La extracción de recursos como hierro, metales preciosos, agua u otras especies valiosas en los asteroides puede volverse rentable algún día. La minería probablemente comenzará con objetos cercanos a la Tierra (NEO), asteroides cuyas trayectorias se cruzan con la trayectoria orbital de la Tierra. Sin embargo, a largo plazo, la minería querrá acceder al cinturón principal de asteroides que orbitan entre Marte y Júpiter.
Aunque los NEO están mucho más cerca de nosotros, la minería rentable implica equilibrar más que solo el costo de viajar a través de una distancia. Los asteroides del Cinturón Principal contienen unas 10.000 veces más recursos que los NEO. Además, cualquier operación de extracción de asteroides debe tener en cuenta el costo del encuentro (retardar la nave espacial una vez que llega), así como el costo de enviar el mineral de regreso a una instalación de procesamiento.
El costo (y peso) del combustible necesario para el encuentro es uno de los parámetros más críticos en el cálculo de factibilidad. Está determinado principalmente por el parámetro «delta-V», una medida del requisito cinemático para realizar una maniobra de nave espacial, y generalmente se cita en unidades de kilómetros por segundo. Un encuentro con un NEO especialmente favorable desde una nave espacial en órbita terrestre baja implica un delta-V de unos cuatro kilómetros por segundo.
Desafortunadamente, alcanzar asteroides en el cinturón principal normalmente implica un delta-V de unos siete kilómetros por segundo. Si bien eso puede no parecer una gran diferencia, los requisitos de combustible necesarios para las maniobras dependen exponencialmente de delta-V e incluso los pequeños cambios tienen un gran impacto, lo que hace que los asteroides del Cinturón Principal sean energéticamente muy difíciles de alcanzar desde la Tierra.
Los astrónomos de CfA Martin Elvis, Jonathan McDowell y el ex estudiante de Harvard Anthony Taylor han demostrado que la extracción de asteroides del cinturón principal podría ser más rentable si las naves espaciales se desplegaran desde una estación en una órbita similar a la de la luna marciana Fobos, que orbita alrededor de seis mil kilómetros de la superficie de Marte, y que ofrece un delta-V más bajo a los asteroides del cinturón principal. Marte en sí mismo ofrece algunas ventajas orbitales adicionales porque, a diferencia de la Tierra, cuya órbita es casi circular, la excentricidad e inclinación orbitales de Marte también proporcionan un camino delta-V más bajo a los asteroides.
En su estudio publicado en Planetary and Space Science, los autores sugieren escenarios de dos y tres encendidos (en referencia a la cantidad de encendidos de cohetes necesarios) para lograr un encuentro, y desarrollan un código de computadora para calcular la energía para orbitales de asteroides conocidos. clases Los resultados muestran reducciones potencialmente muy significativas en los costos de exploración.
Que una misión tenga o no sentido financiero en última instancia depende de muchos otros factores, pero los autores demuestran que el concepto de un lanzamiento y luego regresar a un centro de operaciones basado en una órbita similar a Fobos, o incluso en la misma Fobos, es relativamente conveniente y ventajoso. Agregan que la minería rentable a gran escala desde la órbita marciana también podría conducir al acceso de rutina a la superficie marciana.
