L'exploitation des astéroïdes à la recherche de ressources telles que le fer, les métaux précieux, l'eau ou d'autres espèces précieuses pourrait un jour devenir rentable. L'exploitation minière commencera probablement par les objets proches de la Terre (NEO), des astéroïdes dont les trajectoires croisent la trajectoire orbitale de la Terre. À long terme, cependant, l'exploitation minière voudra accéder à la ceinture principale d'astéroïdes qui orbitent entre Mars et Jupiter.

Bien que les NEO soient beaucoup plus proches de nous, une exploitation minière rentable implique plus que le simple coût du déplacement sur une distance. Les astéroïdes de la ceinture principale contiennent environ 10 000 fois plus de ressources que les objets géocroiseurs. De plus, toute opération d'extraction d'astéroïdes doit prendre en compte les frais du rendez-vous (ralentissant le vaisseau spatial une fois arrivé) ainsi que le coût de l'expédition du minerai vers une installation de traitement.

Le coût (et le poids) du carburant nécessaire au rendez-vous est parmi les paramètres les plus critiques dans le calcul de faisabilité. Il est principalement déterminé par le paramètre "delta-V", une mesure de l'exigence cinématique pour accomplir une manœuvre de vaisseau spatial, et généralement cité en unités de kilomètres par seconde. Un rendez-vous avec un NEO particulièrement favorable depuis un vaisseau spatial en orbite terrestre basse implique un delta-V d'environ quatre kilomètres par seconde.

Malheureusement, atteindre des astéroïdes dans la ceinture principale implique généralement un delta-V d'environ sept kilomètres par seconde. Bien que cela ne semble pas être une très grande différence, les besoins en carburant nécessaires pour les manœuvres dépendent de manière exponentielle du delta-V, même de petits changements ayant un impact énorme, laissant les astéroïdes de la ceinture principale énergétiquement très difficiles à atteindre depuis la Terre.

Les astronomes CfA Martin Elvis, Jonathan McDowell et l'ancien étudiant de Harvard Anthony Taylor ont montré que l'exploitation minière d'astéroïdes dans la ceinture principale pourrait être rendue plus rentable si un engin spatial était déployé à partir d'une station sur une orbite similaire à celle de la lune martienne Phobos, qui orbite autour de six mille kilomètres de la surface de Mars, et qui offre un delta-V inférieur aux astéroïdes de la ceinture principale. Mars elle-même offre des avantages orbitaux supplémentaires car, contrairement à la Terre, dont l'orbite est presque circulaire, l'excentricité et l'inclinaison orbitales de Mars fournissent également un chemin delta-V inférieur aux astéroïdes.

Dans leur étude publiée dans Planetary and Space Science , les auteurs suggèrent des scénarios à deux et trois brûlures (en référence au nombre d'allumages de fusées nécessaires) pour accomplir un rendez-vous, et ils développent un code informatique pour calculer l'énergétique des classes orbitales d'astéroïdes connues. Les résultats montrent des réductions potentiellement très importantes des coûts d'exploration.

Qu'une mission ait ou non un sens financier dépend de nombreux autres facteurs, mais les auteurs démontrent que le concept d'un lancement puis d'un retour vers un centre d'opérations basé sur une orbite de type Phobos, ou même sur Phobos lui-même, est relativement pratique et avantageux. Ils ajoutent que l'exploitation minière à grande échelle rentable à partir de l'orbite martienne pourrait également conduire à un accès de routine à la surface martienne. + Explorer plus loin

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