Некомпланарный переход - источники сырья для Невьянска-1

Ладно, во время событий, который я буду описывать в романе "Некомпланарный переход" основным источником сырья для металлургической станции Невьянск-1 станет орбитальный лом. Но во время запуска, всё-таки, станция будет работать на сырье из астероидов. И это подводит нас к мысли подумать - какие астероиды будут источниками сырья, и в каком виде на этих астероидах содержится металл (и что за металл), потому что это тоже может повлиять на структуру станции.

Итак, в одном из прошлых постов я писал, что за металлами необязательно лететь в Главный пояс астероидов, потому что внезапно довольно много астероидов летает между орбитами Марса и Меркурия. Но при более детальном изучении перечня астероидов класса М (с преимущественным содержанием металлов) выяснился факт, который можно было бы и предвидеть исходя из общих знаний об истории Солнечной системы: хороших астероидов класса М в окрестностях земной орбиты нет. Есть астероид Амон с афелием 1,2 а.е. и перигелием 0,7 а.е., из группы атонов, и это единственный астероид класс М, который я нашёл. При этом его средняя плотность оценивается в два грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, плотность астероида 1986 DA (тоже класс М) оценивается в среднем как 3,9 грамма на кубический сантиметр. Плотность эталонного астероида класса М Психеи, о которой пишут почти в каждой статье про этот класс - примерно 4 грамма на кубический сантиметр. Причём здесь плотность? Металл плотнее силикатов, особенно металл в форме самородков, и чем выше оценочная плотность астероида, тем больше металла можно найти в его объёме. Психея принадлежит Главному поясу астероидов, а орбиты двух других астероидов класса М, которые можно считать условно близкими к орбите Земли: 1986 DA и 2016 ED85, - вытянуты в эллипс с перигелием около орбиты Земли (условно), а афелием около орбиты Юпитера и периодом обращения около 4х лет.

Разумно строить логистику на таких расстояниях? Вопрос спорный и зависит от того, насколько легче окажется достать металл из того же Амона. Но пока можно предположить, что с Амона возить металл будет дешевле и проще хотя бы потому что расстояние между ним и Землёй не будет меняться так же резко, как никак, период обращения вокруг Солнца у него 350 дней. Это значит, что к нему можно будет отправлять суда с более-менее стабильным запасом топлива, и задержка на прохождение сигнала между ним и Землёй тоже будет более-менее стабильна, что может быть критично при телеуправлении. А телеуправление важно, потому что летать к нему и работать на нём будут беспилотные суда.

Теперь к вопросу почему в окрестностях орбиты Земли не стоит ожидать хороших астероидов класса М вроде Психеи? Потому что такие астероиды чаще всего - осколки ядер протопланет, а между орбитами Марса и Меркурия все протопланеты либо собрались со временем в пять больших небесных тел: Марс, Земля, Луна, Венера, Меркурий, - либо были выбиты этими небесными телами на экзотические орбиты подальше от Солнца.

Итак, с астероидом - источником сырья определилось. Это Амон. Что за металл и в каком виде содержится в нём? Пока предполагается, что под его силикатной поверхностью могут быть железо и никель, а также золото и платина. При этом интернет пишет, что эти металлы могут содержаться в астероиде в чистом виде самородков или сплавов, а не в виде руд. Из железа и никеля, кстати, сейчас делают сплав инвар, который применяется во многих изделиях от подложки чипов до обмотки гитарных струн.

Зачем нужны были все эти рассуждения?

Чтобы лучше понять устройство станции. 

Логистика до астероида Амон и до 1986 DA коренным образом отличается, значит, отличаться будут и транспортные и ремонтно-механические сегменты станции, а так же пункты удалённого управления аппаратами на астероидах. Взаимное расположение астероидов и станции будет влиять на курсы беспилотных аппаратов и задержки сигналов, которые, скорее всего, будут упоминаться в романе. Кстати, орбита Амона имеет наклонение к плоскости эклиптики 23 градуса, и для навигации к астероиду плоской модели солнечной системы явно недостаточно.

Наличие металла на астероиде Амон в чистом виде позволяет исключить сегмент обогащения руды из состава станции и оставить только складской сегмент, сегмент формирования агломерата из самородков с астероидов и лома из земной ноосферы, сегмент плавки агломерата пока по-прежнему методом электромагнитной индукции, сегмент разделения металлов в расплаве в больших центрифугах, сегмент повтороного смешивания уже в нужных пропорациях и, допустим, дисперсного распыления в вакууме для получения металлического порошка, который затем будет использоваться в промышленных принтерах. Но кроме порошка надо производить ещё и металлические нити, потому что порошок при спекании в невесомости не потеряет своей структуры сплава, а вот при спекании в условиях искусственной гравитации металлы, которые входят в сплав, могут опять разделиться под действием центробежной силы. С металлической нитью такого происходить не должно, таким образом, можно сказать, что металлический порошок будет применяться в космосе для печати в невесомости, а нить - в условиях псевдогравитации. И сегмент производства металлических нитей тоже будет в составе станции.

В следующем посте будет картинка, которую я нашёл на пинтересте.