandan asteroitler gerçek bir gezegen gibi güçlü bir çekim alanına sahip değil. Dolayısıyla asteroitlere iniş yapmak da imkansız, çünkü yere konduğunuz zaman sizi üzerinde hareket etmeden taşıyacak kadar güçlü bir çekime sahip değiller. Kablosu kopan ve yanlışlıkla yukarı sıçrayan bir astronotun asteroitten uzaya fırlayarak sonsuz boşlukta kaybolması mümkün. Bu durumda asteroitlere “inmek” istiyorsanız tek yapabileceğiniz uzay gemisinin hızını ve yönünü asteroitin hareket yönüne göre ayarlamaktır. Böylece otoyolda aynı hızda aynı yöne giden iki araba gibi yan yana durabilirsiniz. Bütün bu örnekleri, asteroit madenciliğindeki zorlukları anlatmak için veriyorum. Bu açıdan Mars’tan maden çıkarmak daha kolay. En azından ayağınızın altında sert ve sabit toprak var.

 

Mars dururken neden asteroit madenciliği?
Öncelikle Mars’ın bir kütleçekim kuyusu var, yani Mars’tan çıkan madenleri Dünya’ya göndermek için roket fırlatmak ve yakıt yakmak gerek. Ancak, Mars Derneği’nin kurucusu Robert Zubrin’in dediği gibi Mars’ta kendi yakıtımızı üretebiliriz. Üstelik Mars’ın yerçekimi Dünya’nın yalnızca yüzde 70’i. Dolayısıyla Mars madencilik açısından daha ekonomik ve bu açıdan bakıldığında Asteroit Kuşağı bize Mars’tan daha uzak. Aslında en büyük sorun Mars’ın maden haritasını çıkarmak olurdu, özellikle de Mars kayalarının derinlerini kazmak… Asteroitler küçük olduğu için uzayda derin kazı yapmaya gerek yok.

 

Rüyanın sonu
Bu kadar açıklamanın ardından nihayet Armageddon paragrafındaki açıklamalardan yola çıkarak asteroit madenciliğinin aslında çok pahalı, çok riskli ve çok maliyetli olduğunu açıklayabilirim:

 

1. ABD ve AB’nin bugün bırakın asteroitleri, Dünya yörüngesine astronot yollayacak roketi veya kapsülü yok.
2. Bütün dünya uzaya astronot yollamak için Rusların Soyuz kapsüllerine muhtaç. Soyuzlar Uluslararası Uzay İstasyonu’na adam taşıyor.
3. Ancak Soyuzlar sadece hafif yükleri 440-600 km irtifaya, yani alçak yörüngeye taşıyabiliyor. Asteroit Kuşağı ise 440 km değil, 400 milyon km uzaklıkta!
4. Asteroitlerde yerçekimi yok ve elimizde yerçekimsiz ortamda maden çıkarma teknolojisi ve buna yönelik en iyi uygulamalar da yok.
5. Şöyle karşılaştıralım: Bugün Mars’a ve Ay’a nasıl gideceğimizi, nasıl ineceğimizi ve nasıl kalkış yapacağımızı biliyoruz. Asteroitlerden nasıl maden çıkaracağımızı ise bilmiyoruz.
6. Asteroitleri uzayda değil de Dünya yörüngesinde işleyelim veya Dünya’ya indirelim, yerçekimi ortamında rahat kazalım derseniz… “Armageddon filmini izlemediniz mi ve katil göktaşlarının Dünya’ya çarparsa hayatı nasıl yok edeceğini bilmiyor musunuz?” diye sorarım . Hiçbir devletin bu riski alacağını sanmıyorum.
7. Asteroit madenciliği derken Dünyaya Yakın Asteroitleri (NEA) kast ediyoruz. Bunlardan 9000 tane var, ancak ekonomik açından sadece 1500 tanesine uygun maliyetlerle gidebiliyoruz, yani asteroitlerde ulaşabileceğimiz platin miktarı sandığımızdan çok daha az.
8. Diyelim ki robot madenciler yolladık ve bunlar maden çıkarırken asteroitlerin yörüngesini değiştirdiler. Bu asteroitler zamanla birbirine çarparsa ne olacak? Bundan 10-100-1000 veya milyon yıl sonra Dünya’ya bir katil asteroit çarpması riskini göze alabilir miyiz? Asteroitleri yerinden oynatmaya cesaret edebilir miyiz?
9. Asteroit madenciliği için özel uzay gemileri, astronotlar, robotlar ve madencilik teknolojileri geliştirmek gerek. Mars’a inip maden açmak ise çok daha basit ve kolay. Dolayısıyla Dünya’da 5 km derinden maden çıkarmak 400 milyon km uzaktaki bir asteroitten maden çıkarmaktan çok daha ucuza gelebilir. Mars ince kabuğu ve düşük kütleçekimi ile madencilikte daha da ucuz olacaktır.
10. Uzay gemisi maliyetleri o kadar yüksek ki bu işin 50 yıldan önce ucuzlaması mümkün değil. ABD’nin petrol kaynaklarını kontrol etmek için 10 yıldır savaşmaktan uzaya adam yollayacak parası kalmadığına bakarsanız, bu iş asla bir Muz Cumhuriyetini işgal etmek kadar ucuz olmayabilir. Sonuçta şirketler mali yıllarla yönetiliyor, 50 yıl sonrasını hesap ederek değil.

 

Zaten Obama’nın Ay ve Mars dururken asteroitlere insan gönderme programını yerden yere vuranların bunu yapmasının en büyük nedenlerinden biri de listedeki hususlar. Sonuç: Asteroit madenciliği bugün bir hayaldir. 2100 yılından sonra, füzyon motorlarını geliştirdiğimizde belki mümkün olabilir.

ABD’nin uzay programındaki çatlakları, Ay’a giden astronotların bile Obama’yı nasıl eleştirdiğini ve Mars madenlerinin de aslında bir rüya olup olmadığını diğer yazılarımda ele alacağım.

 

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17827347