ในวันอังคารหนึ่งของเดือนกรกฎาคม ปี 2015 ยานอวกาศ ดอว์น (Dawn) ของนาซาได้เคลื่อนตัวเข้าวงโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยเซเรส (Ceres) และได้ส่งภาพถ่ายความละเอียดสูงของโลกสีเทาใบจิ๋วมายังโลกเป็นครั้งแรก หากมองด้วยมาตรฐานทั่วไป ภาพดังกล่าวอาจดูไม่น่าตื่นตาตื่นใจนัก ทว่าสิ่งที่อยู่ใต้พื้นผิวอันขรุขระนั้นเป็นตัวแทนของความมั่งคั่งทางทรัพยากรที่มหาศาลเสียจนทำให้ผลผลิตทางเศรษฐกิจทั้งหมดของอารยธรรมมนุษย์ นับตั้งแต่เริ่มมีการบันทึกประวัติศาสตร์ กลายเป็นเรื่องเล็กน้อยไปถนัดตา

ดาวเคราะห์ Ceres ถ่ายภาพโดยภารกิจ Dawn กราฟิกจาก NASA

มีการประมาณการว่าแถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid belt) อันเป็นพื้นที่วงโคจรแสนกว้างใหญ่ อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี บรรจุไว้ด้วยทรัพยากรแร่ธาตุและโลหะที่มีมูลค่าอยู่โดยประมาณ 700 ล้านล้านล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือสามารถสูงมากกว่านี้อีกหลายเท่าตัว ซึ่งถ้าหากเราสามารถสกัดทรัพยากรออกมาได้เพียงเศษเสี้ยวของเศษเสี้ยวจากดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกไม่กี่ดวง ก็เพียงพอแล้วที่จะพลิกโฉมเศรษฐกิจโลก

รวมถึงการก้าวกระโดดทางเทคโนโลยี ตอบสนองความต้องการทรัพยากรโลหะและแร่ธาตุมากมายของมนุษยชาติไปได้อีกหลายศตวรรษแบบล้นเหลือ และบริษัทใดใดก็ตาม ที่สามารถทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยได้เป็นกลุ่มแรก ก็คงจะกลายเป็นองค์กรที่ร่ำรวยที่สุดในประวัติศาสตร์ของมวลมนุษย์ โดยสิ่งเดียวที่เรากำลังรอคอยอยู่ มีเพียงแค่ต้นทุนการปล่อยจรวดต่ำลงอีกนิด กับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนในอวกาศที่ล้ำขึ้นอีกหน่อย เพียงเท่านี้ ร่วมกับความพร้อมที่จะลงทุนของหลากหลายองค์กร ยุคตื่นทองครั้งใหม่ก็อาจเกิดขึ้นในอีกไม่นาน

แผงผังแสดงความหนาแน่นของประชากรดาวเคราะห์น้อย ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ในระบบสุริยะ กราฟิกจาก Wikipedia

เหล่าดาวเคราะห์น้อยอันเป็นก้อนแร่มหึมาของเรา คือเศษซากที่หลงเหลือจากการก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อราว ๆ 4,600 ล้านปีก่อน เป็นวัตถุดิบที่ไม่ถูกนำมาประกอบเป็นดาวเคราะห์ เพราะอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวพฤหัสบดีนั้นทำลายความเสถียรในบริเวณแถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ตลอดเวลา เศษซากขนาดเล็กเท่าฝุ่น ไปจนถึงหินยักษ์เส้นผ่านศูนย์กลางเกือบพันกิโลเมตรอย่างเซเรส จึงล่องลอยอย่างสูญเปล่า

ดาวเคราะห์น้อยหลัก ๆ ที่มนุษย์ติดตาม กราฟิกโดย Wikipedia

นักดาราศาสตร์จำแนกดาวเคราะห์น้อยออกเป็นประเภทต่าง ๆ ตามเอกลักษณ์ทางสเปกตรัม (Spectral signatures) ได้แก่ ดาวเคราะห์น้อยประเภท C (Carbonaceous) จัดเป็น 75% ของดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดที่เรารู้จัก มีการสะท้อนแสงต่ำ อุดมไปด้วยคาร์บอน และแร่ธาตุที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบ (Hydrated minerals) ต่อมาคือดาวเคราะห์น้อยประเภท S (Silicaceous) ประกอบด้วยแร่ซิลิเกตเป็นหลัก กับมีนิกเกิลและเหล็กเจือปน สุดท้ายคือดาวเคราะห์น้อยประเภท M (Metallic) ซึ่งเป็นประเภทที่หายากที่สุดและมีมูลค่ามหาศาล เต็มไปด้วยเหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ และโลหะกลุ่มแพลทินัม ตัวอย่างเช่น ดาวเคราะห์น้อย 16 ไซคี (16 Psyche) มีขนาดราว 280 กิโลเมตร โดยเพียงแค่เหล็กกับนิกเกิลในตัวมันก็มีมูลค่าประมาณ 10 ล้านล้านล้านดอลลาร์แล้ว

โลหะกลุ่มแพลทินัม ซึ่งประกอบด้วย แพลทินัม, แพลาเดียม, โรเดียม, อิริเดียม, ออสเมียม และรูทีเนียม ควรค่าแก่การให้ความสนใจเป็นพิเศษ บนโลกนี้ ธาตุเหล่านี้ถือเป็นของที่หายากอย่างยิ่งยวดในเปลือกโลก ดาวเคราะห์น้อยโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 500 เมตร อาจมีแพลทินัมมากกว่าที่เคยมีการขุดขึ้นมาได้ในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ โดยปัจจุบันการผลิตแพลทินัมจากเหมืองทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 180 เมตริกตันต่อปี แต่ดาวเคราะห์น้อยประเภท M ขนาดกลางใกล้โลกเพียงดวงเดียวอาจมีแร่นี้อยู่ถึงหลายล้านตัน

นอกจากนี้ยังมี น้ำ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นทรัพยากรที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์มากที่สุดในบรรดาทั้งหมด น้ำสามารถนำมาผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) เพื่อแยกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงขับดันจรวดได้ คลังน้ำที่สกัดจากดาวเคราะห์น้อยในวงโคจรของโลกจะเปรียบเสมือนสถานีเชื้อเพลิงสำหรับระบบเศรษฐกิจระหว่างโลกและดวงจันทร์ (Cislunar economy) ทั้งหมด แทนที่จะต้องแบกเชื้อเพลิงออกจากบ่อแรงโน้มถ่วงแสนทรงพลังของโลกด้วยต้นทุนมหาศาล ยานอวกาศในอนาคตจะสามารถเติมเชื้อเพลิงได้ตามจุดต่าง ๆ ในอวกาศโดยไม่ต้องแบกอะไรขึ้นไปเยอะ

แถบดาวเคราะห์น้อยหลักนั้นตั้งอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี โดยมีระยะห่างเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ประมาณ 2.2 AU การเดินทางไปถึงที่นั่นต้องใช้เวลาเดินทางที่ยาวนาน ราว ๆ 1.5 ถึง 3 ปีสำหรับการเดินทางไป-กลับ แถบดาวเคราะห์น้อยหลัก แม้จะเป็นแหล่งขุมทรัพย์มหึมา ก็อาจจะยังไม่ใช่เหมืองแห่งแรก ๆ ซึ่งสิ่งที่สามารถทำได้ในอนาคตอันใกล้ คือการไปยังดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก (Near-Earth Asteroids หรือ NEAs) ซึ่งก็คือเหล่าดาวเคราะห์น้อยที่ซนกว่าปกติ มีวงโคจรเฉียดเข้ามาใกล้โลก ภายในระยะ 1.3 AU จากดวงอาทิตย์ ทำให้ไม่ไกลจากโลกนัก โดยมีการค้นพบมากกว่า 35,000 ดวงแล้ว แถมหลายพันดวงเรายังอาจไปถึง และลงจอดได้ง่ายยิ่งกว่าพื้นผิวดวงจันทร์ หากพิจารณาในแง่ของเชื้อเพลิงขับเคลื่อนยานที่ต้องใช้ เพราะการเดินทางไปยังดวงจันทร์ เราต้องต่อสู้กับสนามแรงโน้มถ่วงของโลกตลอดทางและต้องชะลอความเร็วเพื่อเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์ แต่การเดินทางไปยังดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกหลายดวง กลับต้องการเพียงแค่การปรับวิถีวงโคจรเพียงเล็กน้อยจากวงโคจรของโลก จากนั้นจึงปล่อยให้ยานล่องไปตามแรงเฉื่อยเป็นเวลาหลายเดือน และเข้าถึงเป้าหมายที่แทบไม่มีแรงโน้มถ่วงมาเป็นอุปสรรคให้ต้องต่อกรด้วยเลย

ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุดเหล่านี้ถูกเรียกว่า “วัตถุที่นำกลับมาได้ง่าย” (Easily Retrievable Objects หรือ EROs) ดาวเคราะห์น้อยจำนวนหลายสิบดวงที่มีขนาดเล็กพอที่ยานอวกาศอัตโนมัติจะสามารถเข้าไปบรรจบเส้นทาง (Rendezvous) ติดตั้งระบบขับเคลื่อนบนดาว และค่อย ๆ ผลักดาวให้เคลื่อนตัวเข้าสู่วงโคจรที่เสถียรในระบบโลก-ดวงจันทร์ได้ โดยในปี 2013 สถาบันเค็คเพื่อการศึกษาด้านอวกาศ (Keck Institute for Space Studies) ได้เสนอภารกิจที่จะนำดาวเคราะห์น้อยน้ำหนัก 500 ตัน กลับมาไว้ในวงโคจรของดวงจันทร์ด้วยงบประมาณราว 2.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งอาจกลายเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการดำเนินโครงการทำเหมืองในอวกาศอย่างถาวรในอนาคต

อุตสาหกรรมการทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยเชิงพาณิชย์เผชิญกับทศวรรษแรกที่เต็มไปด้วยเรื่องราวอันน่าตื่นเต้น บริษัทอย่าง Planetary Resources และ Deep Space Industries เคยดึงดูดความสนใจจากนักลงทุนอย่างล้นหลาม พร้อมทั้งประกาศแผนงานที่ทะเยอทะยาน ทว่าทั้งสองบริษัทกลับต้องยุติบทบาทลงอย่างเงียบเชียบก่อนที่จะได้สัมผัสขอบอวกาศ ซึ่งเป็นผลมาจากความต้องการเงินทุนมหาศาลและระยะเวลาการคืนทุนที่ยาวนานเกินไป และแล้ว Planetary Resources ก็ถูกซื้อกิจการโดยบริษัทด้านบล็อกเชนในปี 2018 เหตุการณ์เหล่านี้นับเป็นเครื่องเตือนใจที่สำคัญ แต่มันไม่ได้ทำให้แนวคิดนี้ตายตามไปด้วย แค่เผยให้เห็นว่าวงการนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ที่ต้องการการร่วมมือร่วมใจกันจริง ๆ เมื่อครั้นสถานการณ์บนโลกดีขึ้น ทุกอย่างอาจจะไปได้อย่างรวดเร็ว

บริษัทสตาร์ตอัปนามว่า AstroForge จากแคลิฟอร์เนีย ก่อตั้งในปี 2022 โดดเด่นในฐานะบริษัทที่มุ่งเน้นด้านการทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยโดยเฉพาะ ซึ่งในปี 2023 พวกเขาได้ปล่อยสื่อภารกิจสาธิต จำลองกระบวนการถลุงแร่ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง (Microgravity) ซึ่งแนวทางของพวกเขาคือพัฒนาการระบบการแปรรูปหินบนดาวเคราะห์น้อยให้กลายเป็นแร่ที่สกัดเข้มข้นแล้ว แทนที่จะส่งก้อนหินดิบ ๆ กลับมาแปรรูปที่โลก ซึ่งวิธีของพวกเขา เป็นวิธีที่สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจอย่างยิ่ง ทำให้ไม่ต้องขนวัตถุน้ำหนักมากกลับโลก ซึ่งต้องใช้ทุนสูงตามน้ำหนัก

Astrofo

การสกัดแร่จากดาวเคราะห์น้อยนั้นถือเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่แปลกใหม่อย่างแท้จริง เพราะวิธีการทำเหมืองแบบบนโลกจะใช้ไม่ได้ผลเลยในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง มีการเสนอแนวทางการสกัดหลายรูปแบบ สำหรับดาวเคราะห์น้อยประเภท C ที่อุดมไปด้วยน้ำ เราสามารถห่อหุ้มเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยไว้ในถุงโปร่งใสขนาดใหญ่ แล้วทำให้มันร้อนขึ้นด้วยแสงอาทิตย์ที่ผ่านการรวมแสง วัสดุที่ระเหยง่าย (Volatiles) เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และแอมโมเนีย จะเกิดการระเหิด และถูกเก็บรวบรวมไว้ ซึ่งวิธีนี้ใช้เทคโนโลยีที่ไม่ซับซ้อนนักและเหมาะสมอย่างยิ่งกับสภาพแวดล้อมที่แทบไม่มีแรงโน้มถ่วง

Astroforge 2

สำหรับดาวเคราะห์น้อยประเภทโลหะ เราอาจใช้หัวขุดหมุนเพื่อขูดและบดวัสดุที่พื้นผิว ซึ่งจะถูกส่งผ่านเข้าสู่ระบบแปรรูปที่ใช้การคัดแยกด้วยแม่เหล็ก การคัดแยกแบบหมุนเหวี่ยง หรือใช้ไฟฟ้าสถิตเพื่อรวบรวมโลหะมีค่า ส่วนเศษหินซิลิเกตที่เป็นของเสียจะถูกกำจัดออกไป สำหรับการถลุงแร่ที่ต้องใช้ความร้อนสูง จะมีการใช้กระจกบานใหญ่ที่กางออกได้เพื่อโฟกัสรวมแสงอาทิตย์ไปยังถังถลุงให้ทีอุณหภูมิสูงเกินกว่า 1,500 องศาเซลเซียส ไม่ต้องใช้พลังงานเสริมใดใด

ในด้านผลกระทบทางเศรษฐกิจ หากคุณประสบความสำเร็จในการนำโลหะแพลทินัมปริมาณหลายล้านเมตริกตันกลับมายังโลกจริง ๆ คุณจะกลายเป็นผู้ทำลายกลไกตลาดแพลทินัมเสียเอง ราคาแพลทินัมในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 900 ถึง 1,000 ดอลลาร์ต่อทรอยออนซ์ ซึ่งถือว่าแพง เป็นผลมาจากความหายากบนโลก เมื่อตลาดทะลักไปด้วยแพลทินัมที่ได้จากดาวเคราะห์น้อย ราคาของมันก็จะดิ่งลงเหวทันที ยิ่งคุณประสบความสำเร็จในฐานะนักทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยมากเท่าไหร่ ผลผลิตของคุณก็จะยิ่งมีมูลค่าน้อยลงเท่านั้น แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาใหม่เสียทีเดียว เหตุการณ์ตื่นทองในประวัติศาสตร์ก็เป็นในลักษณะนี้ แต่สำหรับเหมืองดาวเคราะห์น้อยจะรุนแรงกว่ามาก เนื่องจากปริมาณทรัพยากรนั้นมหาศาลเกินจินตนาการ เพราะฉะนั้นเราจะส่งขายเข้าสู่ตลาดเดิมที่มีอยู่บนโลกไม่ได้

กรอบแนวคิดที่จะใช้งานได้จริงคือ "การใช้ประโยชน์ในอวกาศ" ตลาดที่แท้จริงสำหรับวัสดุจากดาวเคราะห์น้อยไม่ใช่โลก แต่คืออวกาศเอง เหล็กและอะลูมิเนียมสามารถนำไปใช้สร้างสถานีอวกาศและยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ได้ โดยไม่ต้องแบกรับต้นทุนการปล่อยมวลมหาศาลเหล่านั้นขึ้นมาจากโลก น้ำจากดาวเคราะห์น้อยประเภท C จะกลายเป็นเชื้อเพลิงขับดันจรวดสำหรับระบบเศรษฐกิจระหว่างโลกและดวงจันทร์ทั้งหมด ส่วนธาตุหายากก็สามารถป้อนให้กับโรงงานผลิตในวงโคจรได้

หากเราพิจารณาถึงเส้นทางสู่อนาคต นักวิเคราะห์ส่วนใหญ่ได้ร่างภาพพยากรณ์การเปลี่ยนผ่านของประวัติศาสตร์ไว้ ตั้งแต่ในช่วงทศวรรษ 2020 นี้ คือยุคสมัยบุกเบิก ภารกิจหุ่นยนต์สำรวจจะเข้าทำแผนที่สายแร่ทั่วอวกาศใกล้โลกอย่างละเอียด พร้อมทดสอบระบบแปรรูปแร่ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ต่อมาในช่วงทศวรรษ 2030 หากต้นทุนการขนส่งลดต่ำลงตามคาดการณ์ เราจะได้เห็นภารกิจสกัดทรัพยากรเต็มรูปแบบครั้งแรก โดยมุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนน้ำบนดาวเคราะห์น้อยให้กลายเป็นเชื้อเพลิงในวงโคจร ซึ่งจะช่วยปลดแอกยานอวกาศจากการต้องพึ่งพาเสบียงจากพื้นโลกเพียงอย่างเดียว และเมื่อเข้าสู่ช่วงทศวรรษ 2040 และ 2050 เมื่อสถานีเติมเชื้อเพลิงและวัตถุดิบในอวกาศมีความพร้อม การก้าวกระโดดอาจเกิดขึ้น โลหะจะถูกนำมาหล่อหลอมเป็นสำหรับผลิตสถานีและยานอวกาศจำนวนมากบนวงโคจร พัฒนาเป็นอุตสาหกรรมที่พึ่งพาตนเองได้ จนกระทั่งหลังปี 2060 เป็นต้นไป เมื่อการผลิตในระดับอุตสาหกรรมนอกโลกกลายเป็นเรื่องปกติ การทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยจะไม่ใช่แค่ธุรกิจอีกต่อไป แต่จะกลายเป็นเสาหลักสำคัญที่ค้ำจุนการแผ่ขยายอารยธรรมของมนุษยชาติไปทั่วระบบสุริยะอย่างยั่งยืน

ท่ามกลางความหวังอันยิ่งใหญ่ ยังคงมีคำถามสำคัญที่ท้าทายจริยธรรมของเผ่าพันธุ์เรา นั่นคืออวกาศนี้เป็นกรรมสิทธิ์ของใคร? ตามสนธิสัญญาอวกาศปี 1967 (Outer Space Treaty) อวกาศภายนอกถูกนิยามว่าเป็น "สมบัติของมวลมนุษยชาติ" ซึ่งไม่มีชาติใดสามารถอ้างสิทธิ์ครอบครองเป็นอธิปไตยได้ ทว่าในยุคสมัยที่การสกัดทรัพยากรเชิงพาณิชย์กำลังจะเกิดขึ้นจริง กฎหมายจึงต้องวิวัฒน์ตามให้ทัน

จุดยืนในปัจจุบันเปรียบได้กับการทำประมงในน่านน้ำสากล แม้จะไม่มีใครเป็นเจ้าของมหาสมุทร แต่ผู้ที่ลงแรงจับปลาก็ย่อมมีสิทธิ์ในสิ่งที่ตนหามาได้ ข้อถกเถียงนี้จะเป็นตัวกำหนดทิศทางของประวัติศาสตร์ในศตวรรษหน้า ว่าความมั่งคั่งมหาศาลจากดวงดาวจะถูกนำมาใช้เพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตของคนทั้งโลกอย่างทั่วถึง หรือจะสร้างชนชั้นกลุ่มใหม่ที่มีอำนาจเหนือกว่ามหาเศรษฐีคนใดในอดีตกาล

การทำเหมืองดาวเคราะห์น้อยไม่ใช่เพียงแค่ความเป็นไปได้ แต่มันคือสิ่งที่จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน เทคโนโลยีกำลังเดินมาถึงจุดเปลี่ยนสำคัญ เมื่อเราเลิกมองอวกาศเป็นเพียงความว่างเปล่า แต่เป็นคลังทรัพยากรไร้ขีดจำกัดที่จะหล่อเลี้ยงอารยธรรมข้ามดวงดาว

หินเหล่านั้นล่องลอยอย่างเงียบงันมานานกว่า 4,600 ล้านปี พวกมันกักเก็บความมั่งคั่งไว้มากกว่าทุกสิ่งที่เราเคยมี ซื้อ หรือขาย นับตั้งแต่พ่อค้าชาวเมโสโปเตเมียคนแรกกดตราประทับลงบนแผ่นดินเหนียวเพื่อเริ่มบันทึกประวัติศาสตร์การค้า

ความรุ่งโรจน์แห่งอนาคตกำลังรอคอยเราอยู่บนก้อนหินเหล่านั้น... เราเพียงแค่ต้องเอื้อมมือออกไปคว้ามันมาให้ได้เท่านั้นเอง

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ส่องทิศทางเหมืองอวกาศ ความมั่งคั่งนอกโลกจากแร่แรร์เอิร์ธ ในแถบดาวเคราะห์น้อย