Зворотне космічне видобування ресурсів схоже на видобування астероїдів навпаки.
Заяви Ілона Маска про створення супутникової мегасузір’я з одного мільйона центрів обробки даних зі штучним інтелектом можуть бути не зовсім практичними чи економічними, але, безумовно, унікальними. Це найближче, що ми наблизилися до розгляду схеми, яка вивезе значну кількість цінних матеріалів у космос. Людство не надто добре справляється з матеріальною сталістю, але зазвичай ми говоримо про матеріали, що вислизають з циклу переробки, а не про ті, що долають гравітаційне тяжіння Землі.
Комерційний космічний сектор любить розмірковувати про привабливість видобутку дорогоцінних металів з астероїдів для повернення їх на Землю. За яких обставин ми будемо готові робити це навпаки? Лише угруповання Starlink подвоїло масу об’єктів на низькій навколоземній орбіті, а запропоноване сузір’я центрів обробки даних буде ще масштабнішим — і позбуватиметься принаймні деяких супутників, відштовхуючи їх від Землі.
З огляду на приблизно п’ятирічний термін служби графічних процесорів для центрів обробки даних, близько 200 000 із 1 мільйона запропонованих супутників SpaceX AI1 будуть виведені з експлуатації щороку. Згідно з їхньою заявкою до FCC від 29 травня, близько 40 000 супутників точно зійдуть з орбіти та згорять в атмосфері. (Ці матеріали переважно розсіюватимуться в атмосфері, перетворюючи ресурс на розсіяний забруднювач, який повільно осідає по всій планеті. Одне з пов’язаних питань: алюміній спричинить невідомий рівень виснаження озонового шару протягом десятиліть.) Деякі або всі з решти 160 000 супутників будуть переміщені на далеку “орбіту утилізації”. В будь-якому випадку, з точки зору “життєвого циклу матеріалів” вони втрачені.
Без повних, детальних специфікацій цих супутників неможливо належним чином підрахувати обсяг матеріалів, про які йдеться. Зосередившись лише на самих графічних процесорах, ігноруючи сонячні панелі, системи охолодження та решту серверного та мережевого обладнання, можна принаймні розпочати оцінку.
Маск описав ці супутники як такі, що використовують модифікований стійку Nvidia Vera Rubin NVL72, яка містить 72 графічні процесори. Хоча посилання стосується дещо застарілої карти, травневе дослідження матеріального сліду великих мовних моделей (LLM) надало повний хімічний аналіз карти A100, охоплюючи 32 елементи. Масивний радіатор з повітряним охолодженням на цій карті становив 88 відсотків її маси, що нам доведеться просто виключити, оскільки супутнику, очевидно, знадобиться інший тип охолодження, який ще не визначено.
Однак, використовуючи надзвичайно консервативне припущення, що кожен супутник AI1 складається лише з 72 голих графічних процесорів A100, скріплених разом, ми можемо оцінити кількість матеріалу, експортованого в космос (або настільки ретельно випаруваного, що це майже те саме) щороку.
Це включає 1000 тонн міді, 170 кілограмів золота, майже 2 тонни срібла, понад 20 тонн вісмуту та титану, понад 2 тонни паладію та 76 кілограмів талію.
Деякі з цих елементів, як не дивно, становлять незначну частку порівняно з обсягами, які ми видобуваємо щороку. Але це близько 1 відсотка від глобального річного видобутку паладію та талію — надзвичайна кількість, яка викидається в космос.
Магазин на розі в околицях Землі
Інший спосіб поглянути на це — розрахувати розмір астероїда, який довелося б видобувати, щоб отримати кількість цих елементів, що втрачаються. Як зазначає дослідження 2023 року, існує лише кілька елементів, які можна знайти у вищій концентрації в астероїдах порівняно з рудами на Землі, наприклад, метали платинової групи.
Використовуючи середню хімію та щільність для кількох різних типів астероїдів — поширених вуглелистих хондритів групи CM та рідкісних залізовмісних астероїдів типу M — деякі з втрачених елементів могли б бути знайдені в тілах скромних розмірів. Платина, наприклад, еквівалентна вмісту астероїда діаметром від 16 до 43 метрів. 180 кілограмів кобальту можна було б отримати з астероїда діаметром приблизно від 3 до 6 метрів.
Але знадобився б астероїд діаметром 140–190 метрів для збору такої кількості міді, приблизно 225–300 метрів для еквівалентної кількості срібла та барію, і астероїд розміром приблизно 530 метрів для еквівалентної кількості олова.
Знову ж таки, це довелося б повторювати щорічно, щоб компенсувати втрати від супутникового сузір’я.
Більшість цих елементів мають надто низьку вартість, щоб бути запропонованими цілями для видобутку астероїдів, але було висловлено припущення, що космічні матеріали, такі як алюміній і титан, могли б колись видобуватися в космосі для використання в космічних умовах. SpaceX запропонувала варіант цього в поданні до SEC: “Ми маємо намір створити виробничі потужності на базі Місяця, включаючи фабрики для виробництва великомасштабних супутників для обчислень зі штучним інтелектом […]. Ми очікуємо використовувати сировину з Місяця для побудови більшої частини маси супутників та відправляти чіпи та інші менш масивні елементи з Землі”.
Технічно можливо видобувати алюміній і титан на Місяці. Не обов’язково випливає, що дешевше виготовляти супутники на Місяці лише тому, що це зменшить вагу, яку потрібно запустити з поверхні Землі. (Звичайно, спочатку довелося б запустити туди цілу місячну базу, гірничодобувну операцію та фабрику супутників…)
Існує низка питань щодо всього цього, на які не довелося б відповідати, якби ви будували сервери на Землі, розгортали їх у центрах обробки даних у скромних будівлях і відповідально переробляли електронні відходи через кілька років, коли вони вийдуть з ладу з причин, пов’язаних з узагальненням електронної пошти. (Або ще краще, продати частину обладнання на вторинному ринку, якщо воно має залишковий термін служби). Окрім вартості виведення чогось на орбіту, існує й вартість того, що воно не повертається.
Чи буде колись екологічний огляд для космічних проєктів, який включатиме оцінку маси матеріалів, що пропонується вилучити із земної системи? Правові рамки для видобутку корисних копалин з космосу були широко обговорені, але перевантажені орбіти, повні сміття (або сміття, що повертається в атмосферу), можуть бути не єдиною проблемою утилізації космічного сміття на горизонті, якщо проєкти такого масштабу колись будуть серйозно реалізовані.
Оригінал статті: arstechnica.com