Spekulacje, co do tego ile warte są zasoby Kosmosu, są najczęściej źle robione. Pomijają koszty pozyskania ich i sprowadzenia na Ziemię a także fakt, że bardzo duża część metali będzie wykorzystywana poza Ziemią. Będziemy je przetwarzać w kosmicznych stoczniach – mówi w wywiadzie Kamil Muzyka*, członek Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego.
Katarzyna Mokrzycka, 300Gospodarka: Przez kilka dekad, gdy patrzyliśmy na to, co robiła NASA, Rosjanie, później także Chińczycy, wszyscy koncentrowali się na odkrywaniu kosmosu. Czy w misji Artemis i innych podobnych jej, o których wkrótce zapewne usłyszymy, chodzi jeszcze o wiedzę, czy przede wszystkim o zyski? Czy podbój Kosmosu przeszedł od fazy bycia kosztem do fazy inwestycji?
Kamil Muzyka, PTA: Na Kosmosie zarabia się od czasu wystrzelenia pierwszych satelitów komunikacyjnych. Dziś zarabiają dziesiątki operatorów satelitów i firmy dostarczające dane satelitarne czy usługi oparte o te dane – dane z obserwacji, telekomunikacyjne, meteorologiczne a także internet satelitarny. Na tym się zarabia, bo sygnały nie ważą.
Z całą resztą, którą moglibyśmy pozyskiwać z przestrzeni kosmicznej jest natomiast jeden wielki i jak dotąd nierozwiązany problem: to masa powrotna. Ten temat jest regularnie omawiany na każdym dużym spotkaniu dotyczącym astrogórnictwa czy astroprodukcji: jak te tony różnego towaru bezpieczne zwieźć na Ziemię.
Problem wciąż dotyczy także ludzi – jak to zrobić żeby ludzie mogli latać bezpiecznie i wielokrotnie w obie strony, i nie kończyło się to np. trwałymi urazami lub pogorszeniem stanu zdrowia.
Natomiast trzeba pamiętać, że sektor prywatny, zawsze nastawiony na zyski, już jest tak naprawdę dużą częścią sektora kosmicznego tylko, że pracuje po cichu. To nie jest ten głośny sektor, który buduje rakiety czy mówi, że jutro będziemy wydobywać metal z asteroid. To raczej firmy, które dostarczają wiele różnych rozwiązań, np. technologii do testowania silników jonowych, czy optyki.
Do kogo należą zasoby Kosmosu? Kto pierwszy ten lepszy i ten więcej zarobi? To będzie biznes wydobywczy, jak każdy inny na Ziemi? Co mówi na ten temat prawo międzynarodowe?
Zasoby naturalne, takie jak minerały czy lód, znajdujące się na powierzchni lub wewnątrz ciała niebieskiego nie należą do nikogo i nie mogą być “zarezerwowane” poprzez deklaracje, prowadzenie w danym miejscu badań geologicznych, astronomicznych czy postawienie tam pozaziemskiego ośrodka turystycznego. Dlatego będzie to częściowo proces: “kto pierwszy”, jednak bardziej w kontekście skutecznego pozyskania danego surowca, niż umieszczenia w danym miejscu jakiegoś znacznika lub próbnika planetologicznego.
To, w jaki sposób podmiot krajowy wchodzi w posiadanie materiału pozaziemskiego, który został pozyskany metodą wydobywczą regulują zgodnie artykułem VI Traktatu o przestrzeni kosmicznej przepisy krajowe. Państwa zgodnie z tym artykułem wydają zgodę na określone działania tych firm, a co za tym idzie – ponoszą międzynarodową odpowiedzialność za działalność swoich podmiotów krajowych.
Sputnik [pierwszy sztuczny satelita – red.] został wyniesiony na orbitę przez ZSRR w 1957 roku. A pierwszą ustawą zachodnią, która usankcjonowała działania w Kosmosie – w tym podmiotów prywatnych – była podpisana przez Kennedy’ego 5 lat później ustawa o satelitach komunikacyjnych z 1962 r. Nazwano ją kompromisem ComSatowym, bo Kennedy musiał wyważyć, co się bardziej opłaca, niż nie opłaca. Nie chciał podcinać skrzydeł prywatnym firmom, które chciały wówczas inwestować właśnie w satelity komunikacyjne. Ale nie chciał im też dać prawa do samodzielnego wynoszenia czegokolwiek w przestrzeń kosmiczną, obawiając się, że mogą to być środki balistyczne – trwała zimna wojna, obowiązywała daleko posunięta ostrożność. Amerykańska AT&T (i jej partnerzy) uzyskała więc wówczas możliwość tworzenia własnych satelitów i umieszczania ich w przestrzeni kosmicznej, ale prawo do posiadania środków ich wynoszenia – czyli rakiet lub innych pojazdów kosmicznych – prywatny sektor dostał dopiero w latach 80.
Dzisiaj to się dzieje na masową skalę – wystarczy o określonej godzinie spojrzeć do góry, żeby zobaczyć sznur starlinków Elona Muska ciągnących po nocnym niebie.
Co jest regulowane głównie wewnętrznymi, krajowymi prawami. Dopuszczenie prywatnych podmiotów do gospodarczego działania w przestrzeni kosmicznej jest zapisane w artykule VI Traktatu, ale konkretne regulacje pozostawiono w gestii państw.
Międzynarodowe prawo kosmiczne było bowiem tworzone głównie po to, by państwa uregulowały swoje wzajemne relacje w przestrzeni kosmicznej. Jego celem było przede wszystkim zapobieżenie przemienienia się przestrzeni kosmicznej w kolejne pole bitwy – także bitwy gospodarczej o zasoby Kosmosu. Te przepisy to w zasadzie kalka z traktatu antarktycznego z czasów prezydenta Eisenhowera.
Szczegółowe rozwiązania „korzystania z Kosmosu”, jak wspomniałem, każdy kraj ma zaś własne – państwa ustalają zasady, prowadzą nadzór, udzielają odpowiednich zgód i pozwoleń na dane działania swoim podmiotom. To mój rząd musi mi udzielić odpowiedzi na pytanie czy mam prawo umieścić satelitę, czy mam prawo badać księżycową plazmę, pobrać i sprowadzać próbki z powierzchni Marsa czy innego ciała niebieskiego. Japonia na przykład obok prowadzenia prac geologicznych reguluje już także to, kto odpowiada za jakiekolwiek szkody w Kosmosie i jak można się od tego ubezpieczyć.
Na razie w Kosmosie rządzi tylko kilka państw i kilkanaście, najwyżej kilkadziesiąt korporacji. Przez analogię do rozwoju handlu morskiego, który w wieku XVI i XVII był zdominowany przez kilka państw, ale z czasem stał się bardzo powszechny na całym świecie, możemy zapewne założyć, że i z operacjami kosmicznymi będzie w przyszłości podobnie. Czy jako kraj nie powinniśmy już dziś myśleć o tym, jak zabezpieczać własne interesy w Kosmosie, by także móc kiedyś jakoś z niego skorzystać?
O tym jak będzie wyglądał ten biznes będą decydowały sukcesy w demonstracji technologii wydobywczych, magazynowych, transportowych czy przetwórczych lub nawet samej obsługi i konserwacji sprzętu. Na razie – inaczej niż na Ziemi – firmy dostarczające technologie planują i dostarczać kompletne systemy i podejmować działalność górniczą.
Na forum ONZ, ale także różnych innych instytucji, które nie mają rangi międzynarodowej, ale zajmują się Kosmosem już tworzone są tzw. reguły harmonizacyjne – tzw. miękkie prawo, zalecenia. I część państw, które nie są potentatami kosmicznymi, np. Holandia, Francja, Norwegia, po prostu inkorporuje te zalecenia do swoich przepisów.
Wokół kosmicznych projektów tworzą się też bloki kosmiczne państw – jak chociażby ten związany z misją Artemis, czy z Międzynarodową Stacją Kosmiczną – które opierają się na skoordynowanych zasadach wspólnie kreowanych przez rządy tych państw. Jeśli zaś jakaś aktywność się rozszerza to państwa albo adaptują przepisy, które już powstały w innych krajach, albo są do tego zachęcane – jeżeli chcą brać udział w jakimś większym projekcie kosmicznym, np. jako dostawca technologii, tak jak Polska, która jest w dużej części dostawcą technologii do wielu projektów.
Niedawno świat obiegła informacja o tzw. złotej asteroidzie 16Psyche, której zasoby kruszcu są tak duże, że po sprowadzeniu ich na Ziemię doprowadziłyby do krachu światowego systemu finansowego. Ile warte są zasoby Kosmosu i co w zasadzie należy brać pod uwagę?
Dziś pod uwagę wziąć możemy na pewno to, co już znamy, czyli usługi satelitarne: GPS, obserwacja, telekomunikacja. W przyszłości do tego dojdą potencjalne zyski z szeroko rozumianej branży górniczej – z wydobycia, z przetwórstwa, z transmisji energii czy innych jakichś usług, ale wartość takiej działalności trudno szacować.
Według obecnych szacunków, rynkowa wartość niklu, żelaza oraz złota wewnątrz 16Psyche była szacowana na 10 tysięcy biliardów dolarów. Spekulacje, które się pojawiają w mediach, co do tego ile warto są zasoby Kosmosu, są jednak najczęściej źle robione, ponieważ zwykle biorą pod uwagę tylko wartość źródła surowców, np. takiej złotej asteroidy – szacują ile tych surowców jest mniej więcej i ile byśmy na tym zarobili wg obecnych cen tych surowców na Ziemi. Ten proces pomija jednak dwie kwestie. Po pierwsze, koszty pozyskania i sprowadzenia danych surowców na Ziemię, po drugie fakt, że bardzo duża część metali będzie wykorzystywana tam, poza Ziemią. To tam będziemy je przetwarzać w kosmicznych stoczniach na użytek innych kosmicznych projektów – produkcji, napraw itd.
A konkretnie, co cennego z ziemskiego punktu widzenia jest w Kosmosie, co chcielibyśmy sprowadzać czy wykorzystywać?
Najczęściej mówi się oczywiście o minerałach ziem rzadkich, jak koltan używany w produkcji telefonów komórkowych – wiemy że występuje na Księżycu (a na Ziemi głównie w rejonach Afryki objętych wojennymi konfliktami). Występuje tam również promex, który na Ziemi nie występuje w ogóle. Mamy tam również metale platynowe i tytan. Mówi się też o Helu3, który na Ziemi występuje w śladowych ilościach lub jako półprodukt, z tym że nie mamy jeszcze w zasadzie dobrych generatorów na jego wykorzystanie. Jest opisywany jako paliwo przyszłości, ale przed nami jest jeszcze długa droga żeby je opracować. Na razie jego zastosowanie nie jest oczywiste. Na Marsie i kometach mamy też deuter.
Coraz więcej mówi się o możliwościach wydobywania wody na Księżycu. Swoje misje w tym zakresie ogłosiło już kilka podmiotów na całym świecie, w tym Europejska Agencja Kosmiczna. Nie chodzi jednak o sprowadzanie z Księżyca na Ziemię wody do picia, jak się wydaje wielu ludziom. Woda na Księżycu – przy wszystkich trudnościach jakie wynikają z lokalizacji – jest po prostu najłatwiejszym surowcem do pozyskania, transportu, magazynowania i przetwarzania. Zanim będziemy zdolni wziąć się za inne substancje, za metale, minerały, platyny, irydy i jakieś cięższe metale, musimy opracować jak je będziemy efektownie i bezusterkowo wydobywać. Tam nikt nie będzie mógł sobie pozwolić na wysłanie inżyniera raz w tygodniu czy na sprowadzenie lądownika i statku kosmicznego bez towaru. To są ogromne koszty. Woda ma więc z jednej strony być testerem, z drugiej zapleczem dla astronautów, służyć do uzupełniania zapasów, a kiedyś w przyszłości być także paliwem dla pojazdów kosmicznych, co oczywiście wymaga jeszcze długiego procesu badań.
Jaki jest dostęp praktyczny do tych surowców, zwłaszcza poza Księżycem? Wspomnieliśmy wcześniej złotą asteroidę – ona jest gdzieś między Marsem a Jowiszem. Czy realne jest skorzystanie kiedyś z jej złota?
Najpierw na pewno będą misje, które będą badać taką asteroidę, sprawdzą jej skład, możliwości dokowania i pozyskania metali. Trzeba więc dokonać badań geologicznych, zrobić odwierty, pobrać próbki tak, jak się to robi m.in. na Marsie. To trochę potrwa. W 2023 roku ma wystartować nowa misja NASA, która będzie lecieć tam przynajmniej 2 lata.
Niedawno o testach dokowania sondy do asteroidy poinformowali też Chińczycy. Bo właśnie problem jest taki, że na asteroidach się nie ląduje tylko się dokuje – to trudny proces przy ciele, które ma bardzo niską grawitację. Jeszcze niewiele o tym wiemy.
O Księżycu wiemy więcej, ponieważ człowiek już tam lądował i sprawdził co nie co. Na Księżycu geologiczne odwierty wykonywano po raz pierwszy podczas misji Apollo 17, wtedy członkiem załogi był geolog Harrison Schmitt. To on przywiózł z Księżyca najwięcej wartościowych próbek.
Warunki panujące na Księżycu są tak różne od ziemskich, że nie da się ustawić wiertła, jak na pustyni w Teksasie i zaplanować wydobycia 1:1, ale szybko, wraz z uprzemysłowieniem tego rejonu i upowszechnieniem się pewnych technologii będzie to łatwiejsze dla większej liczby firm.
Użyłem wcześniej określenia „kosmiczne stocznie”, dziś brzmi to może trochę startrekowo, ale to etap, który nadejdzie dość szybko. Kilka amerykańskich firm, jak na przykład Space Logistics testuje serwisowanie za pomocą doczepianych silników. Space Systems Loral (SSL) miała już zawarte kontrakty z Departamentem Obrony, m.in. na serwisowanie obiektów kosmicznych, w tym też na wytwarzanie części zamiennych w obiektach w przestrzeni kosmicznej. Taka produkcja uwzględnia zarówno wytwarzanie z materiałów obecnych na pokładzie, jak również pozyskiwanych z Księżyca, ale też odzyskiwanych ze złomu kosmicznego. Niestety, spółka matka SSL – Maxar – zdecydowała odejść tymczasowo od projektu i skupić się na swoim systemie obserwacji Ziemi. Pozostałe podmioty, takie jak Thales, dokonują demonstracji technologii, albo – jak Tethers Unlimited czy Quantum Space – rozwijają swoje systemy jeszcze nie przechodząc do fazy demonstracji.
Pozyskiwanie i obróbka złomu kosmicznego, przedłużanie misji poprzez serwisowanie, naprawę lub dostarczanie paliwa czy zapasowych silników to także będzie duży biznes. To już się zresztą dzieje – robi to Northrop Grumman (właściciel Space Logistics) dla satelitów IntelSat.
Czy ten proces uprzemysłowienia Kosmosu ocenia pan na lata czy dekady? Kiedy na przykład możemy się spodziewać pierwszej kosmicznej stoczni?
Pod koniec przyszłej dekady, chyba że wcześniej pojawi się jakaś nowa technologia, która zmieni bieg wydarzeń. A to, że ktoś stworzy jeszcze lepszy system wynoszenia obiektów, jeszcze lepszą automatykę czy systemy produkcji jest przecież bardzo prawdopodobne.
Znacznie wcześniej, bo może nawet jeszcze pod koniec tej dekady, spodziewam się uruchomienia zautomatyzowanych fabryk gdzieś w przestrzeni kosmicznej lub na ciele niebieskim.
Co będą wytwarzać?
Najprawdopodobniej największy boom będzie na produkty mikrograwitacyjne, których na Ziemi wytwarzać się nie da, a co do których testy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej już trwają, np. w obszarze leków.
Żeby fabryki mogły działać muszą być zaopatrywane w surowce. Przykładowo, roboty muszą np. zbierać regolit (księżycowy pył), przetwarzać go, separować odpowiednie jego elementy – oliwiny, bazalty i krzemiany – a później przekazywać kolejnemu robotowi do dalszej obróbki.
Takie kosmiczne fabryki mogłyby stać na Księżycu albo być jak każdy inny sztuczny satelita, bo to, czy sztuczny satelita służy do obserwacji, do nawigacji, czy też coś wytwarza lub przetwarza, to nie ma znaczenia – według prawa kosmicznego one wszystkie są obiektami kosmicznymi. Z tym, że dotąd dookoła Księżyca głównie latały sondy – instrumenty naukowe – a nie rój satelitów. W dodatku Księżyc jest nieco innym ciałem niebieskim niż Ziemia, ma inne warunki, nie ma atmosfery lecz egzosferę; satelity które miałyby działać dookoła Księżyca musiałyby między innymi być odporne na wiatr słoneczny i przechodzenie przez ziemski ogon magnetyczny.
W ramach przygotowań Europejska Agencja Kosmiczna uruchomiła program związany z księżycowym satelitami telekomunikacyjnymi i obserwacyjnymi – mają stworzyć sieć komunikacyjną, do której będą się podłączać wszelkiego rodzaju łaziki, lądowniki, roboty kosmiczne itp. Na razie trwają testy, EAK musi ocenić, jakie technologie będą potrzebne, jakimi już dysponujemy, a kto ewentualnie mógłby dostarczyć niezbędne rozwiązania.
Pamiętajmy też, że my jeszcze nie mamy technologii do zagospodarowywania wielu materiałów, które potencjalnie możemy znaleźć w Kosmosie. Może być i tak, że przez lata będziemy zrzucać na hałdy jakieś substancje, których dla których dziś nie znajdujemy zastosowania, a dopiero po latach nowa technologia pozwoli nam je użyć.
NASA nadal trzyma się starych podwykonawców i starych systemów przetargowych. Bezos i Musk prą w tym czasie do przodu, ale ich działania mobilizują publiczne instytucje, zmuszają je do przyjmowania nowych modeli. Tu się nie da zwolnić. Zachodnie korporacje i NASA czy ESA mają przecież jeszcze innych konkurentów – Chińczycy są na tym polu bardzo aktywni.
Tam się robi straszny tłok. Widział pan serial „Siły kosmiczne”? Nieco przerysowuje problem, ale świetnie pokazuje rywalizację USA i Chin o Księżyc. A przecież do tych dwóch krajów należy doliczyć inne, a także z kilkadziesiąt prywatnych firm. Niech każdy spróbuje czymś wylądować, coś umieścić, wywiercić jakiś szyb – zrobi się ciaśniej niż na Krupówkach w Sylwestra. To nie niesie za sobą ryzyka? A w zasadzie wielu ryzyk?
Porozumienia artemidskie już określają strefy do lądowania i strefy, gdzie lądować nie wolno, albo wolno w określonych przedziałach czasowych. Ustanawiają też obszary dziedzictwa kosmicznego ludzkości – niektóre pozostałości z wcześniejszych misji, jak Apollo, są obiektem zabytkowym.
Oczywiście, na początku będą pewnie jakieś małe przepychanki, ale w przypadku ewentualnych konfliktów musi dojść do konsultacji na podstawie artykułu 9. Traktatu o przestrzeni kosmicznej. Chiny są częścią traktatu, respektują go, bo są w grupie pierwszych państw, które go podpisywały. Także główne reguły istnieją.
Chiny mają jednak pewne przewagi, paradoksalnie wynikające z tego, że nie są państwem demokratycznym i wolnorynkowym. To daje im stabilność polityczną i decyzyjną w sprawie prowadzonych projektów, długofalowość. Kompletnie inaczej jest na Zachodzie. Druga rzecz – Chiny nie informują nad czym pracują. Nie chcą, nie muszą, ogłaszają bardzo późno, że już coś mają.
Czy w Kosmosie obowiązuje prawo patentowe? Prędzej czy później działalność w Kosmosie przyniesie rozwiązania przełomowe – do kogo będą należeć?
Prawo patentowe w przestrzeni kosmicznej obowiązuje wyłącznie na pokładach obiektów kosmicznych zarejestrowanych przez państwa jako ich własne, ponieważ rozciągają na nie swoje jurysdykcje prawne, a także kontrolę administracyjną. Działa to mniej więcej na zasadzie podobnej jak na jednostkach morskich czy w samolotach. Niektóre kraje mają faktycznie przepisy dotyczące kosmicznego prawa patentowego, na przykład Stany Zjednoczone. To powoduje dużo problemów, bo amerykańskie prawo patentowe ogólnie ma tendencję do wychodzenia poza granice państwa.
I faktycznie trwają już w Kosmosie jakieś procesy, które byłyby objęte prawem patentowym?
Tak, na przykład cała gama badań dotyczących wytwarzania światłowodów, drukowania 3D biotuszem, hodowania kryształków białkowych. No i badania mikrograwitacyjne, o których już wspominałem. Europejska Agencja Kosmiczna bada, jakie procesy przemysłowe można by stosować w celach komercyjnych w mikrograwitacji. Chodzi o to, że przy braku wpływu ziemskiego ciążenia nie mamy problemu z rozwarstwianiem się mieszanin czy z konwekcją ponieważ inny jest wpływ wyporności – nie ma odkształceń odlewniczych, nie tworzą się artefakty.
Te przepisy będą też dotyczyć budowania w przestrzeni kosmicznej, nie mówiąc już o całej sekcji projektów, które mają służyć pozyskiwaniu surowców, magazynowaniu, przetwarzaniu i transportowi.
Europejska Agencja Kosmiczna wytypowała astronautów do nowej misji, do grupy 11 rezerwowych badaczy wszedł także Polak dr Sławosz Uznański. Czy do tych wszystkich działań w Kosmosie, o których rozmawiamy potrzebny jest tam jeszcze w ogóle człowiek? Sztuczna inteligencja nie będzie w stanie koordynować wszystkich procesów? Po Marsie od lat krążą łaziki, które sobie radzą bez ludzi.
Łaziki na Marsie mają jeszcze bardzo niski stopień autonomii, nie są w stanie poradzić sobie z bardziej złożonymi procesami. Na etapie wiedzy, którą dziś mamy człowiek wciąż jest niezbędny w procesie uprzemysłowienia Kosmosu. To co daje nam zaś największą przewagę to fakt, że my nie mamy opóźnienia sygnałowego. Człowiek na miejscu jest w stanie na wszystko szybciej reagować, szybciej poinformować.
Był taki pomysł żeby roboty budowały na Marsie domy dla przyszłych mieszkańców, ale na to jest znacznie za wcześnie. Rozwiązaniem na dziś jest raczej umieszczenie na orbicie Marsa astronautów, którzy będą bezpiecznie kierować urządzeniami na Marsie.
Człowiek nie będzie natomiast niezbędny w przypadku fabryk kosmicznych, o których mówiłem wcześniej, bo te da się bardzo łatwo zautomatyzować, gdyż maszyny tam dokonywałyby wyłącznie powtarzalnych czynności. Nie potrzebowałyby wykazywać się kreatywnością, nie musiałyby mieć umiejętności widzenia przestrzennego czy poruszania się w przestrzeni.
*Kamil Muzyka jest członkiem Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego, współprowadzi Prawo i Kosmos; doktoryzuje się z zakresu prawa patentowego w Kosmosie.
Polecamy także:
- Polak wybrany na rezerwowego astronautę ESA. „To ogromny sukces”
- NASA zatrudniła Nokię, aby zbudowała sieć internetową na Księżycu
- Udany start pierwszej chińskiej misji na Marsa. Tianwen-1 ma znaleźć się na orbicie tej planety w lutym 2021
- Bernard Foing – naukowiec i wizjoner, który bada możliwość życia w kosmosie
- Indie i Japonia kontynuują program misji na Księżyc pomimo pandemii