Khai thác tài nguyên vũ trụ (Space Resource Utilization – SRU) là việc xác định, thu thập và sử dụng các vật liệu và tài nguyên tự nhiên có sẵn trong không gian, bao gồm các thiên thể như Mặt Trăng, các tiểu hành tinh, và thậm chí cả các hành tinh khác. Thay vì mang tất cả các nguồn cung cấp cần thiết từ Trái Đất, SRU hướng đến việc tận dụng “của cải” mà vũ trụ ban tặng để hỗ trợ các hoạt động khám phá và định cư không gian trong tương lai. NASA gọi đây là In-Situ Resource Utilization (ISRU), nhấn mạnh việc sử dụng tài nguyên “tại chỗ” ở các điểm đến của nhiệm vụ.

Các tài nguyên tiềm năng trong vũ trụ bao gồm:

• Nước đá: Tìm thấy ở các cực của Mặt Trăng và trong một số tiểu hành tinh, nước có thể được sử dụng cho hệ thống hỗ trợ sự sống, sản xuất nhiên liệu tên lửa (hydro và oxy), và thậm chí cung cấp nước uống.
• Kim loại: Các tiểu hành tinh giàu kim loại như niken, sắt, coban và các kim loại quý hiếm khác có thể được khai thác cho xây dựng cơ sở hạ tầng trong không gian hoặc thậm chí mang về Trái Đất (mặc dù điều này có thể không kinh tế trong nhiều trường hợp).
• Helium-3: Một đồng vị hiếm của helium trên Trái Đất nhưng được cho là dồi dào trên Mặt Trăng. Nó có tiềm năng trở thành nhiên liệu cho các lò phản ứng tổng hợp hạt nhân trong tương lai.
• Đất đá (Regolith): Lớp đất bề mặt trên Mặt Trăng và các thiên thể khác có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng, bảo vệ khỏi bức xạ, hoặc để chiết xuất các tài nguyên khác.
• Khí quyển: Khí quyển loãng của Sao Hỏa chứa carbon dioxide có thể được sử dụng để sản xuất oxy và nhiên liệu.

Ứng dụng của khai thác tài nguyên vũ trụ:

• Hỗ trợ các nhiệm vụ khám phá không gian dài hạn: Việc có khả năng khai thác nước và nhiên liệu trên các thiên thể khác sẽ giảm đáng kể sự phụ thuộc vào việc mang theo mọi thứ từ Trái Đất, làm cho các nhiệm vụ thám hiểm sâu vào vũ trụ trở nên khả thi và kinh tế hơn.
• Xây dựng cơ sở hạ tầng ngoài Trái Đất: Sử dụng vật liệu tại chỗ để xây dựng các trạm nghiên cứu, khu định cư và các công trình khác trên Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa sẽ giảm chi phí vận chuyển khổng lồ từ Trái Đất.
• Sản xuất nhiên liệu tên lửa: Khai thác nước đá và điện phân nó thành hydro và oxy có thể cung cấp nhiên liệu cho các tàu vũ trụ tiếp theo, tạo ra các “trạm tiếp nhiên liệu” trong không gian.
• Hỗ trợ sự sống: Nước là yếu tố sống còn cho con người. Việc khai thác nước đá sẽ đảm bảo nguồn cung cấp cho các phi hành gia trong các nhiệm vụ dài ngày.
• Phát triển kinh tế vũ trụ: Trong tương lai, việc khai thác và chế biến các tài nguyên quý hiếm từ vũ trụ có thể tạo ra một ngành công nghiệp kinh tế mới, mặc dù điều này vẫn còn nhiều thách thức về công nghệ và pháp lý.
• Nghiên cứu khoa học: Việc tiếp cận và phân tích các mẫu vật từ các thiên thể có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng về lịch sử hình thành và phát triển của hệ Mặt Trời.
• Bảo vệ hành tinh: Một số ý tưởng cho rằng việc khai thác tài nguyên từ các tiểu hành tinh có thể giúp giảm bớt áp lực khai thác tài nguyên trên Trái Đất.

Mặc dù vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển ban đầu, khai thác tài nguyên vũ trụ được xem là một yếu tố then chốt để hiện thực hóa các mục tiêu dài hạn của con người trong không gian, từ việc mở rộng sự hiện diện của chúng ta ra ngoài Trái Đất đến việc xây dựng một nền kinh tế vũ trụ bền vững.