விண்வெளியில் வற்றாத சுரங்கம் – சிறுகோள்களின் பெருவளங்கள்

முனைவர் நடராஜன் ஸ்ரீதர்
ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் துறை,
MaGa Tech Gramam Pvt Ltd, சேலம், இந்தியா
natarajangravity@gmail.com

முன்னுரை

பூமியில் சுரங்கங்கள் தோண்டுவதைப்பற்றி நாம் கேள்விப்பட்டுள்ளோம். பூமிக்கு வெளியே விண்வெளியில் சுற்றி வரும் பல்வேறு விண்கற்கள் அல்லது சிறுகோள்களை நாடி, அவற்றில் சுரங்கங்கள் தோண்டி அதன் கனிம வளங்களை எதிர்காலத் தலைமுறையின் நன்மைக்காகப் பயன்படுத்திக்கொள்ள முடியுமா என்பதை அறிவியல் விளக்கத்தோடு ஆராய முற்படுகிறது இக்கட்டுரை. மேலும் சிறுகோள்களில் சுரங்கம் தோண்டுவதின் அவசியம், பல்வேறு வகையான சிறுகோள்கள், அவற்றில் உள்ள பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் உள்ளடக்கங்கள் ஆகியவை பற்றியும் இக்கட்டுரையில் விவாதிக்கப்படுகிறது.

சிறுகோள் சுரங்கம் தோண்டுதல் – தேவையும் பின்னணியும்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ராக்கெட் அறிவியல் மற்றும் பிற பயனுள்ள தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி காரணமாக, விண்வெளியில் அதிக தூரம் செல்வது சாத்தியமான ஒன்றாக மாறியுள்ளது. அரசாங்க நிறுவனங்கள் மட்டுமல்லாமல், பல தனியார் விண்வெளி நிறுவனங்களும் (SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic போன்றவை) விண்வெளிப் போட்டியில் பங்கேற்கின்றன. மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய ராக்கெட்டுகள் மற்றும் சூப்பர்-ஹெவி ராக்கெட்டுகள் (DragonX மற்றும் Falcon Heavy) போன்றவை மூலம், விண்வெளித் திட்டங்கள் இன்று மிகவும் சிறந்ததாகவும், திறமையானதாகவும், சிக்கனமானதாகவும் மாறியுள்ளன.

அதிக விண்வெளி வாகனங்கள், விண்வெளி ஆய்வகங்கள் மற்றும் பிற வகையான உபகரணங்கள் விண்வெளி ஆய்வுத் துறையை புதிய உயரங்களுக்குக் கொண்டு சென்றுள்ளன. விண்வெளி ஆய்வுகள் குறித்த முதலீடுகள் மற்றும் யோசனைகள் வளர்ச்சியடையும் போது, அதனுடன் தொடர்புடைய தொழில்நுட்பங்களும் பெரிய அளவில் வளர்ச்சி அடைந்துள்ளன. குறிப்பாக வாயேஜர் (சூரிய குடும்பத்திலிருந்து ஆள்வேளிக்கு வெளியேறிய முதல் திட்டம்), நியூ ஹொரைசன் (புளுட்டோவை ஆய்வு செய்தது), காசினி (சனிக்காக), வீனஸ் எக்ஸ்பிரஸ் (சுக்கிரனுக்கு), ஜூனோ (வியாழனுக்கு), செவ்வாய் ரோவர்கள், மெசஞ்சர் (புதனுக்கு) மற்றும் சந்திரனில் உள்ள ரோபோடிக் ரோவர்கள் போன்ற பயணங்கள் இதற்கு சான்று. இதேபோல், ஹப்பிள், சந்திரா எக்ஸ் மற்றும் கோப் போன்ற விண்வெளி அடிப்படையிலான செயற்கைக்கோள்கள் சோதனை ஆய்வுகளின் புதிய வளர்ச்சிக்கு தங்கள் பங்களிப்பை வழங்குகின்றன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், SpaceX தனது தொழில்நுட்பங்களில் அசாதாரணமான முன்னேற்றங்களைச் செய்துள்ளது. மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில் அவர்கள் பெற்ற வெற்றியானது, விண்வெளிப் பயணத்தின் செலவைக் குறைத்துள்ளது. இது விண்வெளி ஆராய்ச்சியை மேலும் அணுகக்கூடியதாக மாற்றியுள்ளது. மேலும், ஸ்டார்ஷிப் என்ற புதிய தலைமுறை விண்கலத்தை உருவாக்குவதில் SpaceX தீவிரமாக ஈடுபட்டுள்ளது. இந்த விண்கலம் மனிதர்களை செவ்வாய் கிரகத்திற்கு அனுப்பும் திறன் கொண்டது மற்றும் எதிர்காலத்தில் விண்வெளிப் பயணத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. SpaceX-ன் க்ரூ டிராகன் விண்கலம், நாசாவுடன் இணைந்து, விண்வெளி வீரர்களைச் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்திற்கு அனுப்பவும், மீண்டும் பூமிக்கு கொண்டு வரவும் பயன்படுகிறது. இது, அமெரிக்காவின் விண்வெளிப் பயணத் திறனை மீண்டும் உறுதிப்படுத்தும் ஒரு முக்கியமான சாதனையாகும்.

இந்த தொழில்நுட்பங்கள் பூமியின் ஆற்றல் நெருக்கடி மற்றும் பிற பொருள் தேவைகளுக்கான தீர்வுக்கான புதிய நம்பிக்கையைத் தருகின்றன. பூமியின் ஆற்றல் தேவைகள் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகின்றன. தொழில்துறை, வாகனங்கள் மற்றும் பிற உபகரணங்களின் வளர்ச்சி காரணமாக மாற்று ஆற்றல் மூலங்களின் தேவை அவசியமாகிவிட்டது. 2018 ஆம் ஆண்டில், தென்னாப்பிரிக்காவின் கேப்டவுனில் மோசமான ஒரு பூஜ்ஜிய நாள் (பூமிக்கு அடியில் உள்ள நீர் மட்டம் முற்றிலும் வற்றிய நிலை) நெருக்கடி ஏற்பட்டது. இது எதிர்காலத்தில் நீர் மற்றும் பிற ஆற்றல் வளங்களின் கூடுதல் தேவை இல்லாவிட்டால் எதிர்கொள்ள வேண்டிய இருள் நிலையை விளக்குகிறது. பிற தொழில்களிலும், பொருட்களின் பற்றாக்குறை ஏற்படுகிறது. பூமியின் அரிய வளங்கள் மற்றும் பிற அதிக செலவு பிடிக்கும் பொருட்கள் உலகளாவிய வளர்ச்சி மற்றும் சந்தைத் தேவைகள் காரணமாக பெரிய அளவில் சுரண்டப்படுகின்றன. இந்தப் பொருட்களின் பற்றாக்குறையானது நானோ தொழில்நுட்பம், மருத்துவம் மற்றும் இதர தொழில்துறைத் துறைகள் போன்ற பல வளரும் துறைகளை பாதிக்கும்.

இந்த நெருக்கடியைத் தீர்க்க, விண்வெளித் தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு வளங்களைப் பெறுவது ஒரு மாற்றுத் தீர்வாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களில் இருந்து பல்வேறு பொருட்கள் மற்றும் தாதுக்களைப் பெற்றுப் பயன்படுத்துவது பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் சிறுகோள் சுரங்கம் தோண்டுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஏற்கனவே உள்ள விண்வெளி தொழில்நுட்பங்கள் சிறுகோள்களிலிருந்து பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

2000 ஆம் ஆண்டிலிருந்து, 80க்கும் மேற்பட்ட விண்வெளி தொடர்புடைய புதிய நிறுவனங்களில் 13.3 பில்லியன் டாலருக்கும் அதிகமான முதலீடு செய்யப்பட்டுள்ளது. பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களில் மிகக் குறைந்த புவி ஈர்ப்பு விசை உள்ளது. எனவே, சிறுகோள்களில் சுரங்கம் செய்வது எளிது. 1 கிமீக்கும் அதிகமான அளவு கொண்ட 1000 க்கும் அதிகமான பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் உள்ளன. ஒரு ஆய்வு விண்கலம் சிறுகோளைச் சுற்றி வருவதில் உள்ள பிரச்சினைகள் [1] இல் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன. ரோசெட்டா, டார்ட் மற்றும் பிற சிறுகோள் தொடர்பான விண்வெளிப் பயணங்கள் விண்வெளி ஆய்வின் புதிய அத்தியாயங்களை எழுதி வருகின்றன. 2014 ஆம் ஆண்டில் தொடங்கி 2016 ஆம் ஆண்டு வரை நீடித்த ரோசெட்டா பயணம், 67பி/சூரியுமா-செரெஜூமோவ்-கெரசிமென்கோ என்ற வால்மீனைச் சுற்றி வந்து, அதன் மேற்பரப்பில் பிலே என்ற விண்கலத்தைத் தரையிறக்கியது. இதன் முக்கிய நோக்கம் வால்மீனின் அமைப்பு, மேற்பரப்பு மற்றும் தோற்றம் பற்றிய ஆழமான புரிதலைப் பெறுவதாகும். வால்மீன்களில் உள்ள நீர் மற்றும் கரிமப் பொருட்களின் தன்மை பற்றியும் இந்தப் பயணமானது புதிய தகவல்களை வழங்கியது.

சமீபத்தில், 2022 ஆம் ஆண்டில் நடைபெற்ற டார்ட் பயணம் விண்வெளி பாதுகாப்புக்கான ஒரு முக்கியப் படியாகக் கருதப்படுகிறது. டிடிமோஸ் என்ற சிறுகோளின் துணைக்கோளான டைமோர்போஸைத் தாக்கி, அதன் சுற்றுப்பாதையை மாற்றியது இதன் நோக்கமாகும். சிறுகோள் தாக்குதலிலிருந்து பூமியைப் பாதுகாப்பதற்கான புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் பரிசோதிப்பதே இதன் முக்கிய நோக்கம்.

ஜப்பானிய விண்வெளி ஆய்வு மையம் மேற்கொண்ட ஹயபுசா மற்றும் ஹயபுசா2 பயணங்கள் சிறுகோள்களிலிருந்து மாதிரிகளைச் சேகரித்து பூமிக்குக் கொண்டுவந்தன. ஹயபுசா பயணம் இடோகவா என்ற சிறுகோளிலிருந்தும், ஹயபுசா2 பயணம் ரியூகு என்ற சிறுகோளிலிருந்தும் மாதிரிகளைச் சேகரித்தன. இந்தப் பயணங்கள் சிறுகோள்களின் கனிமவியல், தோற்றம் மற்றும் அமைப்பு பற்றி முக்கியமான தகவல்களை வழங்கின. இவற்றின் மூலம், சிறுகோள்கள் பற்றிய நமது புரிதலை பெரிதும் விரிவுபடுத்த முடிந்தது.

இந்தப் பயணங்கள் சிறுகோள் சுரங்கம், விண்வெளி பாதுகாப்பு மற்றும் விண்வெளி ஆய்வு ஆகிய துறைகளில் எதிர்கால முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும். சிறுகோள்களிலிருந்து மதிப்புமிக்க வளங்களைப் பெறுதல், விண்வெளியில் மனிதர்கள் வாழத் தேவையான வளங்களைப் பெறுதல் மற்றும் எதிர்காலத்தில் ஏற்படக்கூடிய சிறுகோள் தாக்குதல்களிலிருந்து நம்மைப் பாதுகாத்துக் கொள்வது போன்ற பல நோக்கங்களுக்கு இந்தப் பயணங்கள் உதவக்கூடும். இத்தகைய பயன்கள் விளைவாக சிறுகோள் சுரங்கம் தோண்டுதல் ஒரு சுவாரஸ்யமான தொழில்நுட்பமாக உருவெடுத்துள்ளது.

சிறுகோள்கள்

பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் பல்வேறு மூலப்பொருட்களின் ஆதாரமாக இருக்கலாம் [2]. பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் மூன்று முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. அவை:

சி வகை (கார்பனேசியஸ்): நீர் மற்றும் கார்பனை கொண்டுள்ளது.
எஸ் வகை (பாறை வகை): சிலிக்கேட்டுகள், சல்பேட்டுகள் மற்றும் பிற உலோக கூறுகள் போன்ற பாறை போன்ற அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
எம் வகை (உலோக வகை ): பெரும்பாலும் உலோகங்களைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு சிறுகோள் மேற்கூறிய வகைகளில் எது என்பதை மின்காந்த அலைப் பிரதிபலிப்பு ஆய்வு மூலம் உறுதிப்படுத்தலாம். சி வகை சிறுகோள்கள் நீர், உலோகம் மற்றும் பிற கரிம கூறுகளைக் கொண்டிருப்பதால், சிறுகோள் சுரங்கத்திற்கான முக்கிய இலக்குகளாகக் கருதப்படுகின்றன. இந்த சிறுகோள்களில் இருந்து பெறப்படும் வளங்கள் ராக்கெட் எரிபொருள், விண்வெளி உபகரணங்கள் மற்றும் ராக்கெட் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். எஸ் வகை சிறுகோள்கள் பிளாட்டினம் போன்ற உலோகங்களை கொண்டுள்ளன. அவை பூமியில் உள்ள வர்த்தக சந்தைகளில் பணமாக்கப்படலாம். எம் வகை சிறுகோள்கள் பெரும்பாலும் உலோகங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை விண்வெளிப் பயணங்களுக்கான உபகரணங்களைத் தயாரிக்கவும், விண்வெளியில் குடியேறுவதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

அனைத்து வகையான சிறுகோள்களிலும், சி வகை சிறுகோள்கள் மிகவும் பிரசித்தி பெற்றவை. பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களில் 75% சி வகையைச் சேர்ந்தவை. இந்த வகை சிறுகோள்களில் சுமார் 20-25% நீர் உள்ளது. மேலும், இத்தகைய சிறுகோள்களில் உலோகங்கள் மற்றும் கார்பன் கூறுகளும் உள்ளன. எஸ் வகை சிறுகோள்களில் இரும்பு மற்றும் பிற உலோகங்கள் குறைவு. ஆனால் அவை அதிகளவு பிளாட்டினத்தைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, இந்த வகை சிறுகோள்கள் விண்வெளி நிறுவனங்களுக்கு சிறந்த பொருளாதாரத் தீர்வாக இருக்கும். எம் வகை சிறுகோள்கள் உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக் கலவைகளைக் கொண்டுள்ளன. எம் வகை சிறுகோள்களை விண்கலங்களுக்கான பொருட்களை வழங்கும் சுரங்கமாகப் பயன்படுத்தலாம். சிறுகோள் பட்டையில் இருக்கும் எம் வகை சிறுகோள்களில் பூமியின் மையத்தில் உள்ள உலோகச் செறிவுகளை விட பில்லியன் மடங்கு அதிக உலோகச் செறிவுகள் இருக்கலாம்.

சி1 கார்பனேசியஸ் சிறுகோள்களில் சராசரியாக 10% நீர் களிமண் வடிவில் உள்ளது. 2% முதல் 5% வரை கார்பன் கிராஃபைட் வடிவில் உள்ளது. இரும்பு சல்பைடு மற்றும் நீரில் கரையும் சல்பேட்டுகள் போன்ற மற்ற கூறுகளும் இத்தகைய சிறுகோள்களில் உள்ளன. சி2 வகை சிறுகோள்கள் சிறிய அளவு மேக்னடைட், குறைந்த அளவு நீர், கார்பன், 10% சல்பர், கரையக்கூடிய சோடியம் மற்றும் மாங்கனீஸ் போன்ற தாதுக்களைக் கொண்டுள்ளன. சி3, சி4 மற்றும் சி5 ஆகியவை மிகக் குறைந்த நீர் மட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன.

பூமிக்கு அருகிலுள்ள ஒரு சி வகை சிறுகோள் விண்கலம் மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. 253 மத்தீல்டே என்ற சிறுகோளிலிருந்து 1212 கிமீ தொலைவில் அந்த விண்கலம் பறந்தது. அந்த சிறுகோள் பரிமாணம் 45 கிமீ x 46 கிமீ x 66 கிமீ என அளவிடப்பட்டது. அதன் செயலாக்கப்பட்ட படம் [3] இல் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. அந்த சிறுகோள்களில் பின்வரும் கூறுகள் உள்ளன [4].

சி2 வகை சிறுகோள்களானவை Fe – 10.7%, Ni – 1.4%, Co – 10.11%, C – 1.4%, H₂O – 5.7%, S – 1.3%, FeO – 15.4%, SiO2 – 33.8%, MgO – 23.8%, Al2O3 – 2.4%, Na₂O – 0.55%, K₂O – 0.04%, P2O5 – 0.28% ஆகியவற்றைக் கொண்டவை. பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களின் கண்டுபிடிப்பு நாளுக்கு நாள் அதிகரித்து வருகிறது. 2014 ஆம் ஆண்டில், 2013 ஆம் ஆண்டை விட பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களின் அவதானிப்பு 42% அதிகரித்துள்ளது.

Fe, Co, Ni, Ge, Re, Ru, Pt, Pd, Os, Ir மற்றும் Au போன்ற இரசாயனக் கூறுகள் சில சிறுகோள்களில் அதிகளவில் காணப்படுகின்றன. சிறுகோள்களில் இருந்து பிளாட்டினம் தோண்டி எடுக்கும் போது, Ag, In, Ga, As மற்றும் பல பயனுள்ள தாதுக்களையும் பிரித்தெடுக்க முடியும். இந்தப் பிரித்தெடுக்கப்பட்ட பொருட்களை விண்வெளிக் கட்டுமானத்திற்கும், பூமியில் லாபகரமான விற்பனைக்கும் பயன்படுத்தலாம். பூமியில், பிளாட்டினம் பெரும்பாலும் ஒரு நாட்டில் (தென்னாப்பிரிக்கா) மட்டுமே குவிந்துள்ளது. உள்ள பிளாட்டினம் வளம் அடுத்த 240 ஆண்டுகளுக்கு மட்டுமே கிடைக்கும். ஆனால், பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் பிளாட்டினத்திற்கான மாற்று ஆதாரமாக உள்ளன.

சிறுகோள்களுக்கு சரியான பிரதிபலிப்பான மேற்பரப்பு இல்லை. ஆனால் அவை பகுதி பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு சிறுகோளின் நிறமாலையானது, அவதானிக்கப்பட்ட நிறமாலையை சூரிய நிறமாலையால் வகுத்துப் பெறப்படுகிறது.

நீர் – எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துதல்

பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களில் இருந்து நீரைச் சேகரிப்பது ஏன் மிகவும் முக்கியம்? ஏனெனில், எதிர்கால விண்வெளி ஆய்வுப் பணிகளில் எரிபொருளாக நீரைப் பயன்படுத்தலாம். இப்போதுள்ள வேதி எரிபொருட்களுக்குப் பதிலாக, நீரை ஒரு வகை மிகவும் சூடான நீராவி, போல மாற்றி எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த செயல்முறையில், நீரை ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனாகப் பிரிக்கப்படுகிறது, மேலும் அவை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் [5].

சிறுகோள் சுரங்கத் திட்டங்களின் விளைவாக, H₂O, N₂, O₂ போன்ற உயிர்வாழ்வுப் பொருட்கள், H₂, O₂, CH₄, CH₃OH போன்ற எரிபொருள் பொருட்கள், CO₂, NH₄OH போன்ற வேளாண் தேவைகள், H2O2 போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் மற்றும் SO₂ போன்ற குளிர்பதனப் பொருட்கள் ஆகியவை சிறுகோள்களில் இருந்து பெறப்படும் என்று நம்பப்படுகிறது. இதேபோல், Au, Pt, Pd, Os, Ir, Tn, Ru, Re மற்றும் Ge போன்ற உலோகங்கள் மற்றும் Si, Al, Ga, Cd, As, Se, In, Sb மற்றும் Te போன்ற குறைக்கடத்திகள் சிறுகோள் சுரங்கம் மூலம் பெறப்படலாம்.

தொழில்நுட்பம்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சிறுகோள் சுரங்கப் பணிகளில் விண்வெளி ரோபோக்கள் குழு பயன்படுத்தப்படலாம் என முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. இந்த விண்வெளி வீரோபோக்கள் குழு சிறுகோள்களுடன் இணைந்து, அவற்றின் உள்ளடக்கங்களை ஆராய முடியும். சிறுகோள்களை உடைத்தல் மற்றும் அவற்றை ஏவுவாகனத்துக்கு மாற்றுதல் போன்ற பணிகளைச் செய்ய இந்த ரோபோக்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த பயணத்திற்கு, கியூப்சேட்டுகள் (Cubesats) பயன்படுத்தப்படலாம் என வும் முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. கியூப்சேட்டுகள் தாய் விண்கலத்துடன் இணைக்கப்பட்டு, மாதிரி பகுப்பாய்வு மற்றும் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக சிறுகோள்களில் இறக்கி விடப்படும்.

தாய் விண்கலம், ரோபோக்களுக்கான வாகனத்தை ஏந்திச் செல்லும். இதனால் எரிபொருள் சேமிக்கப்படும் மற்றும் பணியின் சிரமங்கள் மற்றும் காலம் குறையும் [6]. கியூப்சேட்டுகள் நானோ தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட மைக்ரோ செயற்கைக்கோள்கள். ஆகும் சிறுகோள் சுரங்கத்திற்கு நான்கு நிலைகள் உள்ளன. அவை:

ஆய்வு (Prospecting)
சேகரிப்பு (Harvesting)
செயலாக்கம் (Processing)
உற்பத்தி (Manufacturing)

ஆய்வு நிலை

ஆய்வு நிலையில், சிறிய செயற்கைக்கோள்கள் சிறுகோள்களைச் சுற்றிச் சென்று அங்கு கிடைக்கும் வளங்களைக் கண்டறியும். இந்த ஆய்வு நிலை மூன்று முறைகளைக் கொண்டுள்ளது:

தேவையான வளங்கள் அதிகம் உள்ள சிறுகோள்களைக் கண்டறிதல்
கிடைக்கும் வளங்களின் இருப்பிடம் தொலைவில் இருந்தே உறுதிப்படுத்துதல்
சிறுகோள்களுக்கு அருகில் சென்று வளங்களின் இயல்பை அறிதல்

இந்த நிலையில் வளங்களை அறிதல் இரண்டு துணைப் பிரிவுகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. அவை:

தொடு ஆய்வு:
தொடாத ஆய்வு:

சிறுகோள்களில் உள்ள தாதுக்களின் எண்ணிக்கையை பின்வருமாறு அளவிடலாம் [7]:

N_ore== P_type . P_rich . P_{low-Δ v} . P_eng . N (> D__min)

இதில்:

N_ore=: தாதுக்களின் அளவு
P_type: வகைப்பாட்டின் நிகழ்தகவு
P_rich: வளத்தின் செறிவின் நிகழ்தகவு
Pl_{ow-Δ v}: குறைந்த டெல்டா-வி சுற்றுப்பாதையைக் கொண்ட சிறுகோளின் நிகழ்தகவு
P_eng : பொறியியல் சவால்களின் நிகழ்தகவு
N (> D__min): குறைந்தபட்ச அளவை விட அதிகமான சிறுகோள்களின் எண்ணிக்கை

1991 ஆம் ஆண்டு முதல் பல செயற்கைக்கோள்கள் சிறுகோள்களை ஆராய அனுப்பப்பட்டுள்ளன. 1991 மற்றும் 1993 ஆம் ஆண்டுகளில், கலிலியோ செயற்கைக்கோள்கள் கேஸ்ப்ரா மற்றும் ஐடா என்ற சிறுகோள்களைக் கடந்து சென்றன. 2001 ஆம் ஆண்டில், பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள் சந்திப்பு விண்கலம் (NEAR) ஒரு சிறுகோளில் தரையிறங்கியது. 1999 ஆம் ஆண்டில், டீப்ஸ்பேஸ்-I 9969 பிரெய்ல் மற்றும் 1992KD ஆகியவற்றின் படங்களை எடுத்தது. 1992 ஆம் ஆண்டில், ஸ்டார்டஸ்ட் ஒரு சிறுகோளைக் கடந்து சென்று அறிவியல் தகவல்களைச் சேகரித்தது. 2005 ஆம் ஆண்டில், ஜப்பானின் ஹயபுசா செயற்கைக்கோள் இடோகவா என்ற சிறுகோளில் தரையிறங்கி அதன் மாதிரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்தது. சீனாவின் சாங்’இ-2 விண்வெளிப் பயணம் 4179 என்ற சிறுகோளுக்கு அருகில் பறந்து அதிக தெளிவுத்தன்மை கொண்ட படங்களை எடுத்தது.

செவ்வாய் கிரகத்தை ஆராய்வதில் கியூப்சேட் ஏற்கனவே பணியில் உள்ளது [8]. நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி கியூப்சேட் போன்ற செயற்கைக்கோள்களை உருவாக்குவதற்கு வழிவகுத்தது. எதிர்கால செயற்கைக்கோள்களில் பயன்படுத்தக்கூடிய மைக்ரோ அயன் எஞ்சின், மைக்ரோ பல்ஸ் பிளாஸ்மா திரஸ்டர் மற்றும் மைக்ரோ தகவல் தொடர்பு அலகு ஆகியவற்றை உருவாக்க நானோ தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படலாம் என நம்பப்படுகிறது.

சேகரிப்பு நிலை

சேகரிப்பு என்பது சிறுகோள்களில் இருந்து தாதுக்களைப் பிரித்தெடுக்கும் மற்றொரு நிலை ஆகும். இந்த சேகரிப்பு செயல்முறையில், ரோபோடிக் விண்கலங்கள் சிறுகோள்களில் இருந்து தாதுக்கள் மற்றும் நீரைச் சேகரிக்கும். பெறப்படும் நீர், விண்கலங்களுக்கான எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படும் [9]. இந்த செயல்முறை பெரும்பாலும் சிறுகோள்களில் இருந்து தாதுக்களைப் பிரித்தெடுப்பதில் கவனம் செலுத்தும். முன்னதாகப் பெறப்பட்ட தகவல்களின் அடிப்படையில், ரோபோடிக் விண்கலங்கள் சிறுகோள்களில் இருந்து பயனுள்ள தாதுக்களைப் பிரித்தெடுக்கும்.

செயலாக்க நிலை

சிறுகோள் சுரங்கத்தின் மூன்றாவது நிலையில், செயலாக்க நிலை தொடங்கும். சேகரிப்பு நிலையில் பெறப்பட்ட பொருட்கள் எரிபொருள், குடிநீர் மற்றும் பிற உபகரணப் பொருட்கள் போன்ற வடிவங்களில் செயலாக்கப்படும். சேகரிக்கப்பட்ட பொருட்கள் செயலாக்க அலகுக்கு அனுப்பப்பட்டு, பின்னர் தயாரிப்பு மற்றும் உற்பத்தி நிலைக்கு அனுப்பப்படும் [9].

உற்பத்தி நிலை

சிறுகோள் சுரங்கத்தின் இறுதி நிலை உற்பத்தி நிலையாகும். மைக்ரோ ஈர்ப்பு மற்றும் கடுமையான வெற்றிடச் சூழலில் உற்பத்தி செய்வது என்பது பல பல சவால்களைக் கொண்டது. பின்னர் பிரித்தெடுக்கப்பட்ட வளங்கள் பாதுகாப்பான கொள்கலன்களில் சேமிக்கப்படும். ஆவியாகக்கூடிய பொருட்கள் அதிக அழுத்தத்தில் அடக்கிச் சேமிக்கப்படும். இதேபோல், நீர் தேவையான அளவு அழுத்தப்பட்ட சிலிண்டர்களில் சேமிக்கப்படும் மற்றும் தாதுக்கள் மூடிய காப்ஸ்யூல்களில் வைக்கப்படும்.

விண்வெளியில் உற்பத்தி செய்ய பெரிய கட்டமைப்புகள் தேவைப்படும். இதற்கான எரிபொருள் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, பெரிய அளவிலான சூரிய ஆற்றல் கலன்கள் பயன்படுத்தப்பட்டு அதிக ஆற்றலானது உற்பத்தி செய்யப்படும்.

பூமியைச் சுற்றி ஒரு பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோளைப் பிடிப்பது [14] இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது. பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் அதைப் பிடித்து இழுத்துச் செல்ல ஒரு எளிய வழிமுறையை உருவாக்கிச் செயல்படுத்தியுள்ளனர். எதிர்காலத்தில் இவ்வாறு பிடித்து சுரங்கம் செய்ய 23 சிறுகோள்கள் பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளன. பூமியின் ஈர்ப்பு விசைப் புலத்தில் உள்ள சிறுகோளின் இயக்க சமன்பாடுகள் [14] இல் விரிவாக அணுகப்பட்டுள்ளன.

இல்மனைட் (FeTiO₃) இலிருந்து டைட்டானியத்தை பிரித்தெடுப்பதற்கான தரநிலை வழிமுறை:

FeTiO₃ (s) + 3Cl2 (g) + 3C (s) → 3Co(g) + FeCl₂ (s) + TiCl4(g)

TiCl₄(g) + 2Mg(s) → 2MgCl₂(l) + Ti (s)

சிறுகோள்கள் உயிரற்ற குளிர் மற்றும் இறந்த உலகங்கள் எனக் கருதப்படுகின்றன. நாசாவிடம், பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள் மாற்றுப் பயணத்திற்கு, குறைந்த பூமி சுற்றுப்பாதையைத் தாண்டி விண்வெளி சேவைகளுக்கு மனித மற்றும் ரோபோடிக் பங்களிப்புகளை இணைக்கும் யோசனை உள்ளது. இந்தப் பயணத்தின் மூன்று முக்கிய பகுதிகள்:

அவதானிப்பு: தாதுக்கள் நிறைந்த இலக்கு சிறுகோளை அவதானிப்பது.
வாகன செயல்படுத்தல்: ரோபோடிக் சிறுகோள் வாகனத்தைப் பயன்படுத்தி சிறுகோளை விண்கலத்துடன் இணைப்பது.
மனித விண்வெளிப் பயணப் பிரிவு: சிறுகோள்களில் மாதிரிகள் எடுத்தல் மற்றும் ஆராய்ச்சி போன்ற பணிகளைச் செய்வது.

இத்தகைய அரிய தனிமங்களின் சந்தை மதிப்புத் தரவுகளை [2] மற்றும் [10] ஆகியவற்றிலிருந்து பெறலாம்.

உறுப்பு	விலை (அமெரிக்க டாலர்/கி)	செறிவு (ppm)	சுரங்க உற்பத்தி (டன்/ஆண்டு)	விற்பனை செய்யப்பட்ட டன்	விற்பனை (அமெரிக்க டாலர் மில்லியன்/ஆண்டு)
குறைக்கடத்திகள்
பாஸ்பரஸ் (P)	0.08	1300	10,100	722	2,167
காலியம் (Ga)	300.00	60	468	468	1,544
ஜெர்மானியம் (Ge)	745.00	210	1,640	1,640	6,145
ஆர்சனிக் (As)	0.94	3.7	28	28	85
செலினியம் (Se)	10.47	36	281	281	846
இண்டியம் (In)	160.00	0.46	4	4	11
ஆன்டிமனி (Sb)	3.92	0.047	0.4	0	0
டெல்லூரியம் (Te)	57.32	0.45	4	0	0
குறைக்கடத்திகளின் மொத்தம்				3143	10798

வேகம் மாற்றம்

வேகம் மாற்றம் என்பது சிறுகோள் சுரங்கப் பணியில் மிக முக்கியமான ஒரு காரணியாகும். ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இருந்து மற்றொரு சுற்றுப்பாதைக்கு பொருட்களை மாற்றுவது என்பது தூரத்தை மட்டுமல்லாமல், வேகம் மாற்றத்தையும் பயன்படுத்துவதைக் குறிக்கிறது. ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இருந்து மற்றொரு சுற்றுப்பாதைக்கு மாறுவதற்கு டெல்டா-வி அல்லது δv எனப்படும் வேகம் மாற்றம் தேவைப்படுகிறது.

[11] மற்றும் [12] ஆகியவற்றில் இருந்து பெறப்பட்ட தகவல்களின்படி, பல்வேறு டெல்டா-வி மதிப்புகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன.

மாற்றம்	டெல்டா-V (கிமீ/வி)
பூமிப் பரப்பிலிருந்து LEOக்கு	8.5
பூமிப் பரப்பிலிருந்து தப்பிக்கும் வேகத்திற்கு	11.2
பூமிப் பரப்பிலிருந்து GEOக்கு	11.8
LEO-லிருந்து தப்பிக்கும் வேகத்திற்கு	3.2
LEO-லிருந்து செவ்வாய் அல்லது வெள்ளி பரிமாற்ற சுற்றுப்பாதைக்கு	3.7
LEO-லிருந்து GEOக்கு	3.5
LEO-லிருந்து HEEOக்கு	2.5
LEO-லிருந்து சந்திர தரையிறக்கத்திற்கு	6.3
LEO-லிருந்து பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோளுக்கு	4.0
சந்திரப் பரப்பிலிருந்து LEOக்கு (வளிமண்டலத்தில் மெதுவாகச் செல்லுதல்)	2.4
NEA-லிருந்து பூமி பரிமாற்ற சுற்றுப்பாதைக்கு	1.0
போபோஸ் அல்லது டீமோஸ்-லிருந்து LEOக்கு	8.0

சிறுகோள்களில் சுரங்கம் செய்யப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள் கீறல், துளைத்தல், வெடித்தல், வெட்டுதல், ஆவியாக்குதல், வெட்டி நொறுக்குதல் போன்றவை. மேற்பரப்பு சுரங்க முறையும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

நிகழ்கால மதிப்பு

முன்மொழியப்பட்ட நிதியுதவி பெறும் சிறுகோள் திட்டத்தின் நிகழ்கால மதிப்பு பின்வருமாறு வரையறுக்கப் படுகிறது [12]:

NPV = R(1+i)^-n -C

இங்கு:

R: ஒரு பொருளின் நிகழ்கால மதிப்பு
n: ஆண்டுகள்
i: சந்தை வட்டி விகிதம்
C: மூலதனம்

நிகழ்கால மதிப்பானது பின்வருவனவற்றைச் சார்ந்தது.

திட்டத்தைத் தொடங்குவதற்கான செலவு
பூமிக்குத் திரும்பும் பொருளின் அளவு
பயணத்தின் காலம்

இத்தகைய கணக்கீடுகள் அடிப்படையில் சிறுகோள்களில் இருந்து தனிமங்கள் மற்றும் ஏனைய பொருள்களை எடுத்து வருதல் எதிர்காலத்தில் இலாபகரமானதாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது.

சிறுகோள் சுரங்கத்தின் சவால்கள்

சிறுகோள் சுரங்கம் என்பது மனிதகுலத்தின் எதிர்காலத்திற்கான ஒரு முக்கியமான வாய்ப்பைத் திறந்து வைத்தாலும், இது பல சவால்களையும் எதிர்கொள்கிறது. இந்தச் சவால்களைப் புரிந்துகொள்வதும், அவற்றைச் சமாளிக்கத் தயாராவதும் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் வெற்றிக்கு மிகவும் அவசியம்.

அதிக செலவு:

சிறுகோள்களுக்குச் சென்று, சுரங்கம் செய்யும் செயல்முறை மற்றும் பொருட்களைப் பூமிக்குக் கொண்டு வருவது மிகவும் செலவு பிடிக்கும். ராக்கெட் ஏவுதல், விண்கலம் வடிவமைப்பு மற்றும் உருவாக்கம், சுரங்கக் கருவிகள், தகவல் தொடர்பு உபகரணங்கள், விண்வெளி வீரர்களின் பயிற்சி மற்றும் பாதுகாப்பு எனப் பல அம்சங்களிலும் அதிக செலவுகள் ஏற்படும். மேலும், சிறுகோள்கள் பூமியிலிருந்து மிகவும் தொலைவில் இருப்பதால், பயணத்திற்கு அதிக நேரமும், எரிபொருளும் தேவைப்படும், இது செலவினத்தை மேலும் அதிகரிக்கிறது. இந்தச் செலவினங்களைக் குறைக்கவும், சுரங்கத்தின் இலாபத்தன்மையை அதிகரிக்கவும், புதிய தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவது அவசியம்.

விண்வெளி சூழலின் சவால்கள்:

விண்வெளி என்பது மனிதர்களுக்கும், இயந்திரங்களுக்கும் கடுமையான சூழல் ஆகும். சிறுகோள்களில் மைக்ரோ ஈர்ப்பு, வெப்பநிலை மாறுபாடுகள், கதிர்வீச்சு மற்றும் வெற்றிடம் ஆகியவை சுரங்கப் பணிகளை மிகவும் சவாலாக்குகின்றன. விண்கலங்கள் மற்றும் கருவிகள் இந்தக் கடுமையான சூழலைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். மேலும், விண்வெளியில் ஏற்படக்கூடிய எதிர்பாராத நிகழ்வுகளான சிறுகோள் மோதல், விண்கற்கள், சூரியப் புயல்கள் போன்றவற்றிற்குத் தயாராக இருக்கவும் வேண்டும்.

சிறுகோள்களை அடைதல் மற்றும் தரையிறங்குதல்:

சிறுகோள்களின் சுற்றுப்பாதை நிலையற்றதாக இருப்பதால், துல்லியமான வழிசெலுத்தல் மற்றும் தரையிறங்கும் முறைகள் மிகவும் அவசியம். சிறுகோள்களின் மேற்பரப்புப் பற்றிய துல்லியமான தகவல்கள்இல்லாததால், தரையிறங்கும் போது விபத்துக்கள் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. இந்தச் சவால்களைச் சமாளிக்க, மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் துல்லியமான வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி:

சிறுகோள்களில் சுரங்கம் செய்வதற்குத் தேவையான தொழில்நுட்பம் இன்னும் முழுமையாக வளர்ச்சி பெறவில்லை. புதிய வகை விண்கலங்கள், சுரங்கக் கருவிகள், எரிபொருள் அமைப்புகள், தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள் போன்ற பல அம்சங்களில் மேம்பாடுகள் தேவை. மேலும், விண்வெளியில் சுரங்கம் செய்து, கனிம வளங்களைக் கொண்டுவரும் பயண முறைகளை உருவாக்குவது ஒரு பெரிய சவாலாகும். இந்தத் தொழில்நுட்பத் துறையில் தொடர்ந்து ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு அவசியம்.

சட்ட மற்றும் ஒழுங்குமுறை சவால்கள்:

விண்வெளி சட்டங்கள் மற்றும் விண்வெளியில் வளங்களைப் பகிர்ந்துகொள்வது குறித்த சர்வதேச ஒப்பந்தங்கள் இன்னும் முழுமையாக உருவாகவில்லை. எந்த நாடு, எந்த நிறுவனம் சிறுகோள்களில் சுரங்கம் அமைப்பது, எந்த வளத்தை எப்படிப் பகிர்ந்துகொள்வது போன்ற விவகாரங்களில் தெளிவான விதிகள் இல்லை. இது போன்ற விவகாரங்களில் சர்வதேச ஒத்துழைப்பு மற்றும் புதிய விதிகள் அவசியம். மேலும், சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளைத் தடுப்பதற்கான விதிமுறைகளும் வகுக்கப்பட வேண்டும்.

இத்தகைய சவால்களைச் சமாளித்து, சிறுகோள் சுரங்கத்தை ஒரு வெற்றிகரமான தொழிலாக உருவாக்குவதற்கு, அரசாங்கங்கள், விண்வெளி நிறுவனங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒன்றிணைந்து பணியாற்ற வேண்டும். புதிய தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குதல், சர்வதேச ஒத்துழைப்பு, சட்ட மற்றும் ஒழுங்குமுறை சீரமைப்பு ஆகியவை சிறுகோள் சுரங்கத்தின் எதிர்காலத்திற்கு முக்கியமானவை.

முடிவுரை

மாற்று வளங்களைத் தேடுவதற்கு சிறுகோள் சுரங்கம் தோண்டுதல் ஒரு வரப்பிரசாதமாகும். எதிர்காலச் சந்தைகளுக்கு சிறுகோள் சுரங்கம் மூலம் கிடைக்கும் வளங்கள் நல்ல பலனைத் தரும். பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் புது வளங்களைச் பெறுவதற்கான முக்கிய இடமாக இருக்கும். பிளாட்டினம், இரிடியம் போன்ற அரிய உலோகங்கள், நீர் போன்ற எரிபொருட்கள் மற்றும் அரைக்கடத்திப் பொருட்கள் சிறுகோள் சுரங்கம் மூலம் பெறப்படலாம். 16,000க்கும் அதிகமான பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்கள் மூலம் ஏராளமான எரிபொருள் மற்றும் ஆற்றல் வளங்கள், நீர் ஆகியவற்றைப் பெற முடியும். இந்த இயற்கை வளங்கள் எதிர்கால சந்ததியினருக்கு முக்கிய வளமாக இருக்கும். பூமிக்கு அருகிலுள்ள சிறுகோள்களில் 2 டிரில்லியன் டன்கள் நீர் இருப்பதாகக் கணிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த நீர் வளங்கள் எதிர்கால எரிபொருளாகவும், மனிதர்களின் தேவைகளுக்காகவும் பயன்படுத்தப்படலாம். SpaceX மற்றும் Deep Space Industries (DSI) போன்ற வணிக விண்வெளி நிறுவனங்கள் ஏற்கனவே சிறுகோள் சுரங்கத்திற்கான தங்கள் முயற்சிகளைத் தொடங்கிவிட்டன. சிறுகோள்களில் உள்ள தாதுக்கள் கிடைப்பது மூலம் உலகின் சில பல ட்ரில்லியனர்கள் உருவாக வாய்ப்புள்ளது. சில அறிக்கைகள் 2100 ஆம் ஆண்டளவில் பூமியில் உள்ள தொழில்களில் கால் பகுதி விண்வெளி அடிப்படையிலான தொழில்களால் மாற்றப்படும் எனக் கூறுகின்றன [13]. பூமியில் ஏற்படும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளுக்கான தீர்வாக இந்தத் தொழில்கள் இருக்கும். சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தீர்வுகளுடன் கூடிய புதிய தொழில்துறைச் சகாப்தம் சிறுகோள் சுரங்கம் மூலம் கிடைக்கும்.

ஒருவேளை பாரதி இருந்திருப்பராயின், “சிங்களத்தீவினுக்கோர் பாலம் அமைப்போம், சிறுகோள்களில் சுரங்கம் அமைப்போம் “ என்று பாடியிருப்பாரோ என்னவோ !

மேற்கோள்கள்

Scheeres, D. J., Marzari, F., Tomasella, L., & Vanzani, V. (1998). ROSETTA mission: satellite orbits around a cometary nucleus. Planetary and Space Science, 46(6-7), 649-671.
Ross, S. D. (2001). Near-earth asteroid mining. Space, 2001, 1-24.
Veverka, J., Thomas, P., Harch, A., Clark, B., Bell III, J. F., Carcich, B., … & Cheng, A. (1997). NEAR’s flyby of 253 Mathilde: Images of a C asteroid. Science, 278(5346), 2109-2114.
Billingham, J. (Ed.). (1979). Space resources and space settlements (Vol. 428). US Government Printing Office.
Miller, T., & Herr, J. (2004, July). Green rocket propulsion by reaction of Al and Mg powders and water. In 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit (p. 4037).
Yu, X., & Zhou, J. (2014, October). CubeSat: A candidate for the asteroid exploration in the future. In 2014 International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale (3M-NANO) (pp. 261-265). IEEE.
Elvis, M. (2013). Prospecting asteroid resources. Asteroids: Prospective energy and material resources, 81-129.
Vannitsen, J., Segret, B., Maiu, J. J., & Juang, J. C. (2013, September). CubeSat on Earth-Mars Free Return Trajectory to study radiation hazards in the future manned mission. In Proceedings of the European Planetary Science Congress (EPSC’13).
Andrews, D. G., Bonner, K. D., Butterworth, A. W., Calvert, H. R., Dagang, B. R. H., Dimond, K. J., … & Yoo, C. J. (2015). Defining a successful commercial asteroid mining program. Acta Astronautica, 108, 106-118.
Kargel, J. S. (1997). Semiconductor and precious-metal resources of metallic asteroids. In Princeton Conference on Space Manufacturing, Space Studies Institute.
Lewis, J. S. (1991). Construction materials for an SPS constellation in highly eccentric Earth orbit. SPS 91-Power from Space, 174-179.
Sonter, M. J. (1997). The technical and economic feasibility of mining the near-earth asteroids. Acta Astronautica, 41(4-10), 637-647.
Metzger, P. T. (2016). Space development and space science together, an historic opportunity. Space Policy, 37, 77-91.
Hasnain, Z., Lamb, C. A., & Ross, S. D. (2012). Capturing near-Earth asteroids around Earth. Acta Astronautica, 81(2), 523-531.