John A Chapman opportunities minerals space 20120131

  • 4,671 views
Uploaded on

We earthbound humans cannot survive as a single planet species as there is a clear and present danger from super-volcanos and large near-earth-objects. The dinosaurs did not survive – they had no …

We earthbound humans cannot survive as a single planet species as there is a clear and present danger from super-volcanos and large near-earth-objects. The dinosaurs did not survive – they had no space program. We do have a space program which can be directed to saving humans by detecting, tracking and deflecting near-earth-objects that are potential earth-impactors, as well as creating a moon base as a precursor to populating mars. Great challenges and opportunities lay ahead in achieving these space development objectives; they are essential to ensure our survival.

The wealth from mines, from the dawn of recorded human history, is the epic march of mankind along the path of progress. It was the mines that made ancient civilizations such as Egypt, Greece and Rome great and in more recent times have created immense wealth to the benefit of the people of Europe, North America, Australia and now China, India, Brazil and Russia.

Today, we are part of the “space generation”, crawling off the surface of the earth into the “oceans of space”; mining will continue to provide the capability for humankind to advance to the moon, mars and on to the stars.

This paper proposes the application of proven methods on earth for successful mineral exploration, mineral deposit development and mine/process operations on the moon and mars.

More in: Education
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
4,671
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
5
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. TECHNOLOGY OPPORTUNITIES RELATED TO MINERAL EXPLORATION & MINE OPERATIONS ON THE MOON AND MARS John Chapman, B.Sc., P.Eng., FCIM Principal, J.A. Chapman Mining Services White Rock, British Columbia, Canada, Earth, Milky Way Galaxy, Universe One Presented to Mechanical and Aerospace Engineering Department San Jose State University San Jose, California, USA February 7, 2012 & American Institute of Aeronautics and Astronautics Carnegie Melon University, Silicon Valley Campus Moffett Field, California, USA February 8, 2012 ABSTRACTWe earthbound humans cannot survive as a single planet species as there is a clear and presentdanger from super-volcanos and large near-earth-objects. The dinosaurs did not survive – they hadno space program. We do have a space program which can be directed to saving humans bydetecting, tracking and deflecting near-earth-objects that are potential earth-impactors, as well ascreating a moon base as a precursor to populating mars. Great challenges and opportunities layahead in achieving these space development objectives; they are essential to ensure our survival.The wealth from mines, from the dawn of recorded human history, is the epic march of mankindalong the path of progress. It was the mines that made ancient civilizations such as Egypt, Greeceand Rome great and in more recent times have created immense wealth to the benefit of thepeople of Europe, North America, Australia and now China, India, Brazil and Russia.Today, we are part of the “space generation”, crawling off the surface of the earth into the “oceansof space”; mining will continue to provide the capability for humankind to advance to the moon,mars and on to the stars.This paper proposes the application of proven methods on earth for successful mineralexploration, mineral deposit development and mine/process operations on the moon and mars.
  • 2. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 TECHNOLOGY OPPORTUNITIES RELATED TO MINERAL EXPLORATION & MINE OPERATIONS ON THE MOON AND MARS John A. Chapman, B.Sc., P.Eng., FCIM Principal, J.A. Chapman Mining Services White Rock, British Columbia, Canada, Earth, Milky Way Galaxy, Universe One Presentation to Mechanical and Aerospace Engineering Department San Jose State University San Jose, California, USA February 7, 2012JOHN A. CHAPMAN 1
  • 3. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 TECHNOLOGY OPPORTUNITIES RELATED TO MINERAL EXPLORATION & MINE OPERATIONS ON THE MOON AND MARS John A. Chapman, B.Sc., P.Eng., FCIM Principal, J.A. Chapman Mining Services White Rock, British Columbia, Canada, Earth, Milky Way Galaxy, Universe One Presentation to American Institute of Aeronautics and Astronautics Carnegie Melon University, Silicon Valley Campus Moffett Field, California, USA February 8, 2012 • GOOD EVENING LADIES AND GENTLEMEN.   • I AM MAKING THIS PRESENTATION BASED UPON MY EXPERIENCE AS A MECHANIC, WELDER AND  MINING ENGINEER, HAVING WORKED INTERNATIONALLY IN LARGE AND SMALL MINES, MANY IN  REMOTE LOCATIONS IN TROPICAL JUNGLES AND THE CANADIAN FAR NORTH. WELDED ON DEW LINE  NORTH OF ARCTIC CIRCLE AND ON PIPELINES IN SOUTHERN ALBERTA AND LOGGING EQUIPMENT  MANUFACTURING IN BRITISH COLUMBIA. • FROM THE TIME I WAS IN GRADE 6 I WORKED FOR MY FATHER AT HIS GAS STATION, LIGHT VEHICLE  SERVICE/REPAIR SHOP AND MOTEL.  MY FATHER WAS ALSO PART OF A SMALL MINERAL EXPLORATION  SYNDICATE THAT PROSPECTED AND DRILLED MINERAL SHOWINGS (OWNED THEIR OWN SMALL CORE  DRILL).  HENCE, I LEARNED A LOT ABOUT WORKING ON AND AROUND MACHINERY FROM A VERY  EARLY AGE. • WORKED AS A MECHANIC AND WELDER BEFORE ENTERING UNIVERSITY AS A MATURE STUDENT. • CAN PROFICIENTLY OPERATE SCRAPERS, DOZERS, TRUCKS, GRADERS (MAINLY CATERPILLAR  EQUIPMENT). • AS VICE‐PRESIDENT AND GENERAL MANAGER OF CANADA’S LARGEST COAL MINING COMPANY WAS  CANADA’S LARGEST PURCHASER OF CATERPILLAR EQUIPMENT AND LARGEST CANADIAN PURCHASER  OF ONE OF THE WORLD’S BIGGEST LAND MACHINES – DRAGLINES. • AS A PRIVATE BUSINESS OWNER, I AM PRESENTLY ONE OF THE LARGEST MINERAL LAND OWNERS IN  BRITISH COLUMBIA, CANADA. • I AM ALSO MAKING THIS PRESENTATION BECAUSE OF MY LONG TIME INTEREST IN SCIENCE AND  TECHNOLOGY, AND IN THE LAST TWELVE YEARS, SPACE DEVELOPMENT.JOHN A. CHAPMAN 2
  • 4. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 MINES ON EARTH SOME OF MY EXPERIENCEJOHN A. CHAPMAN 3
  • 5. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • IN 1999, AS I ENTERED MY TWILIGHT YEARS, I DECIDED TO CHANGE MY WORK BY WINDING‐DOWN MY  MINING CONSULTING SERVICES, RESIGNING FROM MINING COMPANY BOARDS OF DIRECTORS  AND  BEGAN MAKING SMALL INVESTMENTS IN JUNIOR SPACE VENTURES (SPACEDEV, ODYSSEY MOON AND  MOON EXPRESS).  IN ADDITION, I STARTED A PRIVATE MINERAL PROPERTY BUSINESS WITH GERRY  CARLSON A LONG‐TIME FRIEND AND BUSINESS ASSOCIATE. • THE CARLSON AND CHAPMAN FAMILIES (50/50) OWN 265,000 ACRES OF MINERAL LANDS IN BRITISH  COLUMBIA, CANADA.  THE PRINCIPAL OF KGE MANAGEMENT LTD. IS GERRY CARLSON, PHD GEOLOGIST  AND PROFESSIONAL ENGINEER.  I AM A PROFESSIONAL MINING ENGINEER. • WE OWN 17 MINERAL PROPERTIES THAT AVERAGE 15,600 ACRES EACH. • ELEVEN OF THESE PROPERTIES ARE UNDER OPTION TO MINING COMPANIES AND ARE IN VARIOUS  STAGES OF MINERAL EXPLORATION AND DEVELOPMENT.JOHN A. CHAPMAN 4
  • 6. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • I WAS VICE‐PRESIDENT AND GENERAL MANAGER OF MANALTA COAL LTD. FOR 5 YEARS (1978 TO 1983)  AND VICE‐CHAIRMAN OF GREGG RIVER RESOURCES LTD – THE WORLD’S LARGEST JOINT VENTURE COAL  DEVELOPMENT AND OPERATION WITH JAPANESE INDUSTRY (6 STEEL COMPANIES AND ONE TRADING  COMPANY).  MANALTA WAS CANADA’S LARGEST COAL MINING COMPANY AT THAT TIME PRODUCING  MORE COAL THAN ALL OTHER CANADIAN COAL MINES COMBINED.  JOHN A. CHAPMAN 5
  • 7. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • THE 60 AND 90 CUBIC YARD DRAGLINES SHOWN ARE AMONG THE WORLD’S LARGEST LAND MACHINES,  IN THE 1970s THEY COST ~US$90 MILLION EACH.  MANALTA OPERATED MORE OF THESE LARGE  DRAGLINES THAN ANY OTHER COMPANY IN CANADA.  ALSO, MANALTA WAS CANADA’S LARGEST  PURCHASER OF CATERPILLER MINING EQUIPMENT AND WIRE ROPES. JOHN A. CHAPMAN 6
  • 8. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 GIBRALTAR MINE PROCESSING PLANT, BC, CANADA • I WAS CHIEF ENGINEER AND ACTING MANAGER AT GIBRALTAR MINE IN 1977 AND 1978. AT THE TIME  GIBRALTAR WAS OPERATED BY AND MAJORITY OWNED BY PLACER DEVELOPMENT LTD. • GIBRALTAR CONTINUES TO BE BRITISH COLUMBIA’S SECOND LARGEST MINING OPERATION.  THE  OPERATION PRODUCES COPPER CONCENTRATE AND COPPER METAL (SX‐EW) WITH A MOLYBDENUM  CONCENTRATE CO‐PRODUCT.  JOHN A. CHAPMAN 7
  • 9. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 MARCOPPER MINE, PHILIPPINES, 1976 • I WAS MINE CONSULTANT AND THEN MINE DIVISION MANAGER AT MARCOPPER MINE DURING THE  PERIOD 1974 TO 1977.  AT THAT TIME MARCOPPER WAS THE SECOND LARGEST MINE IN THE  PHILIPPINES.  THE OPERATION PRODUCED COPPER CONCENTRATE WITH CONTAINED GOLD AND SILVER  THAT WAS SHIPPED TO JAPAN FOR SMELTING AND REFINING.   • AT THE TIME MARCOPPER WAS OPERATED BY AND MAJORITY OWNED BY PLACER DEVELOPMENT LTD.JOHN A. CHAPMAN 8
  • 10. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • PORT OPERATIONS INCLUDED COPPER (PLUS SILVER AND GOLD) CONCENTRATE STORAGE AND  SHIPPING TO JAPANESE SMELTERS.  DE‐TINNED SCRAP METAL WAS BACK‐HAULED TO THE MINE FOR  THE COPPER CEMENTATION OPERATION (SULPHURIC ACID LEACH OF COPPER OXIDES).  THE “CEMENT” COPPER WAS ADDED TO THE SULPHIDE COPPER CONCENTRATE. • PRIOR TO MARCOPPER I WORKED AT ENDAKO MINES (ALSO MAJORITY OWNED BY PLACER  DEVELOPMENT LTD.) IN BRITISH COLUMBIA, CANADA IN THE LATE 1960S AND EARLY 1970S.  I HELD THE  FOLLOWING POSITIONS: SHIFTBOSS, FOREMAN, SENIOR ENGINEER, ASSISTANT MINE  SUPERINTENDENT.  AT THAT TIME ENDAKO WAS A LARGE OPEN‐PIT MINE WITH A FLOTATION PLANT,  PRODUCING 25% OF THE WORLD’S MOLYDENUM, IN THE FORM OF MOLYBDENUM DISULFIDE AND  MOLYBDENUM TRIOXIDE. • I GRADUATED WITH HIGH‐HONOURS FROM BOTH THE BRITISH COLUMBIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY  (1967, MINING TECHNOLOGY) AND THE COLORADO SCHOOL OF MINES (1971, MINING ENGINEERING).JOHN A. CHAPMAN 9
  • 11. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 0 MINE THE NEAR SIDE MOON! HOW HAS IT COME TO 2700 LONG THAT? 90 850 S LAT SOUTH POLAR REGION FAR SIDE OF THE MOON 180 • MY TRANSITION TO SPACE WAS A RESULT OF: 1) LIFELONG INTEREST IN SCIENCE AND  TECHNOLOGY, 2) CONTACT WITH NASA AND MANY PARTICLE PHYSICISTS AT LYNN  LAKE, MANITOBA, CANADA IN 1993, 3) WATCHING SHOEMAKER‐LEVY COMET  FRAGMENTS STRIKING JUPITER (ON INTERNET IN 1994), 4) INVESTING IN SPACEDEV  AND JIM BENSON’S ENCOURAGEMENT TO ATTEND SPACE CONFERENCES, 5)  LISTENING TO JOHN YOUNG’S KEYNOTE ADDRESS AT ILEWG IN 2003, 6) JOHN  YOUNG’S UNSOLICITED ENCOURAGEMENT, AT ILEWG 2003, FOR ME TO JOIN THE  DISCUSSION ABOUT MINING METHODS (AND MACHINERY) ON THE MOON AND  MARS, AND 7) RICH CLIFFORD’S SIMILAR UNSOLICITED ENCOURAGEMENT TO ME AT  ILEWG 2005. • RICH CLIFFORD REVIEWED AND COMMENTED ON MY FIRST SPACE PAPER BEFORE  SUBMISSION TO THE ILEWG 2006 REVIEW COMMITTEE.  THE PAPER WAS PRESENTED  IN BEIJING IN 2006; IT WAS TITLED, “THE DEVELOPMENT AND OPERATION OF A  SURFACE MINE IN A REMOTE LOCATION – THE SOUTH POLAR REGION OF THE MOON”.   THE CO‐AUTHOR WAS MARC SCHULTE AN ENGINEER‐IN‐TRAINING AND A TECHNICAL  SALES REPRESENTATIVE WITH FINNING INTERNATIONAL INC., THE WORLD’S LARGEST  CATERPILLAR DEALER, HEADQUARTERED IN WESTERN CANADA. • BOTH JOHN YOUNG AND RICH CLIFFORD TOLD ME THAT THE SPACE INDUSTRY  NEEDED MORE INPUT FROM MINING INDUSTRY VETERANS THAT HAD DEVELOPED  AND OPERATED MINES IN REMOTE LOCATIONS SUCH AS DESERTS, JUNGLES AND THE  FAR NORTH.  THEY INDICATED THAT MANY UNIVERSITY BASED ACADEMICS THAT  WERE THEN DOMINATING THE SPACE DISCUSSIONS HAD LITTLE OR NO PRACTICAL  EXPERIENCE IN MINING AND NEEDED TO BE “SHAKEN‐UP” IN ORDER TO SHARPEN  FOCUS UPON COMMON SENSE DEVELOPMENT PROPOSALS FOR THE MOON AND  MARS.JOHN A. CHAPMAN 10
  • 12. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 NASA BALLOON LAUNCH FACILITY, LYNN LAKE, MANITOBA, CANADA AUGUST 25, 2002 THE LARGEST BALLOON EVER LAUNCHED: 1.7 MILLION CUBIC METERS, 49 KILOMETERS ALTITUDE WITH A LOW-ENERGY ELECTRON DETECTION EXPERIMENT - PAYLOAD OF 690KG COMMISSIONING OF THE KEYSTONE GOLD PROJECT LYNN LAKE, MANITOBA, 1993 CAZADOR EXPLORATIONS LIMITED & GRANDUC MINES LIMITED • AS CEO OF GRANDUC MINING CORPORATION I WAS AT LYNN LAKE, MANITOBA IN 1993 FOR THE  DEVELOPMENT AND COMMISSIONING OF THE KEYSTONE GOLD PROJECT.  THIS FORTUITOUS  ASSIGNMENT PUT ME IN CLOSE CONTACT WITH NASA’S BALLOON LAUNCHING OPERATIONS FOR  ATMOSPHERIC PARTICLE PHYSICS RESEARCH AND THE MANY SCIENTISTS CONDUCTING THEIR LEADING‐ EDGE RESEARCH.  I HAD NEVER SEEN SO MANY PHYSICISTS (FROM ALL OVER THE WORLD) IN ONE  PLACE AT ONE TIME! • AT THE TIME, LYNN LAKE HAD ONE OF THE LARGEST BALLOON LAUNCH FACILITIES IN THE WORLD  ADJACENT TO ITS REGIONAL AIRPORT. • LYNN LAKE, MANITOBA ‐‐ IT ALMOST SOUNDS LIKE A SCIENCE‐FICTION MOVIE: NASA LAUNCHED A 60‐ STORY‐HIGH BALLOON TO THE UPPER FRINGES OF EARTHS ATMOSPHERE TO COLLECT PRECIOUS  PARTICLES OF SOME OF THE RAREST STUFF IN THE UNIVERSE ‐‐ ANTIMATTER ‐‐ AND, JUST POSSIBLY,  EVIDENCE THAT ENTIRE ANTI‐GALAXIES EXIST. IT WASNT SCIENCE FICTION, BUT CUTTING‐EDGE  SCIENCE. CARRYING A JAPANESE‐BUILT INSTRUMENT, NASAS LARGEST BALLOON ‐‐ 39 MILLION CUBIC  FEET IN VOLUME ‐‐ LIFTED OFF FROM LYNN LAKE, MANITOBA, CANADA, AT 9:22 A.M. EDT AUG. 11 FOR  A 38‐HOUR FLIGHT MORE THAN 20 MILES ABOVE EARTH. THE 5,000‐POUND INSTRUMENT WAS  RECOVERED AUG. 12 AND WILL BE PREPARED FOR ANOTHER FLIGHT NEXT YEAR. THE BESS PROJECT  (BALLOON‐BORNE EXPERIMENT WITH A SUPERCONDUCTING SOLENOIDAL MAGNET), LED BY PROF.  SHUJI ORITO OF THE UNIVERSITY OF TOKYO, IS SPONSORED IN THE U.S. BY NASA AND BY MONBUSHO  IN JAPAN. "WE HAVE COLLECTED EXCELLENT DATA, WHICH SHOULD CONTAIN SEVERAL HUNDRED  ANTIPROTONS AMONG A HUNDRED MILLION COSMIC‐RAY PARTICLES THAT PASSED THROUGH OUR  DETECTOR," SAID DR. ORITO, WHO WAS AT LYNN LAKE FOR THE LAUNCH WITH RESEARCHERS FROM  JAPAN AND THE UNITED STATES.  • THE BESS COLLABORATION COMPRISES UNIVERSITY OF TOKYO, HIGH ENERGY ACCELERATOR RESEARCH  ORGANIZATION, KOBE UNIVERSITY AND INSTITUTE OF SPACE AND ASTRONAUTICAL SCIENCE, ALL IN  TOKYO; NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, GREENBELT, MD; AND THE UNIVERSITY OF MARYLAND.  THE MAGNET AND THE DETECTORS ON BESS WERE DESIGNED AND CONSTRUCTED IN JAPAN. NASA  PROVIDES THE BALLOON FLIGHTS. ASIDE FROM ANTIPROTONS, BESS ALSO MEASURES PRECISE ENERGY  SPECTRA OF VARIOUS COSMIC RAYS, SUCH AS PROTONS, HELIUM AND LIGHT ISOTOPES, THUS  PROVIDING IMPORTANT BASIC DATA FOR COSMIC‐RAY PHYSICS. DR. EUN‐SUK SEO OF THE UNIVERSITY  OF MARYLAND LEADS THIS EFFORT. JOHN A. CHAPMAN 11
  • 13. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 KNOWN MASS EXTINCTIONS OF SPECIES ON EARTH 1) END OF CRETACEOUS, ~65  Ma, ~75% 2) END OF TRIASSIC, ~205 Ma,  ~75% 3) END OF PERMIAN ~250  Ma,  ~90% 4) END OF DEVONIAN ~370 Ma,  ~70% 5) END OF ORDOVICIAN ~450  Ma, ~85% WE NOW HAVE COMET SHOEMAKER - LEVY IMPACTING SPACE SCIENTISTS AND ENGINEERS WORKING JUPITER JULY 16, 1994 ON THE PROBLEM OF DETECTING, TRACKING (JUPITER’S DIAMETER IS 11.2 X EARTH’S) AND DEFLECTING ASTEROIDS AND COMETS • 2012:  ALL NEOs DETECTED = 8,670, NEOs >1KM IN DIAMETER = 840. • THE DINOSAURS NEVER HAD A SPACE PROGRAM – THEY DID NOT SURVIVE! • JUPITER’S DIAMETER IS 143,000 KM, EARTH’S IS 12,800 KM, THE MOON IS 3,480 KM. • THERE WERE AT LEAST 20 SEPARATE FRAGMENTS OF THE COMET SHOEMAKER‐LEVY THAT HIT JUPITER  – ONE OF THE LARGEST “G” (JULY 18, 1994) CREATED A DARK SPOT MEASURING 12,000 KM ACROSS  AND WAS ESTIMATED TO HAVE RELEASED AN ENERGY EQUIVALENT TO 6 TRILLION TONS OF TNT (~750  TIMES THE WORLDS NUCLEAR ARSENAL).  TWO IMPACTS 12 HOURS APART ON JULY 19TH CREATED  IMPACT MARKS OF SIMILAR SIZE TO THAT CAUSED BY FRAGMENT G.  SEVERAL OF THESE IMPACTORS,  IF THEY WERE HITTING EARTH, WOULD HAVE EXTINQUISHED ALL OR MOST LIFE ON THE PLANET. • IMPACTORS: ASTERIODS (PROGRADE ~19KM/SEC), COMETS (RETROGRADE ~55KM/SEC) – IF SAME SIZE  OBJECTS THEN COMET HAS ~8 TIMES MORE ENERGY (KINETIC) THAN THE ASTERIOD (KINETIC ENERGY =  ½ M x V*2).  OBJECTS TRAVELING AT ~3 KM/SEC HAVE KINETIC ENERGY EQUIVALENT TO THEIR MASS IN  TNT. • EARLY MORNING ON EARTH IS LIKE FACING FORWARD IN AN AUTOMOBILE TRAVELING AT 30KM PER  SECOND – A RETROGRADE IMPACTOR WOULD HIT AT ~55KM/SEC. • IMPACTORS NORMALLY CREATE CRATORS 10 TO 20 TIMES THE DIAMETER OF THE IMPACTOR. • EARTH ROTATION VELOCITY AT EQUATOR SEA LEVEL = 1,650 KM/HR, MEAN EARTH ORBITAL VELOCITY  = 30KM/SEC, THE SOLAR SYSTEM IS ORBITING WITHIN THE MILKY WAY AT A VELOCITY OF ~220 KM/SEC  AND IN RELATION TO THE COSMOS BACKGROUND AT ~600 KM/SEC. • THE TRICK IN TRACKING NEO ORBITS LIES IN A STRANGE NATURAL PHENOMENON: SOLAR‐POWERED  ORBITAL MECHANICS. THE IDEA GOES BACK TO A SCIENTIFIC PAPER WRITTEN BY RUSSIAN ENGINEER  I.O. YARKOVSKY A CENTURY AGO AND SINCE LOST. YARKOVSKY IS SAID TO HAVE PROPOSED THAT THE  SUN WARMS AN ASTEROID MORE ON THE "DAY" SIDE THAN ON THE "NIGHT" SIDE. THE WARMER SIDE  OF THE ROCK EMITS MORE THERMAL RADIATION, CREATING A SLIGHT DIFFERENCE IN MOMENTUM  THAT GENTLY NUDGES THE OBJECT IN A MANNER SIMILAR TO HOW A ROCKET IS PROPELLED. OVER  HUNDREDS OF YEARS, THE MOVEMENT CAN BE SIGNIFICANT, SCIENTISTS SAY. • NOTE THAT THE EXTINCTIONS ARE SHOWN AT THE END OF GEOLOGICAL “PERIODS” – THAT IS BECAUSE  EXTINCTIONS ARE ONE OF THE MARKERS GEOLOGISTS USED IN PREPARING THE SCALE.JOHN A. CHAPMAN 12
  • 14. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 "...he truly is a fascinating man whose modesty is matched only by the scale of his own achievements." - Michael Wright 18th person in space 5th person to make two spaceflights 3rd person to make three spaceflights 2nd person to make four spaceflights 1st person to make five and six spaceflights Apollo 10 1969: Command Module Pilot Apollo 16, 1972: Commander STS-1 (Columbia) 1981: Commander “Mankind cannot survive as a single planet species” John Young Keynote Address ILEWG 5 Conference, 2003 JOHN YOUNG, AEROSPACE ENGINEER • JOHN WAS A MAJOR INSPIRATION TO ME – ENCOURAGING ME IN 2003 TO JOIN INTO THE DISCUSSION REGARDING  ALL ASPECTS OF MINE OPERATIONS AS PART OF MANKINDS DEVELOPMENT OF THE MOON AND MARS.  HE FELT  THE SPACE INDUSTRY NEEDED MORE PEOPLE ACTUALLY INVOLVED IN MINING ON EARTH TO BE ABLE TO  SUCCESSFULLY DEVELOP THE MOON AND MARS. • JOHN IS A HERO, HE HAS DEVOTED HIS LIFE TO VERY HIGH RISK SPACE VENTURES THAT HAVE YIELDED GREAT  SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL BENEFITS TO MANKIND. • IN MY OPINION THE DEVELOPMENT OF A LUNAR BASE WILL NOT BE FOR EXTRACTION OF RESOURCES TO SEND  BACK TO EARTH (WE ALREADY HAVE EVERYTHING WE NEED HERE ON EARTH) BUT INSTEAD TO DEVELOP A ROCKET  BASE (IN LOW LUNAR GRAVITY) TO FACILITATE THE “DEFLECTION” OF DANGEROUS NEAR EARTH OBJECTS (NEOs)  THAT ARE CURRENTLY BEING “DETECTED” AND “TRACKED” FROM EARTH.  WE CANNOT SURVIVE AS A SINGLE  PLANET SPECIES BECAUSE OF THE SERIOUS DANGER FROM NEOs AND SUPER VOLCANOES. • IN MY OPINION THERE ARE BASICALLY THREE TYPES OF PEOPLE: THOSE THAT DO THINGS, THOSE THAT WATCH  PEOPLE DO THINGS, AND THOSE THAT WONDER WHAT HAPPENED. • "FAR BETTER IT IS TO DARE MIGHTY THINGS, TO WIN GLORIOUS TRIUMPHS, EVEN THOUGH CHECKERED BY  FAILURE, THAN TO TAKE RANK WITH THOSE POOR SPIRITS WHO NEITHER ENJOY NOR SUFFER MUCH, BECAUSE  THEY LIVE IN THAT GRAY TWILIGHT THAT KNOWS NO VICTORY NOR DEFEAT." THEODORE ROOSEVELT. • A MESSAGE TO THE FUTURE GENERATIONS FROM ASTRONAUT, ELLISON S. ONIZUKA, 1980 COMMENCEMENT,  KONAWAENA HIGH SCHOOL, “IF I CAN IMPRESS UPON YOU ONLY ONE IDEA…LET IT BE THAT THE PEOPLE WHO  MAKE THIS WORLD RUN, WHOSE LIVES CAN BE TERMED SUCCESSFUL, WHOSE NAMES WILL GO DOWN IN THE   HISTORY BOOKS, ARE NOT THE CYNICS, OR THE ARMCHAIR QUATERBACKS.  THEY ARE THE ADVENTURISTS , THE  EXPLORERS, AND DOERS OF THIS WORLD.  WHEN THEY SEE A WRONG OR PROBLEM, THEY DO SOMETHING ABOUT  IT. WHEN THEY SEE A VACANT PLACE IN OUR KNOWLEDGE, THEY WORK TO FILL THAT VOID.  RATHER THAN  LEANING BACK AND CRITICIZING HOW THINGS ARE, THEY WORK TO MAKE THINGS THE WAY THEY SHOULD BE.  THEY ARE THE AGGRESSIVE, THE SELF‐STARTERS, THE INNOVATIVE, AND THE IMAGINATIVE OF THIS WORLD.  EVERY  GENERATION HAS THE OBLIGATION TO FREE MEN’S MINDS FOR A LOOK AT NEW WORLDS…TO LOOK OUT FROM A  HIGHER PLATEAU THAN THE LAST GENERATION. YOUR VISION IS NOT LIMITED BY WHAT YOUR EYE CAN SEE, BUT  BY WHAT YOUR MIND CAN IMAGINE. MANY THINGS THAT YOU TAKE FOR GRANTED WERE CONSIDERED  UNREALISTIC DREAMS BY PREVIOUS GENERATIONS.  IF YOU ACCEPT THESE PAST  ACCOMPLISHMENTS  AS  COMMONPLACE THEN THINK OF THE NEW HORIZONS THAT YOU CAN EXPLORE. FROM YOUR VANTAGE POINT,  YOUR EDUCATION AND IMAGINATION WILL CARRY YOU TO PLACES WHICH WE WON’T BELIEVE POSSIBLE. MAKE  YOUR LIFE COUNT – AND THE WORLD WILL BE A BETTER PLACE BECAUSE YOU TRIED.”JOHN A. CHAPMAN 13
  • 15. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 THE LATE JIM BENSON RICH CLIFFORD GEOLOGIST AEROSPACE ENGINEER FOUNDER & CHAIRMAN ASTRONAUT SPACEDEV, INC. RETIRED • JIM WAS THE PERSON THAT ENCOURAGED ME, AN EARLY SHAREHOLDER OF SPACEDEV, INC., TO  ATTEND THE 2003 ILEWG MEETING IN HAWAII WHERE I MET JOHN YOUNG, ASTRONAUT. • SPACEDEV ACHIEVEMENTS:  FIRST TO USE INTERNET FOR SATELLITE MISSION CONTROL, HELPED NEAR‐ SHOEMAKER SPACECRAFT LAND ON EROS, BUILT ROCKET ENGINE FOR BURT RUTAN’S SPACESHIPONE – WINNING THE XPRIZE FOR “FIRST NON‐GOVERNMENT ASTRONAUT”. • I MET RICH CLIFFORD IN 2005 AT THE ILEWG TORONTO, CANADA CONFERENCE.  HE IS A GRADUATE OF  WEST POINT (BSc) AND GEORGIA TECH (MSc)., SENIOR TEST PILOT BELL HELICOPTERS, TWO SHUTTLE  FLIGHTS & A SPACE WALK (EVA), MANAGER BOEING DEFENCE & SPACE GROUP, NOW RETIRED.  RICH  ENCOURAGED ME, LIKE JOHN YOUNG DID EARLIER, TO GET INVOLVED IN PLANNING FOR SPACE  DEVELOPMENT BECAUSE OF MY PRACTICAL MINING BACKGROUND.  THIS MOTIVATED ME TO PREPARE  AND PRESENT A PAPER, “DEVELOPMENT AND OPERATION OF SURFACE MINE IN A REMOTE LOCATION  – THE SOUTH POLAR REGION OF THE MOON”, AT THE BEIJING, CHINA 2006 ILEWG CONFERENCE.  RICH  REVIEWED MY PAPER AND MADE COMMENTS PRIOR TO ITS SUBMISSION TO THE ILEWG CONFERENCE  COMMITTEE.  I SELECTED MY CO‐AUTHOR, MARC SHULTE, AN ENGINEER‐IN‐TRAINING THAT WORKED  FOR FINNING INTERNATIONAL INC., BASED IN WESTERN CANADA. MARC HAD VALUABLE INPUT TO THE  PAPER. FINNING IS THE WORLD’S LARGEST CATERPILLAR EQUIPMENT DEALER.JOHN A. CHAPMAN 14
  • 16. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 SOLAR SYSTEM RESOURCES • BEST TO STAY IN THE GOLDILOCKS ZONE: • EARTH • MOON • MARS AND ITS MOONS (2) • MOONS OF JUPITER (63) AND SATURN (62) • ASTEROIDS AND NEAR EARTH COMETS • EXPLORING FOR: • WATER-ICE • HYDROCARBONS • NUCLEAR FUELS (URANIUM & THORIUM) • ALL OTHER MINERALS AND ELEMENTS • REFER TO “MINING THE SKY” AND “SPACE RESOURCES, BREAKING THE BONDS OF EARTH” BY JOHN S. LEWIS  FOR A GOOD SUMMARY OF SOLAR SYSTEM RESOURCES. • LUNAR RESOURCE EXTRACTION IS FOCUSED UPON THE ESSENTIAL ELEMENTS HYDROGEN AND OXYGEN.   THESE ELEMENTS (H AND O) OR MOLECULES (H2 AND O2) ARE REQUIRED FOR SUPPORT OF HUMAN LIFE ("AIR"  AND WATER), ROCKET PROPELLANTS, FUEL CELLS (MOBILE AND STATIONARY), AGRICULTURE AND  AQUACULTURE. THE NEXT MOST IMPORTANT ELEMENTS ARE URANIUM AND THORIUM AS FUEL FOR: 1)  SURFACE LUNAR NUCLEAR FISSION REACTORS TO PROVIDE ELECTRIC AND HEAT ENERGY, AND 2) HEATING  PROPELLANTS IN NUCLEAR POWERED SPACE TUGS.   • SEE: 21ST CENTURY SCIENCE AND TECHNOLOGY MAGAZINE, SUMMER 1999 ISSUE, “BACK TO THE MOON WITH  NUCLEAR ROCKETS”, BY MARSHA FREEMAN.  THIS ARTICLE GIVES A GOOD SUMMARY OF THE CURRENT STATE  OF NUCLEAR ROCKET SCIENCE AND TECHNOLOGY, INCLUDING PRIOR WORK BY THE USA AND USSR.JOHN A. CHAPMAN 15
  • 17. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 SPACE LAW FROM HISTORICAL REMOTE MINING CAMPS • POSSESSION IS 9/10 OF THE LAW • USE IT OR LOSE IT • KEEPING LAW AND ORDER, GOLD MINING IN WASHINGTON STATE, KEN AND VIDA MARTIN, 1995, “WHEN  NEWS OF NEW DISCOVERIES WERE MADE KNOWN, HUNGRY AND EAGER PROSPECTORS RUSHED TO THE NEW  ELDORADOS TO COMPETE FOR THE BEST DIGGINGS. GIVEN THE PRIMITIVE CONDITIONS AND LIMITED  RESOURCES WITH WHICH MINERS HAD TO WORK, IT IS UNDERSTANDABLE THAT TOLERANCE WAS NOT ONE OF  THEIR LEADING VIRTUES. TO PROTECT ONE’S PROPERTY WAS CONSIDERED OF GREAT IMPORTANCE AND  SOMETIMES EVEN A MATTER OF SURVIVAL. THEN, THERE WERE THOSE WITHIN THE CAMPS WHO REALLY  BELIEVED THEY HAD TRAVELED BEYOND THE REACH OF THE LAW AND THAT JUSTICE WAS A MATTER OF THEIR  OWN PREFERENCE. THESE FACTORS, COMBINED WITH THE PROBLEM OF EXCESSIVE DRINKING CREATED A  VOLATILE ENVIRONMENT. BOUNDARY DISPUTES AND ACCUSATIONS OF HIGH GRADING WERE ALL TO OFTEN  SETTLED FROM THE SMOKING BARREL OF A SIX‐SHOOTER.  HOWEVER, TO MAINTAIN A SEMBLANCE OF LAW  AND ORDER, MINERS IN MOST DISTRICTS ORGANIZED THEMSELVES INTO CONFEDERATIONS [OR MINERS’ COMMITTEE] TO LEGISLATE RULES AND REGULATIONS IN THE CAMP.” • IT IS MY OPINION THAT THE “DOERS” THAT WILL BE THE EARLY HUMAN SETTLERS OF SPACE WILL SET THEIR  OWN RULES AND REGULATIONS IN EACH SITUATION, AS WAS DONE BY THE EARLY MINERS IN REMOTE MINING  CAMPS.  NO DISTANT “GOVERNMENT” ON EARTH WILL BE ABLE TO APPLY OR MAINTAIN THEIR RULES AND  REGULATIONS ON THESE SPACE PIONEERS DURING THE EARLY FORMATIVE YEARS OF COLONIZATION OF THE  MOON AND MARS. JOHN A. CHAPMAN 16
  • 18. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 TECHNOLOGY OPPORTUNITIES • MANY OPPORTUNITIES EXIST IN MODIFYING SUCCESSFUL EARTHBOUND SYSTEMS  FOR USE ON THE MOON AND MARS. • MANY OF THESE OPPORTUNITIES WILL BE SHOWN IN THIS SLIDE PRESENTATION.  AT  THIS TIME, IN MY OPINION, THERE SHOULD BE MUCH MORE WORK ON: 1) SHIELDING  AGAINST COSMIC AND SOLAR RADIATION, 2) DESIGN AND TESTING OF SMALL  NUCLEAR FISSION REACTORS FOR USE IN MOBILE VEHICLES AND EQUIPMENT, 3)  HIGH‐TEMPERATURE (VAPOUR AND PLASMA) MINERAL AND ELEMENT PROCESSING  METHODS IN LOW GRAVITY AND UNDER VACCUUM, 4) MITIGATION METHODS  AGAINST POTENTIALLY DAMAGING LUNAR DUST (VERY SMALL DIAMETER PARTICLES  THAT ARE SHARP AND ABRASIVE) THAT MAY AFFECT HUMANS AND EQUIPMENT, 5)  BIOSPHERE TYPE STUDIES RELATING TO CLOSED‐SYSTEM INTERACTION OF  AQUACULTURE, AGRICULTURE AND HUMANS (WATER, OXYGEN, CARBON DIOXIDE,  ETC.), 6) EQUIPMENT DESIGN FOR OPERATING NEAR POLAR REGIONS IN COLD TRAPS  (‐233 DEGREES C) OR DURING LUNAR NIGHTS (‐63 DEGREES C), AND 7) DETECTION  AND PROTECTION FROM METEROIDS (SMALL BUT DANGEROUS AS NO ATMOSPHERE  TO SLOW OR BURN‐UP THESE BODIES ARRIVING AT ~15 KM/S).JOHN A. CHAPMAN 17
  • 19. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 HEAVY LIFT TO THE MOON OF EQUIPMENT SUPPLIES AND HUMANS (>2,000 TONNES) ONCE LUNAR BASE SITE LOCATION DETERMINED BY ROBOTIC MISSIONS MASS ASSEMBLY-LINE PRODUCTION OF SPACEX HEAVY-LIFT ROCKETS TO FACILITATE RELIABLE AND LOW COST LAUNCHES TO THE MOON AND MARS SPACE EXPLORATION TECHNOLOGIES CORP (SPACEX) BECOMES WORLD’S LARGEST MARKET CAP PUBLIC LISTED COMPANY NUCLEAR SPACE TUG DEVELOPED FOR DEFLECTION OF LARGE NEOs AND FOR TRANSPORT BETWEEN EARTH-MOON-MARS • TO BE SUCCESSFUL THE ROCKETS MUST BE MASS PRODUCED (ECONOMY OF SCALE) WITH MULTLIPLE DAILY LAUNCHES. • ASTROBOTIC TECHNOLOGY, INC. AND MOON EXPRESS, INC., LEADERS IN THE 26 GROUP COMPETITION TO WIN THE GOOGLE  LUNAR X PRIZE, WILL BECOME SPACE EXPEDITORS SIMILAR TO UPS AND FEDEX ON EARTH. • IT IS MY OPINION THAT THERE IS ONE OVERARCHING REASON FOR DEVELOPMENT OF SPACE – THAT IS TO ENSURE THE SURVIVAL  OF THE HUMAN SPECIES. HENCE, ONLY EARLY PRECURSOR MISSIONS SHOULD BE ROBOTIC.  THEREAFTER IT MUST BE HUMAN  WITH SOME SUPPORT FROM ROBOTICS (REMOTE CONTROL AND AUTONOMOUS). I ALSO, FROM EXPERIENCE BUILDING REMOTE  MINE OPERATIONS ON EARTH, KNOW THAT THE FIRST HUMAN LANDING ON THE LUNAR SURFACE TO DEVELOP A PERMANENT  HABITAT WILL REQUIRE LANDING ~2,000 METRIC TONS OF EQUIPMENT, MATERIALS AND SUPPLIES TO ENSURE A HIGH DEGREE  OF SUCCESS.  THIS IS A MASSIVE PROGRAM THAT WILL NEED MULTI‐GOVERNMENT AND INDUSTRY SUPPORT TO WORK  PROPERLY.  IN MY OPINION, SCIENCE PALLS IN COMPARISON TO LONG‐TERM HUMAN SURVIVAL WHEN FUNDING SPACE  EXPLORATION AND DEVELOPMENT PROGRAMS.  THE MOON WOULD BE THE LOW GRAVITY BASE FOR FUELING NUCLEAR SPACE  TUGS IN LUNAR ORBIT USING PROPELLANTS SUCH AS HYDROGEN (HIGH EXHAUST VELOCITY LOW THRUST), OXYGEN  (AUGMENTATION TO INCREASE THRUST) OR WATER (LOWER EXHAUST VELOCITY BUT HIGHER THRUST).  THESE SPACE TUGS  WOULD BE USED FOR DANGEROUS NEO DEFLECTION AND FOR MOVING BETWEEN ORBITS AT EARTH, MOON AND MARS.  THE  NUCLEAR FISSION REACTORS IN THE SPACE TUGS WOULD “BURN” HIGHLY ENRICHED URANIUM (SIMILAR TO REACTORS IN USA  SUBMARINES) SO THAT THE REFUELING INTERVAL WOULD BE GREATER THAN TEN YEARS (MAY BE ABLE TO INCLUDE A THORIUM  “BLANKET” IN REACTOR FOR ADDITIONAL ENERGY).  A NUCLEAR POWER PLANT SHOULD BE BUILT NEAR THE EARTH LAUNCH SITE  TO PRODUCE HYDROGEN AND OXYGEN TO MINIMIZE FUEL TRANSPORT TO THE LAUNCH SITE.  IT WOULD BE A CO‐GENERATION  FACILITY WITH HYDROGEN BEING REFORMED FROM NATURAL GAS (AND CARBON MONOXIDE BURNED FOR ELECTRIC POWER  AND HEAT) WITH OXYGEN BEING PRODUCED BY FRACTIONAL DISTILLATION OF LIQUEFIED AIR.  AN ALTERNATIVE, BUT MORE  EXPENSIVE, METHOD OF PRODUCING HYDROGEN AND OXYGEN IS DIRECT ELECTROLYSIS OF WATER. • PLAN INITIALLY FOR LAUNCHING AT LEAST ONE ROCKET PER DAY SO THAT THE FIRST 2,000 TONS OF EQUIPMENT, SUPPLIES AND  WORKFORCE IS ON THE MOON IN 60 DAYS.  COST ~15 TO 20 BILLION US DOLLARS. • I STRONGLY RECOMMEND THAT YOU VISIT SOME EARTHLY MINING/PROCESSING OPERATIONS (MINING, MINERAL PROCESSING,  SMELTING AND REFINING).  YOU WILL FIND THAT MINING AND PROCESSING HETEROGENEOUS MATERIALS IS COMPLEX AND THE  SYSTEMS ARE PHYSICALLY AND CHEMICALLY CHALLENGING.  TRYING TO RECOVER MINERALS AND ELEMENTS FROM  HETEROGENEOUS SOURCES ON ASTEROIDS OR COMETS ON A SUSTAINED BASIS WILL BE VERY DIFFICULT INDEED COMPARED TO  OPERATING AT A LUNAR BASE. THE ASTEROIDS AND COMETS IN NEAR EARTH ORBIT OFFER A LOW GRAVITY WELL OPPORTUNITY  (REWARD) AND A BIG MATERIALS CHALLENGE (RISK).  THEY ARE EITHER CARBONACEOUS WITH WATER ICE, OR SILICATES  (STONY), OR METALLIC (NOTE THE “OR” AND NO “AND”).  IN OTHER WORDS YOU CANNOT LAND ON ANY ONE AND EXPECT TO  GET WATER ICE, SILICATES AND METALS – THIS PRESENTS AN ALMOST IMPOSSIBLE CHALLENGE IN CREATING AN OPERATING  BASE THAT IS SUSTAINABLE.  I WAS THE ONE THAT STOOD UP AND RECOMMENDED JOHN LEWIS’S “MINING THE SKY” BOOK AT  THE SPACE FRONTIER 2009 CONFERENCE.  HOWEVER, WHAT I DID NOT SAY IS THAT I DISAGREE WITH JOHN AS TO THE  IMPORTANCE OF ASTEROID OR COMET MATERIALS ON EARTH, AS THEY HAVE IN MY OPINION NO VALUE TO EARTH.  WE HAVE A  NEVER ENDING SUPPLY OF ELEMENTS ON EARTH, INCLUDING THOSE IN HYDROCARBONS (C AND H) THAT CAN BE EXTRACTED  MUCH SAFER AND CHEAPER IN‐SITU ON EARTH THAN EXPLOITING THEM ON ASTEROIDS OR COMETS.  IN OTHER WORDS,  ELEMENTS ON ASTEROIDS AND COMETS, AND THE MOON AND MARS WILL HAVE USE IN SPACE BUT NOT ON EARTH.JOHN A. CHAPMAN 18
  • 20. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 HEAVY-LIFT ANALOG WORLD’S LARGEST CIVILIAN AIRLIFT LEA TO BULOLO, PAPUA NEW GUINEA, 1931 VISION & COURAGE - PHYSICAL & FINANCIAL PLACER DEVELOPMENT LTD VANCOUVER, BC, CANADA • THREE TRI‐MOTOR JUNKERS G‐31 AIRCRAFT (PAYLOAD OF ~7,100 POUNDS) • WORLD RECORD AIRLIFT IN FIRST 12 MONTHS OF 4,342 TONS ‐ IN SAME PERIOD UK,  FRANCE & USA COMBINED TRANSPORTED ONLY 2,670 TONS BY AIR • FROM 1931 TO 1942 THE BULOLO AIRLIFT TOTALLED 73,480 TONS WITH NO ACCIDENTS • THE BULOLO GOLDFIELDS WERE TOTALLY DEVELOPED AND OPERATIONS SUSTAINED BY AIRLIFT OF  MACHINERY, MOBILE EQUIPMENT, SUPPLIES FOR DAMS, POWERLINES, DREDGES, SAWMILL, AND  TOWNSITE (HOSPITAL AND SCHOOL). • THE G‐31 HAD 525 X 3 HORSEPOWER RADIAL ENGINES AND COULD CLIMB AT 200 FEET PER MINUTE  FULLY LOADED ON TWO ENGINES (AT AVERAGE 3,000 FT ASL), 75 MINUTE FLYING TIME LEA  (AT SEA  LEVEL) TO BULOLO (2,250 FEET) WITH INTERVENING MOUNTAINS AT 6,000 FEET ELEVATION.  • THE MANAGEMENT OF PLACER DEVELOPMENT LTD RECEIVED AWARDS FROM THE MINING INDUSTRY  AND THE AVIATION INDUSTRY FOR THIS SUCCESSFUL MASSIVE BULOLO AIRLIFT. • MENTION MASS PRODUCTION OF LIBERTY SHIPS (42 DAYS PER LIBERTY SHIP, WITH A TOTAL ~2,700  BUILT DURING WWII), THE ALASKA HIGHWAY/NORMAN WELLS OIL OPERATIONS, THE DEW LINE,  BERLIN AIRLIFT AND WWII AS THESE WERE ALL MASSIVE UNDERTAKINGS THAT WERE SUCCESSFULLY  ACCOMPLISHED IN RECORD TIME. • IN 2011 THE BROAD GROUP IN HUNAN PROVINCE, CHINA BUILT A 30 STOREY LUXURY HOTEL IN 15  DAYS.  IT IS BUILT TO WITHSTAND MAGNITUDE 9 RICHTER SCALE EARTHQUAKES AND IS ~4 TIMES  MORE ENERGY EFFICIENT THAN CONVENTIONAL HIGH‐RISE BUILDINGS.  ALL COMPONENTS ARE  MANUFACTURED IN A LARGE FACTORY AND DELIVERED TO THE BUILDING SITE FOR ASSEMBLY.  THERE  WERE NO INJURIES DURING THE WORK.  SEE: http://www.youtube.com/watch?v=Hdpf‐MQM9vY. JOHN A. CHAPMAN 19
  • 21. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 BABCOCK AND WILCOX  ADVANCED  LIGHT  WATER REACTOR • http://www.pbmr.com  • http://www.babcock.com/products/modular_nuclear/generation_mpower.html • http://www.world‐nuclear.org/info/inf34.html • THE RELIABILITY OF BOBCOCK AND WILCOX NUCLEAR REACTORS ON USA SUBMARINES AND AIRCRAFT  CARRIERS IS WELL ESTABLISHED.  SINCE 1955 THE USA NAVY HAS ACCUMULATED OVER 6,200 NAUTICAL  REACTOR‐YEARS OF ACCIDENT FREE EXPERIENCE OVER THE COURSE OF 230 MILLION KILOMETERS. • ROLLS‐ROYCE HAS BEEN THE NUCLEAR SYSTEMS SUPPLIER AND TECHNICAL AUTHORITY FOR THE ROYAL  NAVY SUBMARINE FLEET FOR OVER 50 YEARS. • NEXT GENERATION NUCLEAR REACTORS SUCH AS THE PBMR HIGH‐TEMPERATURE GAS COOLED (HELIUM)  REACTOR ARE SHOWING THE WAY TOWARD MORE EFFICIENT AND SAFER REACTORS. • IT IS INTERESTING TO NOTE THE RECENT US$20 BILLION AWARD TO KOREA ELECTRIC POWER CO., FOR  DESIGN, CONSTRUCTION AND OPERATION (60 YEAR JV WITH UAE) OF FOUR NEW REACTORS (1,400MW  EACH) IN THE UAE.  KOREA ELECTRIC IS THE SPONSOR WITH WESTINGHOUSE ELECTRIC COMPANY PART OF  THE JV – WESTINGHOUSE IS CONTROLLED (MAJOR SHAREHOLDER) BY JAPAN’S TOSHIBA CORP.  SEVERAL  MAJOR INTERNATIONAL NUCLEAR COMPANIES HAD SUBMITTED PROPOSALS. • IN EARLY OCTOBER 2010 THE WORLD NUCLEAR ASSOCIATION REPORTED THAT OVER 45 COUNTRIES ARE  ACTIVELY CONSIDERING EMBARKING UPON NUCLEAR POWER PROGRAMS. • DURING THE COLD WAR THERE WERE MORE NUCLEAR REACTORS AT SEA THAN THERE WERE ON LAND.JOHN A. CHAPMAN 20
  • 22. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 NUCLEAR ENERGY USE IN SPACE (importance of energy density) A URANIUM DIOXIDE FUEL PELLET - SHADOW IS ~3 SQUARE CENTIMETERS. HOW MANY DAYS OR YEARS WOULD THE SUN NEED TO SHINE ON THE SHADOW AREA, AT ARIZONA USA SOLAR INTENSITY, 12 HOURS PER DAY, TO EQUAL THE FISSILE ENERGY IN THE FUEL PELLET? THE ANSWER IS 951,000 YEARS. (from Chuck Edwards, Cameco Corporation, 2003) THE USE OF NUCLEAR HIGH-TEMPERATURE GAS REACTORS IN SPACE FOR HEAT AND ELECTRICITY IS ESSENTIAL IF SPACE DEVELOPMENT IS TO BE SUCCESSFUL (RELIABLE CONTINUOUS HIGH DENSITY ENERGY) • THE MOST SUCCESSFUL NASA SPACECRAFTS HAVE BEEN THOSE THAT USED RADIOISOTOPE THERMOELECTRIC  GENERATORS (RTGs) POWERED WITH PU‐238 (NOW IN CRITICAL SHORT SUPPLY).   • "NUCLEAR POWER IS ESSENTIAL TO A LONG‐RANGE, COMMITTED SPACE PROGRAM," SAID DR. LOUIS FRIEDMAN,  EXECUTIVE DIRECTOR OF THE PLANETARY SOCIETY. "YOU CANT DO A THOROUGH EXAMINATION OF THE OUTER PLANETS  WITHOUT IT“.  MANY OF NASAS EARLIER SPACECRAFT HAVE RELIED ON SOLAR POWER. BUT AT THE SOLAR SYSTEMS  EXTREMITIES THE SUN ISNT A PRACTICAL ENERGY SOURCE, SAID PROMETHEUS DIRECTOR ALAN NEWHOUSE. THERES  ONLY 1/25 THE SUNLIGHT AROUND JUPITER THAT THERE IS ON EARTH, FOR EXAMPLE. SO A SPACESHIPS SOLAR PANELS  WOULD HAVE TO BE GARGANTUAN TO GENERATE ENOUGH POWER TO PULL A CRAFT INTO ORBIT AROUND ONE OF  JUPITERS MOONS. EVEN ON MARS, SOLAR POWER HASNT BEEN PARTICULARLY USEFUL. IN 1997, THE SUN‐RELIANT  PATHFINDER CRAFT LASTED ONLY THREE MONTHS ON THE RED PLANET (ALSO RECENT PHOENIX MARS LANDER HAD A  VERY SHORT LIFE). BUT IN 1976, MARS VIKING LANDERS, WHICH RELIED ON NUCLEAR ISOTOPES FOR POWER, STAYED  ACTIVE FOR NEARLY SIX YEARS.  • THE YONGGYANG NUCLEAR POWER PLANT IN SOUTH KOREA IS RATED AT 6,000MEe AND THE PLANT’S FOOTPRINT IS 115  HECTARES (284 ACRES). HOW MANY GENERAL ELECTRIC 1.5MWe WIND TURBINES WOULD BE NEEDED TO DELIVER THE  SAME POWER AS THE NUCLEAR PLANT?   THE ANSWER IS 16,000 TURBINES (CAPACITY FACTOR OF WIND IS 25%).  ACCORDING TO GE SPACING DESIGN REQUIRMENTS EACH 1.5MWe TURBINE REQUIRES 8.9 HECTARES OF AREA, WHICH  MEANS THE 16,000 TURBINES REQUIRE 142,500 HECTARES (352,000 ACRES).  HENCE THE LAND USE EFFICIENCY FOR  NUCLEAR (AND ENERGY DENSITY ADVANTAGE) IS 1,240 TIMES BETTER THAN WIND!   • BOTH WIND AND SOLAR ARE INTERMITTANT AND NEED TO BE BACKED‐UP WITH CONVENTIONAL HYDRO, COAL, GAS OR  NUCLEAR PLANTS. • THE SOLAR AND WIND POWER INDUSTRIES HAVE POOR SAFETY RECORDS COMPARED WITH NUCLEAR – THIS INCLUDES  DAMAGE OR INJURY TO HUMANS, FAUNA, FLORA AND PROPERTY. • NATURAL URANIUM ORE CONTAINS U‐238 (99.3%) AND U‐235 (0.7%).  U‐238 HAS A 1/2 LIFE OF 4.47 BILLION YEARS, U‐235  HAS A 1/2 LIFE OF 0.704 BILLION YEARS. • U‐235 IS READILY FISSIONABLE AND IS USED IN POWER PLANTS TODAY.  THE MUCH MORE ABUNDANT U‐238 IS ONLY  FERTILE AND MUST BE BRED IN A FAST NEUTRON REACTOR (FAST BREEDER) TO BE TRANSMUTED TO FISSIONABLE PU‐239. • “BURNING” (IN FAST BREEDER REACTORS) ALL OF THE  PARTIALLY SPENT NUCLEAR FUEL STORED AT NUCLEAR  FACILITIES AROUND THE USA WOULD POWER THE COUNTRY FOR ~200 YEARS WITHOUT HAVING TO USE ANY  NEWLY MINED URANIUM!  THE FIRST ELECTRIC POWER PRODUCED FROM A NUCLEAR REACTOR WAS A SMALL  SODIUM COOLED BREEDER IN IDAHO (CIRCA 1949) • THORIUM IS ~4 TIMES MORE ABUNDANT IN THE EARTH’S CRUST THAN URANIUM AND IT IS A BETTER  NUCLEAR FUEL THAN URANIUM (GREATER “BURNUP” ON FIRST PASS).JOHN A. CHAPMAN 21
  • 23. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 MINERAL EXPLORATION EARTH VS MOON AND MARS • EARTH’S MINERAL DEPOSITS (ANOMALOUS ELEMENTS) FORM BY PHYSICAL AND CHEMICAL PROCESSES DRIVEN BY SOLAR HEAT, INTERNAL RADIONUCLIDE HEAT AND GRAVITY. FORMATION IS RELATED TO PLATE TECTONICS, EROSION AND DEPOSITION BY WATER AND WIND AND BY EVAPORATION. MANY HIGH-GRADE DEPOSITS EXIST. • THE MOON BEING SMALLER THAN EARTH HAS LOW INTERNAL HEAT (RADIONUCLIDES), HAS LOW GRAVITY AND NO ATMOSPHERE SO MANY OF THE MINERAL DEPOSIT FORMATION METHODS ON EARTH DO NOT EXIST ON THE MOON. WORSE STILL IS THE CONSTANT CHURNING OF THE LUNAR SURFACE BY ASTERIOD, COMET AND METERIOD IMPACTS – TENDING TO CREATE A HETEROGENIOUS MIXTURE WITH ONLY MODEST ELEMENTAL ANOMALIES. WILL NEED TO DEVELOP AND PROCESS LOW-GRADE DEPOSITS. • MARS DOES SEEM TO HAVE HAD SOME GEOLOGICAL SYSTEMS SIMILAR TO EARTH IN THE PAST – IN MY OPINION THERE WILL BE GREATER OPPORTUNITY TO FIND ENRICHED MINERAL DEPOSITS ON MARS THAN ON THE MOON, BUT STILL MUCH FEWER THAN ON EARTH. • MENTION: MAGMATIC DIFFERENTIATION, PARTIAL MELTING OF CRUST, VMS, SEDEX, HYDROTHERMAL, PLACER  (BEACH AND RIVER) AND EVAPORITES. • ON EARTH PLATE TECTONICS “LIFTS” SUBAQUEOUS DEPOSITS ONTO LAND (THEN ERODED) FOR EASY DISCOVERY  AND EXTRACTION. • THE CANADIAN FLOW‐THROUGH TAX‐CREDIT PROGRAM HAS FACILITATED THE RAISING OF BILLIONS OF DOLLARS  YEARLY BY THE EXPLORING COMPANIES; THIS HAS KEPT CANADA IN THE FOREFRONT OF WORLD MINERAL  EXPLORATION AND MINE DEVELOPMENT.  IN ADDITION, CANADA HAS “GROWN” A LARGE BASE OF EXPERTS IN  SCIENCE, TECHNOLOGY, LEGAL, ACCOUNTING, FINANCE, ETC. FOR MINERAL EXPLORATION AND MINE  DEVELOPMENT WORLD‐WIDE.   • STATISTICS FROM THE 2005 CANADIAN INTERGOVERNMENTAL WORKING GROUP ON THE MINERAL INDUSTRY  REPORTED: 1) GLOBALLY, CANADA CONTINUES TO BE THE FOREMOST DESTINATION FOR EXPLORATION CAPITAL.   IN 2004 SOME 20% OF THE MINERAL EXPLORATION PROGRAMS PLANNED BY THE WORLD’S MINING COMPANIES  WERE EXPECTED TO BE CONDUCTED IN CANADA.  AS FOR CANADIAN COMPANIES THEY WERE EXPECTED TO  UNDERTAKE 43% OF ALL THE EXPLORATION PROGRAMS IN THE WORLD IN 2004, A SHARE THAT IS BY FAR THE  LARGEST OF THE GLOBAL MINERAL EXPLORATION MARKET, AND 2) IN 2003 C$12.7 BILLION IN EQUITY FINANCING  WAS RAISED FOR MINERAL EXPLORATION AND DEVELOPMENT PROJECTS AROUND THE WORLD DURING THAT  YEAR.  MORE THAN 45% OF THE NEW FUNDS RAISED WAS FOR COMPANIES LISTED ON THE CANADIAN STOCK  EXCHANGES. • THE FLOW‐THROUGH TAX INCENTIVE NEEDS TO OPERATE IN A SECURITIES REGULATORY REGIME THAT IS NOT  OVERBEARING AND IS UNDERSTANDING OF RISK/REWARD INVESTING, ESPECIALLY WITH START‐UP VENTURES. • VANCOUVER AND TORONTO HAVE THE LARGEST POPULATION OF GEOSCIENTISTS IN THE WORLD. • ALL THIS FROM A COUNTRY THAT ONLY REPRESENTS, 1) 7% OF THE LAND AREA ON EARTH AND, 2) ONLY 0.5% OF  THE WORLD’S POPULATION. • IT IS TIME THE SPACE INDUSTRY IN SEVERAL COUNTRIES BEGAN TO EMBRACE FLOW‐THROUGH SHARE FINANCING. • REMEMBER THE BASIC RULE FOR SOPHISTICATED INVESTORS: THE TEAM, THE PROJECT, THE FINANCING. • IMMEDIATE 100% WRITE‐OFF AND ZERO COST BASE ON SHARES, IN ADDITION SOME PROVINCES OFFER AN  INVESTMENT TAX CREDIT TO THE COMPANY (BC: UP TO 30%).  HENCE AN INVESTOR IN THE 50% TAX BRACKET HAS  AN AFTER‐TAX COST OF 50 CENTS ON THE DOLLAR INVESTED AND THE COMPANY GETS ~$1.25 TO SPEND ON  MINERAL EXPLORATION FOR EACH DOLLAR INVESTED.JOHN A. CHAPMAN 22
  • 24. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 HOW TO DISCOVER AN OREBODY EFFICIENTLY WITH SUCCESS CONTINGENT STEPS FROM A LARGE AREA VECTORING INTO A SMALL TARGET AREA TO STUDY IN DETAIL • SELECT EXPLORATION AREA (GEOLOGY AND HISTORICAL RECORDS) • REMOTE SENSING (SATELITTE, FIXED-WING, HELICOPTER SURVEYS) • GROUND TRUTH ANOMALIES FROM REMOTE SENSING • RECONNAISSANCE GEOCHEMISTRY (STREAM SILTS, LAKE SEDIMENTS) • PROSPECTING AND GEOLOGICAL MAPPING AND SAMPLING • GRIDDED SOIL SAMPLING • GROUND GEOPHYSICS (MAGNETIC, HORIZONTAL LOOP EM, 3D-IP) • TRENCHING /DRILLING (DEPOSIT DEFINITION & CHARACTERIZATION) • SCOPING STUDY (GENERAL ECONOMIC REVIEW , +/- 50%) • PRE-FEASIBILITY (ECONOMIC REVIEW, +/- 25%) • FEASIBILITY (DETAILED ECONOMIC REVIEW, +/- 15%) • PRODUCTION DECISION BY MANAGEMENT • FINANCING • DEVELOPMENT • OPERATIONS • THE EXPLORATION AND DEVELOPMENT SUCCESS CONTINGENT PROCEDURES SHOWN HERE ARE THE  STANDARD MINERAL INDUSTRY STEPS USED ON EARTH. • AS A MINERAL DISCOVERY ADVANCES THROUGH INCREASINGLY COMPLEX AND MORE EXPENSIVE  EVALUATION STAGES THE RISK IS DIMINISHED AND THE REWARD, OR LACK THEREOF, IS    MORE  CLEARLY DEFINED. • ON THE MOON AND MARS THE MOST IMPORTANT RESOURCE IS WATER:  LIFE SUPPORT (OXYGEN AND  WATER), ROCKET PROPELLANTS (HYDROGEN AND OXYGEN), FUEL FOR FUEL CELLS (HYDROGEN AND  OXYGEN) AS WELL AS WATER FOR AGRICULTURE AND AQUACULTURE.  EXPLORATION WILL BE  CONCENTRATED ON FINDING WATER ICE BURIED IN REGOLITH AND/OR COLD TRAPS LOCATED IN THE  PERMANENTLY SHADOWED HIGH LATITUDE POLAR CRATER BOTTOMS. • THE TARGET AREA LOCATED BY ROBOTIC SAMPLING WILL NEED TO BE AUGER DRILLED TO ~2 METERS  DEPTH ON A GRID PATTERN TO DEFINE A LARGE ENOUGH HYDROGEN AND OXYGEN RESERVE (PROVEN  ECONOMIC RESOURCE) TO SATISFY THE HUMAN (AIR AND WATER) AND EQUIPMENT (ROCKET  PROPELLANTS, AND FUEL CELL FUEL) NEEDS FOR AT LEAST 15 YEARS. • NEUTRON ACTIVATION PROBE WOULD ANALYZE FOR HYDROGEN AT THE BOREHOLE AND REPORT  RESULTS IN REAL TIME.  • THE USE OF HAMMER SEISMIC MAY ASSIST IN DEFINING THE LUNAR BEDROCK PROFILE AND ANY  REGOLITH SUBSURFACE VARIATIONS  (PERHAPS LAYERS OF WATER ICE) WITHIN THE DEVELOPMENT  AREA PRIOR TO DRILLING. • IF WATER ICE HAPPENS TO BE PRESENT IN THE HIGHLAND REGOLITH THAT WILL CREATE EXCITEMENT  (HIGH‐GRADE ORE) BUT IT COULD CREATE SIGNIFICANT MINING CHALLENGES IF IT IS MASSIVE AND  CEMENTS THE REGOLITH PARTICLES (“PERMAFROST”) – AS THIS HARD (FROZEN) AND ABRASIVE (SHARP  ANGULAR SILICA) MATERIAL WILL BE DIFFICULT TO DRILL AND TO EXCAVATE, LIKE FROZEN ALBERTA OIL  SANDS WHICH ARE TOUGH (NOT BRITTLE) AND HIGHLY ABRASIVE – THESE CONDITIONS REDUCE  MINING EFFICIENCY AND RAPIDLY WEARS CONTACT TOOLS.JOHN A. CHAPMAN 23
  • 25. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 REMOTE SENSING BY SATELLITES MINERAL EXPLORATION MULTISPECTRAL PHOTOGRAPHIC SYNTHETIC APERTURE RADAR ASTER IMAGING IKONOS WORLDVIEW 2 RADARSAT 2 • ELECTROMAGNETIC SPECTRUM: RADIO = 10*6 Hz, INFRARED = 10*13Hz, VISIBLE LIGHT = 10*15 Hz, ULTRA  VIOLET = 10*16Hz, GAMMA RAYS = 10*18 Hz. • ONLY RADIO WAVES AND VISIBLE LIGHT MAKE IT THROUGH EARTH’S ATMOSPHERE, ALL OTHER  WAVELENGTHS ARE BLOCKED AT VARYING DISTANCES BEFORE REACHING THE GROUND. • IT IS INTERESTING TO NOTE THAT RECENT ADVANCES IN THE DETECTION AND BETTER UNDERSTANDING OF  NEUTRINOS HAS RESULTED IN GEOPHYSICISTS STARTING TO USE NUETRINO OBSERVATIONS TO DETERMINE  THE DISTRIBUTION OF RADIOACTIVE ISOTOPES ON EARTH. REFER TO SCIENTIFIC AMERICAN, MAY 2010, FOR A  STATUS OF THE SCIENCE AND TECHNOLOGY RELATED TO NEUTRINOS. • MDA GEOSPATIAL SERVICES, BASED  IN RICHMOND BC, PROVIDES RADARSAT (1 AND 2) REMOTE SYNTHETIC  APERATURE IMAGE DATA TO THE MINING INDUSTRY (SEE: www.gs.mdacorporation.com). • WORLDVIEW‐2, LAUNCHED OCTOBER 2009, IS THE FIRST HIGH‐RESOLUTION 8‐BAND MULTISPECTRAL  COMMERCIAL SATELLITE. OPERATING AT AN ALTITUDE OF 770 KILOMETERS, WORLDVIEW‐2 PROVIDES 46 CM  PANCHROMATIC RESOLUTION AND 1.85 METER* MULTISPECTRAL RESOLUTION. WORLDVIEW‐2 HAS AN  AVERAGE REVISIT TIME OF 1.1 DAYS AND IS CAPABLE OF COLLECTING UP TO 785,000 SQUARE KILOMETERS  (303,000 SQUARE MILES) OF 8‐BAND IMAGERY PER DAY, GREATLY ENHANCING THE DIGITALGLOBE  MULTISPECTRAL COLLECTION CAPACITY FOR MORE RAPID AND RELIABLE COLLECTION. • GEOEYE FIRST MADE HISTORY WITH THE IKONOS SATELLITE LAUNCH ON SEPT. 24, 1999. IKONOS, DERIVED  FROM THE GREEK WORD FOR IMAGE, IS THE WORLDS FIRST COMMERCIAL SATELLITE ABLE TO COLLECT  BLACK‐AND‐WHITE (PANCHROMATIC) IMAGES WITH 82‐CENTIMETER RESOLUTION AND MULTISPECTRAL  IMAGERY WITH 4‐METER RESOLUTION. IMAGERY FROM BOTH SENSORS CAN BE MERGED TO CREATE 1‐METER  COLOR IMAGERY (PAN‐SHARPENED).  • ASTER IS ONE OF THE FIVE STATE‐OF‐THE‐ART INSTRUMENT SENSOR SYSTEMS ON‐BOARD TERRA A SATELLITE  LAUNCHED IN DECEMBER 1999. IT WAS BUILT BY A CONSORTIUM OF JAPANESE GOVERNMENT, INDUSTRY,  AND RESEARCH GROUPS. ASTER MONITORS CLOUD COVER, GLACIERS, LAND TEMPERATURE, LAND USE,  NATURAL DISASTERS, SEA ICE, SNOW COVER AND VEGETATION PATTERNS AT A SPATIAL RESOLUTION OF 90  TO 15 METERS. THE MULTISPECTRAL IMAGES OBTAINED FROM THIS SENSOR HAVE 14 DIFFERENT COLORS,  WHICH ALLOW SCIENTISTS TO INTERPRET WAVELENGTHS THAT CANNOT BE SEEN BY THE HUMAN EYE, SUCH  AS NEAR INFRARED, SHORT WAVE INFRARED AND THERMAL INFRARED THAT ARE USED BY THE MINING  INDUSTRY LOOKING FOR ALTERATION MINERALS RELATED TO OREBODIES (CLAYS AND IRON OXIDE).JOHN A. CHAPMAN 24
  • 26. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 VISIBLE COLOR ANOMALY PHOTOGRAPHIC • PROSPECTORS HAVE ALWAYS USED COLOR OF ROCKS AND SOILS TO ASSIST IN EXPLORATION FOR MINERAL  OREBODIES. • THIS PHOTOGRAPH SHOWS IRON OXIDE STAINING AT THE “COPPER ZONE” ON THE TASCO MINERAL  PROPERTY NEAR TASEKO LAKES, BRITISH COLUMBIA, CANADA.  THE PRESENCE OF STRONG IRON OXIDE  STAINING OFTEN MEANS THERE MAY BE OTHER ASSOCIATED BASE AND PRECIOUS METALS PRESENT, THAT  COULD BE IN ECONOMIC ABUNDANCE. JOHN A. CHAPMAN 25
  • 27. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 KAOLINITE ASTER MULTISPECTRAL • THIS IMAGE COVERS THE IRON OXIDE VISUAL IMAGE ON THE PRIOR SLIDE (COPPER ZONE ON TASCO  PROPERTY) NEAR CENTER OF IMAGE – AT “M” IN MINERAL). • REMOTE SENSING, BY SATELLITES, OF THE ABSORPTION SPECTRUM FROM REFLECTED SUNLIGHT PLAYS AN  IMPORTANT ROLE IN VECTORING TOWARD MINERAL DEPOSIT DISCOVERY. • THIS MULTISPECTRAL ASTER IMAGE (SOLAR REFLECTANCE FROM EARTH’S SURFACE) IN THIS EXAMPLE WAS  PURCHASED FROM THE PROCESSES DISTRIBUTED ACTIVE ARCHIVE CENTER OPERATED BY THE UNITED STATES  GEOLOGICAL SURVEY (USGS) AND NASA.  THE ASTER IMAGERY CONTAINS 14 SPECTRAL BANDS THAT CAN BE  USED FOR SPECTRAL ANALYSIS IN THE IDENTIFICATION OF MINERALS ON THE EARTH’S SURFACE.  THE PIXEL  SIZE IN THIS IMAGE IS 15 METERS.  • A GROUND FOLLOW‐UP TO CHECK THESE RESULTS IS NORMALLY DONE USING A HAND‐HELD REFLECTANCE  SPECTROMETER SUPPORTED, WHERE WARRANTED, BY ROCK AND SOIL SAMPLING AND CHEMICAL ANALYSIS. • IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT THE PIXELS IN THIS IMAGE ARE PRECISELY INDEXED TO THE GPS  LOCATION AND CAN BE READILY LOCATED ON SURFACE BY A GEOLOGIST OR PROSPECTOR USING A HAND‐ HELD GPS UNIT TO PROVIDE GROUND‐TRUTHING. • NOTE THE USE OF GOOGLE EARTH AS THE “PLATFORM” IN PRESENTING THE REMOTE SENSING DATA .JOHN A. CHAPMAN 26
  • 28. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 IRON OXIDE ASTER MULTISPECTRAL • NOTE THAT THE IRON OXIDE ANOMALY SHOWN TO THE LOWER RIGHT IS THE SAME LOCATION SHOWN ON  A PREVIOUS SLIDE (VISIBLE COLOUR ANOMALY) THAT IS A PHOTOGRAPH OF A RUSTY GROUND SURFACE.  IT  IS ALSO THE SAME AREA SHOWING A KAOLINITE ANOMALY ON THE PREVIOUS SLIDE.  THESE ASSOCIATIONS  ARE A STRONG INDICATOR OF A POSSIBLE PORPHYRY COPPER DEPOSIT BEING PRESENT BECAUSE THERE ARE  KNOWN LARGE PORPHYRY ORE DEPOSITS IN THE GENERAL AREA.JOHN A. CHAPMAN 27
  • 29. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 EFFECTIVE HIGH RESOLUTION AIRBORNE GEOPHYSICAL METHODS USED ON EARTH THAT NEED A SURVEY TRANSPORT PLATFORM IN ZERO OR LOW DENSITY ATMOSPHERE • ELECTROMAGNETIC (CONDUCTORS) • GRAVIMETRIC • MAGNETIC (MAGNETITE) • PHOTOGRAPHIC • RADIOMETRIC (U, Th, K) • SPECTROGRAPHIC (SUNLIGHT) • SYNTHETIC APERATURE RADAR ALL OF THESE EARTH SYSTEMS PRESENTLY DEPEND ON DIFFERENTIAL GPS LINKED TO GIS PROGRAMS - SO HAVING LUNAR AND MARS GPS SYSTEMS WILL BE NECESSARY TO SUPPORT EFFICIENT HIGH PRECISION MINERAL EXLORATION SURVEYS AND FUTURE MINING OPERATIONS • WITH NO ATMOSPHERE TO FACILITATE FIXED‐WING OR HELICOPTER TRANSPORT ON  THE MOON AND MARS SOME OTHER TRANSPORT MECHANISM WILL NEED TO BE DEVELOPED IN ORDER TO “FLY” THESE GEOPHYSICAL INSTRUMENTS AT LOW  ALTITUDES.  ELECTROMAGNETIC (EM), MAGNETIC, GRAVIMETRIC AND RADIOMETRIC  REQUIRE HIGH RESOLUTION AND ARE BEST CONDUCTED WITH SENSORS NOT MORE  THAN 100 METERS ABOVE THE GROUND SURFACE. • GIVEN THE SMALL DIAMETER OF THE MOON, PERHAPS A SINGLE LAUNCH TO LUNAR  ORBIT WOULD FACILITATE A CONSTELLATION OF SATELLITES TO PROVIDE A GPS  SYSTEM.  MINOR PROPULSION SYSTEMS WOULD NEED TO BE ON EACH SATELLITE TO  MOVE THEM INTO A PROPERLY SPACED GPS SATELLITE CONSTELLATION.  THE MAJOR  CHALLENGE IS TO SIGNIFICANTLY REDUCE THE SIZE OF EARTH’S GPS SATELLITES.JOHN A. CHAPMAN 28
  • 30. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 ZTEM (AFMAG) GEOTECH VTEM AS350B2 ASTAR SURVEY PLATFORM GEOTECH VTEM ZTEM AFMAG AEROQUEST AEROTEM II AeroTEM II • THESE SYSTEMS REQUIRE A SURVEY PLATFORM IN ZERO OR LOW DENSITY ATMOSPHERE IF THEY ARE  TO BE USED ON THE MOON AND MARS RESPECTIVELY. • ZTEM (AFMAG AT 30HZ TO 700HZ) IS ABLE TO DETECT LARGE MINERAL BODIES (PORPHYRY COPPER)  THROUGH THIN COVER SUCH AS GLACIAL OVERBURDEN OR YOUNG VOLCANIC CAPPING. IT DOES  DEPEND UPON LIGHTENING TO GENERATE THE LOW FREQUENCY EM WAVES – SO PROBABLY HAS NO  CHANCE ON THE MOON. • THE ZTEM OR Z AXIS TIPPER ELECTROMAGNETIC SYSTEM IS AN INNOVATIVE AIRBORNE EM SYSTEM  WHICH USES THE NATURAL OR PASSIVE FIELDS OF THE EARTH AS THE SOURCE OF TRANSMITTED  ENERGY. THE EARTH AND IONOSPHERE, BOTH CONDUCTIVE, ACT AS A WAVEGUIDE TO “TRANSMIT” THE SOURCE ENERGY GREAT DISTANCES. DUE TO THE MANNER IN WHICH THEY PROPAGATE, THESE  NATURAL FIELDS ARE PLANAR AND HORIZONTAL. ANY VERTICAL FIELD IS CAUSED BY CONDUCTIVITY  CONTRASTS IN THE EARTH. THE VERTICAL EM FIELD IS REFERENCED TO THE HORIZONTAL EM FIELD AS  MEASURED BY A SET OF HORIZONTAL BASE STATION COILS. THE PROPRIETARY RECEIVER DESIGN USING  THE ADVANTAGES OF MODERN DIGITAL ELECTRONICS AND SIGNAL PROCESSING DELIVERS  EXCEPTIONALLY LOW‐NOISE LEVELS. • GEOTECH’S VTEM HAS BEEN DESIGNED TO DETECT AND DISCRIMINATE BETWEEN MODERATE TO  EXCELLENT CONDUCTORS USING A LOW BASE FREQUENCY, LONG PULSE WIDTH, AND DERIVED B‐FIELD.  THE B‐FIELD IS DERIVED FROM INTEGRATING DATA COLLECTED AT 96 KHZ OVER THE ENTIRE  WAVEFORM. • AEROTEM IS AN INNOVATIVE APPROACH TO GEOPHYSICAL SURVEYING WITH ITS ORIGINAL CONCEPT  OF A CONCENTRIC COIL HELICOPTER‐BORNE TIME DOMAIN EM SYSTEM. • AEROQUEST HAS DEVELOPED 3 GENERATIONS OF AEROTEM SYSTEMS AND HAS BEEN CONTINUOUSLY  REFINING THE DESIGNS AS AN EXPLORATION TOOL THAT IS OPTIMIZED TO PROVIDE THE MAXIMUM  AMOUNT OF INFORMATION ON THE TARGET APPLICATION. THE COMBINATION OF RESOLUTION,  CONDUCTANCE DISCRIMINATION, AND GEOMETRIC INFORMATION RESULTS IN A SYSTEM WITH A WIDE  APPLICABILITY. • GEOTECH USES A GEOMETRICS/SCINTREX SPLIT‐BEAM TOTAL‐FIELD MAGNETIC SENSOR, WITH A  SAMPLING INTERVAL OF 0.1 SECONDS AND AN IN‐FLIGHT SENSITIVITY OF 0.02 NT IS UTILIZED. THE  MAGNETOMETER WILL PERFORM CONTINUOUSLY IN AREAS OF HIGH MAGNETIC GRADIENT WITH THE  AMBIENT RANGE OF THE SENSOR APPROXIMATELY 20K‐100K NT.JOHN A. CHAPMAN 29
  • 31. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 AIRBORNE MAGNETICS (HELICOPTER PLATFORM) COPPER ZONE X • THIS IMAGE OF TOTAL FIELD MAGNETIC RESPONSE IS BASED UPON AN AIRBORNE AEROTEM II SURVEY  AT THE TASCO PROPERTY IN 2008, USING A HELICOPTER PLATFORM, BY AEROQUEST LIMITED,  MISSISSAUGA, ONTARIO.  THIS IS THE SAME AREA THAT SHOWED KAOLINITE, IRON OXIDE (ASTER) AND  VISIBLE RUST IN A PHOTOGRAPH ON PREVIOUS SLIDES.  THE MAGNETOMETER WAS FLOWN AT ~50  METERS ABOVE THE GROUND SURFACE. • THE COMBINATION OF ASTER MULTISPECTRAL SATELLITE IMAGING ALONG WITH HELICOPTER BORNE  EM AND MAGNETIC SURVEYS, BOTH BY REMOTE SENSING, MAKES FOR A POWERFUL AND SUCCESSFUL  COMBINATION OF PROSPECTING TOOLS WHEN SEARCHING FOR MINERAL OREBODIES. • AGAIN NOTICE THE GOOGLE EARTH PRESENTATION PLATFORM.JOHN A. CHAPMAN 30
  • 32. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 GEOTECH ZTEM HELICOPTER BORNE SURVEY 30HZ IP DT OVER ONE BILLION MT PORPHRY COPPER OREBODY • THE LARGE OREBODY IN THIS IMAGE IS LOCATED AT THE TWO RED OVALS IN THE CENTER OF THE  IMAGE.  THESE REPRESENT THE HIGH RESISTIVITY CORES (POTASSIC ZONE) OF TWO FELSIC IGNEOUS  STOCKS SURROUNDED BY LOWER RESISTIVITY PHYLLIC ZONE AND PROPYLITIC ZONE ALERATION  (YELLOW TO BLUE).  NOTE THE DRILL ROADS AND PADS IN AND AROUND THE POTASSIC ZONES.  THIS  2010 ZTEM SURVEY WAS CONDUCTED BY GEOTECH IN SOUTH WESTERN BRITISH COLUMBIA, NEAR THE  TOWN OF LILLOOET.JOHN A. CHAPMAN 31
  • 33. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 EXCEL GEOPHYSICS INC LONGLINE GRAVITY • 3D GRAVITY GRADIENT EQUIPMENT (ROTATING ACCELEROMETER GRAVITY‐GRADIOMETER) DESIGNED  AND BUILT BY BELL AEROSPACE (NOW LOCKHEED MARTIN) HAS REVOLUTIONIZED THE USE OF GRAVITY  AS A REMOTE SENSING TOOL FOR MINERAL EXPLORATION.  • THIS HIGH RESOLUTION GRAVITY GRADIENT SYSTEM IS FROM THE USA NAVY WHERE IT WAS USED FOR  SILENT UNDERWATER NAVIGATION BY SUBMARINES. • THE GROUND STATION GRAVITY SURVEYS SHOWN ARE TO ESTABLISH SURFACE QUALITY CONTROL  POINTS FOR THE WIDE‐AREA AIRBORNE GRADIENT GRAVITY SYSTEM.JOHN A. CHAPMAN 32
  • 34. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 EFFECTIVE HIGH RESOLUTION GEOPHYSICAL, GEOCHEMICAL AND GEOLOGIC METHODS USED ON EARTH TO DISCOVER AND DELINEATE MINERAL DEPOSITS • DRILLING, SAMPLING & ANALYSES • ELECTROMAGNETIC (IP, EM, VLF-EM) • GEOCHEMICAL SAMPLING & ANALYSES (BIO, MMI, ETC.) • GRAVIMETRIC • GROUND PENETRATING RADAR • MAGNETIC (MAGNETITE) • RADIOMETRIC (U, Th, K) • SEISMIC • SPECTRAL GAMMA LOGGING OF BOREHOLES • SPECTROGRAPHIC (SUNLIGHT) • TRENCHING, MAPPING, SAMPLING & ANALYSES • X-RAY FLOURESCENCE (XRF) • X-RAY DIFFRACTION (XRD) • RECENT ADVANCES IN ELECTRONICS AND COMPUTATIONAL POWER (HARDWARE AND SOFTWARE)  HAVE FACILITATED MANY HIGH RESOLUTION GEOPHYSICAL SURVEY METHODS INCLUDING BUT NOT  LIMITED TO: 3D INDUCED POLARIZATION (3D‐IP), 3D SEISMIC AND ZTEM (SEE: www.geotech.ca).   • THESE METHODS ARE NOW AIDING IN DISCOVERY OF NEW OREBODIES THAT WERE NOT DETECTABLE  BY OLDER GEOPHYSICAL METHODS.JOHN A. CHAPMAN 33
  • 35. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 SURFACE EXPLORATION • REMOTE SENSING CAN LEAD EXPLORATION TEAMS TO A POSSIBLE MINERAL OREBODY BUT NOW THE WORK  MUST TURN TO ON‐THE‐GROUND METHODS TO FURTHER DEFINE THE POTENTIAL OF THE REMOTE SENSED  ANOMALIES. • INITIAL STAGES NORMALLY INCLUDE CLAIM STAKING, RECONNAISANCE GEOCHEMICAL SURVEYS OF SILTS IN  STREAMS AND IN LAKE BOTTOM SEDIMENTS, PROSPECTING, GEOLOGICAL MAPPING AND SAMPLING, GRID  GEOCHEMICAL SOIL SAMPLING AND GRID BIOGEOCHEMICAL (TREE BARK AND TREE BRANCH TIPS) SAMPLING.JOHN A. CHAPMAN 34
  • 36. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 CALGARY INTERNATIONAL AIRPORT 2001 ANALOG FOR SEARCHING FOR WATER ICE UNDER LUNAR OR MARS REGOLITH NOGGIN 250 MHz SMART CART GROUND PENETRATING RADAR (GPR) SURVEY (SENSORS & SOFTWARE, INC.) & 6-C HAMMER SEISMIC SURVEY USING 60 CHANNEL EG&G SEISMIC RECORDER AND 20 3- C GEOPHONES USING A SMALL SLEDGE HAMMER TO STRIKE A CLEATED BASE PLATE ON TOP (P-WAVE) EAST TO WEST (SH-WAVE) THEN WEST TO EAST (OPPOSITELY POLARIZED SH-WAVE) • GROUND PENETRATING RADAR AND SEISMIC SURVEYS WOULD BE USEFUL IN DETECTING AND  DELINEATING WATER‐ICE LAYERS THAT MAY BE IN SHALLOW LAYERS BELOW/IN THE LUNAR AND MARS  REGOLITHS.JOHN A. CHAPMAN 35
  • 37. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 3D INDUCED POLARIZATION (3D-IP) SURVEYS SJ GEOPHYSICS LTD. SEARCHING FOR METALLIC DEPOSITS (MASSIVE AND DISSEMINATED) • 3D‐IP IS A COMPLEX BUT VERY EFFECTIVE ELECTRICAL METHOD DEFINING POTENTIAL DRILL TARGETS  TO AT LEAST 400 METERS DEPTH. • TITAN 24 IS INDUSTRY RENOWN FOR IMAGING THE SUBSURFACE AT DEPTHS GREATER THAN  TRADITIONAL TECHNOLOGIES. BY EXPLOITING THE BENEFITS OF DISTRIBUTED AND MULTI‐PARAMETER  DATA, QUANTEC GEOSCIENCE CLIENTS OBTAIN DETAILED INFORMATION ON RESOURCES, ALTERATION,  STRUCTURE AND GEOLOGY LEADING TO MORE COST‐EFFECTIVE DRILL TARGETING NEAR SURFACE AND  UP TO DEPTHS OF 1.5KM. THE SHEER SIZE OF THE TITAN 24 SURVEY WAS COMPREHENSIVE ENOUGH TO  ESTABLISH QUANTEC AS LEADERS OF GEOPHYSICAL SERVICES. THE NUMBER 24 IS EMBLEMATIC OF THE  SURVEY’S CUTTING‐EDGE FEATURES: A LONGER LINE LENGTH FOR GREATER DATA COLLECTION; INCREASED EQUIPMENT FOR A LARGE NETWORK OF SIMULTANEOUS SENSORS; BETTER QUALITY OF  EQUIPMENT WITH 24‐BIT TECHNOLOGY; SENSITIVITY ADJUSTMENT FOR LOCAL CONDITIONS; AND TIME  SERIES COLLECTION.JOHN A. CHAPMAN 36
  • 38. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 REQUIRES VLF LOOP-EM TRANSMITTERS ON MOON TRANSMITTER-RECEIVER AND MARS – SIMILAR TO SUBMARINE RADIO FREQUENCIES ON EARTH VLF-EM RECEIVER • VLF‐EM UNIT RECEIVES STRONGEST SIGNAL WHEN TRANSMITTING STATION IS ALIGNED WITH AXIS OF  CONDUCTOR BEING EXPLORED.  CROSS‐OVERS IN RADIO EM WAVES INDICATES A BURIED CONDUCTOR. • NOTE THAT USA AND RUSSIAN NAVIES USE A VLF‐EM SIGNAL FROM LAND OF ~30,000HZ (WAVES PER  SECOND) THAT CAN BE PICKED UP BY SUBMARINES TO DEPTHS OF 20 METERS.  THESE VLF‐EM SIGNALS  ARE USED EXTENSIVELY BY THE MINING INDUSTRY FOR VLF‐EM SURVEYS.  NOTE THAT AT THIS  FREQUENCY THE WAVELENGTH IS ~10 KM (VELOCITY (SPEED OF LIGHT) = FREQUENCY X WAVELENGTH). • THE VLF‐EM UNIT SHOWN IS SMALL (3x9x6 INCHES) AND VERY PORTABLE AND REQUIRES LOW POWER  AS IT IS RECEIVING THE RADIO SIGNAL GENERATED FOR SUBMARINE COMMUNICATIONS (NOT  TRANSMITTING).  THE UNIT IS MEASURING THE “BENDING” OF RADIO WAVES AS THEY PASS THROUGH  AND AROUND ELECTROMAGNETIC CONDUCTIVE SOURCES IN THE GROUND. • THE HAND‐HELD LOOP‐EM METHOD WOULD HAVE DIRECT APPLICATION ON THE MOON AND MARS  (INTERNAL TRANSMITTED EM POWER SOURCE) WHILE THE VLF‐EM METHOD WOULD REQUIRE AN  INDEPENDENT STRONG RADIO SOURCE (IN THE 14 TO 30 kHz RANGE) LOCATED ON THE MOON AND  MARS.  JOHN A. CHAPMAN 37
  • 39. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 THE BEEP MAT (EM AND MAGNETICS) INSTRUMENTATION GDD INC. • THE BEEP MAT IS A POWERFUL MINIATURIZED ELECTROMAGNETIC SURVEY  INSTRUMENT THAT EFFICIENTLY AND INEXPENSIVELY DETECTS CONDUCTIVE AND  MAGNETIC OUTCROPS, SUBCROPS OR BOULDERS HIDDEN UNDER UP TO 10 FEET (3  METERS) OF OVERBURDEN.  THIS UNIT WOULD HAVE DIRECT APPLICATION ON THE  MOON AND MARS. • WITH ITS INCREASED MEMORY AND ITS NEW SOFTWARE, THE BEEP MAT, MODEL  BM8, ENABLES THE STORAGE OF UP TO 100 HOURS OF FIELD SURVEY. THE BM8  READING MODULE RECORDS THE MAGNETIC SUSCEPTIBILITY AND THE CONDUCTIVITY  10 TIMES PER SECOND WHILE THE GPS POSITION IS RECORDED ONCE PER SECOND.JOHN A. CHAPMAN 38
  • 40. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 OLYMPUS CORPORATION INNOV-X SYSTEMS XRF AND XRD INSTRUMENTS INSPECTOR EXP GEIGER –MUELLER TUBE RADIATION DETECTOR ASD INC. MULTISPECTRAL & HYPERSPECTRAL IMAGING ABSORPTION SPECTRA (HAND-HELD PDA WITH GPS & GIS) • THESE HAND‐HELD DEVICES FACILITATE RAPID FIELD ANALYSIS TO DETERMINE MINERAL AND ELEMENT  CONCENTRATION (MUCH HIGHER TECHNOLOGY THAN THE PROSPECTOR’S GOLDPAN). • ALL OF THESE METHODS WOULD HAVE GOOD APPLICATION ON THE MOON AND MARS. • MORE WORK NEEDS TO BE DONE ON PERFECTING A MOBILE COMPACT AND RUGGED LASER  ABLATION/MASS SPECTROMETER INSTRUMENT FOR DETECTING AND PRECISELY MEASURING LOW  CONCENTRATIONS OF GOLD, SILVER, RATE EARTHS AND PGEs.JOHN A. CHAPMAN 39
  • 41. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 DELINEATING AN OREBODY • IF INITIAL STAGE EXPLORATION IS SUCCESSFUL, IN FURTHER DEFINITION OF AN INTERESTING POTENTIAL  MINERAL DEPOSIT, THEN THE MORE EXPENSIVE GROUND METHODS, INCLUDING TRENCHING AND DRILLING  ARE WARRANTED. • THESE METHODS OF EXPLORATION, DISCOVERY AND RESOURCE DEFINITION, AS CONDUCTED ON EARTH  TODAY, WILL NEED TO BE APPLIED IN A SIMILAR FASHION ON THE MOON, MARS, ASTERIODS, COMETS AND  THE MOONS OF JUPITER AND SATURN – WITH DUE CONSIDERATION FOR THE EXTREMES OF TEMPERATURE,  ATMOSPHERE (OR LACK THEREOF), AVAILABILITY OF WATER AND COSMIC RAY BOMBARDMENT. • PLANETARY BODIES THAT ARE MINERAL RICH AND ARE IMPORTANT FOR HUMAN ADVANCEMENT INTO THE  COSMOS WILL NEED TO BE EQUIPPED WITH NUCLEAR POWER, GPS AND SUITABLE HUMAN HABITATS, AND  HAVE A READILY AVAILABLE AND ABUNDANT WATER RESERVE. JOHN A. CHAPMAN 40
  • 42. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 FEASIBILITY STUDY EXAMPLE OF GRID DRILLING TO DEFINE A MINERAL DEPOSIT CROSS SECTION CORE DRILLING • AS A MINERAL DISCOVERY ADVANCES THROUGH INCREASINGLY COMPLEX AND MORE EXPENSIVE EVALUATION  STAGES THE RISK IS DIMINISHED AND THE REWARD, OR LACK THEREOF, IS MORE CLEARLY DEFINED. • NORMAL STAGES OF REVIEW AND REPORTING INCLUDE: ORDER‐OF‐MAGNITUDE, SCOPING, PRE‐FEASIBILITY  AND FEASIBILITY.  THE OBJECTIVE IS TO MAXIMIZE THE DCF‐NPV OF THE DEPOSIT BY REVIEWING VARIOUS  COMBINATIONS OF MINING AND PROCESSING AND THEREBY DETERMINE ITS TECHNICAL FEASIBILITY AND  ECONOMIC VIABILITY. • EACH STAGE REQUIRES INCREASING AMOUNTS OF MONEY FOR DRILLING, SAMPLING AND METALLURGICAL  TESTING.  THE CROSS SECTION OF AN OREBODY ABOVE SHOWS A STEP TOWARD THE 3D SPATIAL DEFINITION  (OREBODY MODEL) OF THE TARGET MINERAL IN RELATION TO THE STRIP RATIO, TONNAGE, GRADE, RECOVERY  AND WORK INDEX.  THEN USING COMPUTER HOSTED ALGORITHIMS (INCLUDING “BLOCK MODELLING”) THE  VARIOUS EXTRACTION AND PROCESSING METHODS CAN BE EVALUATED/OPTIMIZED AND THE ECONOMICS OF  THE VENTURE DEFINED.JOHN A. CHAPMAN 41
  • 43. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 MOBILE EQUIPMENT ON THE MOON MUST BE RELIABLE, FLEXIBLE AND REDUNDANT TO MINIMIZE COSTS RELATED TO TRAINING, PARTS INVENTORY, OPERATING AND TO OPTIMIZE SAFETY • MENTION PROBLEMS ON EARTH WITH MINES IN REMOTE LOCATIONS USING PROTOTYPE AND/OR  MIXED EQUIPMENT FLEETS THAT CAN RESULT IN BUSINESS FAILURE. • RADIATION: COSMIC AND SOLAR – COSMIC RAYS ARE PRINCIPALLY IONS – MOSTLY PROTONS AND A  FEW HEAVY NUCLEI TRAVELING AT NEAR THE SPEED OF LIGHT.  PROTECTION FROM SOLAR RADIATION  ~20 CENTIMETERS OF REGOLITH, FROM COSMIC RADIATION ~1.5 METERS OF REGOLITH.  THERE  SHOULD BE A LOT OF RESEARCH GOING ON NOW TO FIND SHIELD AGAINST THIS SPACE RADIATION  DANGER. • LUNAR EQUITORIAL SURFACE GRAVITY: 1.6 METERS/SEC2 (EARTH: 9.8 METERS/SEC2). • TILT OF LUNAR AXIS IS 1.53 DEGREES RELATIVE TO THE MOON’S ORBITAL PLANE AROUND THE SUN.   THIS NEAR PERPENDICULAR ANGLE ALLOWS POLAR REGION HIGH TOPOGRAPHIC AREAS TO BE IN  ALMOST CONSTANT SUNLIGHT WHILE TOPOGRAPHIC LOWS, SUCH AS MANY CRATER BOTTOMS, ARE IN  PERPETUAL SHADE. • 50% OF DUST PARTICLES ON MOON BETWEEN 20 AND 100 MICRONS, AND THE PARTICLES ARE  ANGULAR AND SHARP AND HIGHLY ABRASIVE (HIGH SILICA CONTENT). • DUST LEVITATES AT THE TERMINATOR BECAUSE OF CHARGE CHANGE (DAY + AND NIGHT ‐).  NOT SURE  WHAT HAPPENS AT POLES.  MORE REMOTE SENSING NEEDED ON THIS PHENOMENON.  THE LARGE  ELECTRICAL CONDUCTIVITY CHANGE WITH VISIBLE AND UV IRRADIATION, COMBINED WITH THE VERY  LOW ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND DIELECTRIC LOSSES OF LUNAR MATERIALS, CAN PRODUCE AN  EXTREMELY EFFICIENT ELECTROSTATIC CHARGING MECHANISM BETWEEN OPPOSITE SIDES OF THE  LUNAR TERMINATOR.  LUNAR DUST MITIGATION IS AN AREA OF RESEARCH THAT NEEDS MORE  ATTENTION. • NOTE THAT WHILE LUNAR GRAVITY IS ~1/6 EARTH GRAVITY, F=MA STILL APPLIES SO EQUIPMENT  DESIGN IS THE SAME AS ON EARTH TO WITHSTAND THE SAME ACCELERATION AND DECELERATION  FORCES. IN ADDITION, EQUIPMENT SHOULD BE DESIGNED LATERALLY WIDE AND VERTICALLY LOW TO  MITIGATE AGAINST TIPPING.  ALSO, SWING HYDRAULICS SHOULD BE SLOWED TO LOWER  ACCELERATION AND DECELERATON FORCES THAT COULD RESULT IN TIPPING OF EQUIPMENT. • THE MAINTENANCE OF PROPER OPERATING TEMPERATURES THROUGHOUT THE EQUIPMENT AT ALL  TIMES WILL BE IMPORTANT AS ISOLATED HEAT BUILDUP DURING OPERATION COULD CAUSE FAILURES  (NO ATMOSPHERIC CONVECTION IN LUNAR VACCUUM), AS COULD DEEP COLD AT IDLE TIME DURING  LUNAR NIGHT OR AT ALL TIMES IN DARK COLD TRAPS.JOHN A. CHAPMAN 42
  • 44. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • NOTE THAT ON EARTH, AT MINING AND CONSTRUCTION SITES, THE MOST FLEXIBLE PIECE OF MOBILE  EQUIPMENT IS THE TRACKED EXCAVATOR. • IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT THE CREWS MUST INCLUDE A COMBINATION OF SKILLS  INCLUDING STABLE, INTELLIGENT, EDUCATED, EXPERIENCED AND PRACTICAL INDIVIDUALS. • MY EXPERIENCE AT REMOTE MINES SHOWS THAT ALL INDIVIDUALS MUST CONTRIBUTE TO THE  SUCCESSFUL ACCOMPLISHMENT OF PROJECT OBJECTIVES.  THE MAJOR CONTRIBUTORS, ON THE JOB,  TO REMOTE OPERATIONS SUCCESS ARE THE MECHANICS, WELDERS, ELECTRICIANS, MILLWRIGHTS,  ELECTRONICS TECHNICIANS, ETC. ‐ MORE SO THAN THE ENGINEERS AND SCIENTISTS. • CAREFULLY SELECT CREW MEMBERS TO BE EXPERIENCED AND MENTALLY STABLE (CAPABLE). • MAINTAIN GOOD CREW QUARTERS WITH RECREATIONAL AND MEDICAL FACILITIES TO ENSURE HIGH  MORAL. • RELIABLE SOURCE OF ELECTRIC POWER AND HEAT IS ESSENTIAL – IN MY OPINION NUCLEAR (FISSION) IS  THE BEST GENERATOR. • CROSS TRAIN CREW MEMBERS TO ENHANCE MULTI‐TASKING CAPABILITIES. • STANDARDIZE EQUIPMENT AS MUCH AS POSSIBLE INCLUDING MECHANICAL, ELECTRICAL AND  HYDRAULIC ‐ FUNCTIONS AND FITTINGS. • MAINTAIN SUFFICIENT INVENTORY OF SPARE PARTS AND MATERIALS TO OPERATE EFFICIENTLY. • MAINTAIN A MODERN MECHANICAL, MACHINING AND ELECTRICAL SHOP TO OPTIMIZE EQUIPMENT  AVAILABILITY AND PRODUCTIVITY (PREVENTIVE MAINTENANCE AND REPAIR). • MAINTAIN AN EFFICIENT COMMUNICATIONS NETWORK ON, TO/FROM THE OPERATIONS SITE, WITH  INTERNET ACCESS TO THE CREW (GOOGLE’S VINTON SERF IS WORKING ON A NEW PLANETARY AND  INTERPLANETARY INTERNET, SEE: HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=XTMYM3GMYOQ). • A GOOD ANALOG FOR THE LUNAR BASE IS THE DISTANT EARLY WARNING LINE (DEW LINE) BUILT BY  THE USA AIRFORCE ACROSS THE USA AND CANADIAN HIGH ARCTIC DURING THE COLD WAR.  THE DEW  LINE RECORDS, IF STILL AVAILABLE, WOULD BE A VALUABLE SOURCE OF INFORMATION IN PLANNING  THE LUNAR BASE.JOHN A. CHAPMAN 43
  • 45. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • EQUIPMENT MUST BE VERSATILE SO THAT IT CAN PERFORM BOTH DEVELOPMENT  AND OPERATIONS TASKS. • FIRST EQUIPMENT SHOULD BE SMALL, AND THEN AS DEVELOPMENT PROGRESSES  AND OPERATIONS MATURE, LARGER (BUT SIMILAR) EQUIPMENT SHOULD BE  DEPLOYED. • THE FIRST SMALL EQUIPMENT COULD THEN BE ADAPTED (NUCLEAR POWER (RTGS),  EXTRA HEAT TRACING, INSULATING, ETC.) FOR EXPLORATION OF DEEP COLD TRAPS IN  CRATER BOTTOMS IN THE VICINITY OF THE LUNAR MINING BASE EXPLORING FOR  WATER ICE DEPOSITS (HIGH RISK, HIGH REWARD VENTURE). • BE AWARE THAT MINING PERMAFROST ON EARTH IS EXTREMELY  DIFFICULT (TOUGH  (STRONG) AND ABRASIVE) – IT WILL BE NO DIFFERENT ON THE MOON AND MARS.JOHN A. CHAPMAN 44
  • 46. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • THE TRAILER LOWER CARBODY IS FROM THE EXCAVATOR (IDENTICAL) AND IT INCLUDES THE HYDRAULIC DRIVE  MOTOR.  THE EXCAVATOR HYDRAULIC PUMP HAS THE CAPACITY TO POWER BOTH CRAWLERS (EXCAVATOR AND  TRAILER) AS LONG AS THE EXCAVATOR DIGGING FUNCTION IS OFF.  IF REQUIRED THIS TRACKED CONFIGURATION  CAN NEGOTIATE A 30 DEGREE SLOPE. • THE SWING FUNCTION SHOULD HAVE REDUCED FLUID FLOW TO ENSURE SWING SPEED IS SLOWED TO PREVENT  OVERBALANCING F=MA VS NORMAL FORCE ON MACHINE IN THE LUNAR LOW GRAVITY . • LUNAR MINING WOULD BE DONE DURING THE DAYTIME AND PROCESSING WOULD BE DONE AT NIGHT.   OPERATION CREWS WOULD INCLUDE, AT LEAST: MINE ENGINEER, EXTRACTIVE METALLURGICAL ENGINEER,  ELECTRICIAN, MECHANIC AND EQUIPMENT SPECIALIST – THEY WOULD BE CROSS TRAINED TO BOTH MINE AND  PROCESS AND THEY WOULD NEED TO HAVE INDUSTRIAL FIRST AID TRAINING . • NOTE THAT THE EXCAVATOR ATTACHEMENT CAN BE REMOVED IF THE UNIT IS TO BE USED MOSTLY FOR  TRANSPORT. • FOR DEEP COLD CRATER EXPLORATION THE LUNAR EXCAVATORS SHOULD BE EQUIPPED WITH A NUCLEAR POWER  SOURCE, EXTENSIVE HEAT TRACING, FLUID RESERVOIR HEATERS, ETC. • THE EXCAVATOR SHOULD BE EQUIPPED WITH THE EXTRA WIDE CRAWLER FRAME OPTION FOR STABILITY.  IN  ADDITION, SPARE CRAWLER TRACKS COULD BE HUNG AROUND THE LOWER SWING FRAME TO ADD ADDITIONAL  NORMAL FORCE FOR INCREASED STABILITY FROM TIPPING. • THE EXCAVATOR BUCKET SIZE AND UPPER FRAME SHOULD REMAIN THE SAME AS ON EARTH DUE TO F=MA.  1  NEUTON = 1KG‐M/SEC2. • PREPARING EQUIPMENT FOR COLD SINK ENTRY COULD INCLUDE A RADIOISOTOPE THERMOELECTRIC GENERATOR  USING PU‐238 WITH A HALF‐LIFE OF 87.7 YEARS. • THE EXCAVATOR STRUCTURAL DESIGN SHOULD REMAIN THE SAME AS ON EARTH.  BECAUSE OF LOW LUNAR  GRAVITY THE CARRYING CAPACITY (MASS) OF THE CRAWLER “TRAILER” MAY BE SUBSTANTIALLY INCREASED (~6  TIMES).  THIS IS COMMON ON EARTH WHERE A STANDARD CARBODY AND DRIVE TRAIN WILL (1) CARRY A SMALL  VOLUME BOX WHEN MINING HIGH SPECIFIC GRAVITY SULFIDES, OR (2) CARRY A LARGE VOLUME BOX WHEN  MINING LOW SPECIFIC GRAVITY COAL.  • EXCAVATOR WILL PROBABLY BE POWERED BY A FUEL CELL WITH CAPACITORS AND BATTERIES TO FACILITATE  ACCELERATION.  UTC POWER (UNITED TECHNOLOGIES CORP), BALLARD POWER SYSTEMS, INC., GENERAL  HYDROGEN (CANADA) CORPORATION.  MUST BE ABLE TO “BURN” PURE OXYGEN (RATHER THAN AIR) AND  HYDROGEN. • MORE EFFORT SHOULD BE FOCUSED UPON RESEARCH FOR POWERING MOBILE EQUIPMENT WITH NUCLEAR (FORD  ANNOUNCED SOME PRELIMINARY WORK ON THIS IN THE 1950s).JOHN A. CHAPMAN 45
  • 47. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 • NUCLEAR: PBMR, TOSHIBA 4S (super safe, small and simple), SANDIA.  USE FUEL CELL ~100KW AS  EMERGENCY POWER SO MUST ALWAYS HAVE ENOUGH OXYGEN AND HYDROGEN ON HAND FOR  RUNNING THE EMERGENCY POWER SOURCE FOR SAY 60 DAYS. • FACILITIES WOULD BE OPERATED AT REDUCED OXYGEN PRESSURE (~3.5psi) AS USED IN MERCURY,  GEMINI AND APOLLO SPACESUITS.  NOTE THAT NORMAL AIR AT ~80% NITROGEN ACTS AS A FIRE  RETARDER.  NITROGEN APPEARS TO BE VERY RARE ON THE MOON AS IT IS NOT PART OF THE ROCK  FORMING PROCESS AND THE LUNAR GAVITY IS TOO LOW TO RETAIN THE ELEMENT AS AN  “ATMOSPHERE”. • IEEE 802.16 (2‐11 GHz LOCAL & 10‐66GHz TOWER TO TOWER) WIRELESS WIMAX (Worldwide  Interoperability for Microwave Access) MESH NETWORKS:  SOUTHEAST ALBERTA INSTALLATION WITH  MULTI‐SPECTRUM WI‐FI /WIMAX MESH NETWORK SERVICES WITH DATA, VOICE AND VIDEO  CAPABILITY. • DEPLOYMENT OF OPTICAL COMMUNICATIONS IN SPACE WILL GREATLY INCREASE BAUD RATE, REDUCE  POWER NEEDS AND GREATLY REDUCE (DUE TO FOCUSED BEAM) THE ELECTROMAGNETIC SPECTRUM  NOISE CAUSED BY PRESENT LONGER WAVE LENGTH “RADIO” COMMUNICATIONS.  IN 2001 EUROPEAN  SPACE AGENCY ANNOUNCED AN OPTICAL DATA LINK “SILEX” BETWEEN TWO SATELITES AND AN EARTH  STATION AT A RATE OF 50 MILLION BAUD (50Mbps).  THE ESA OPTICAL COMMUNICATIONS CONTINUE  WITH A RECENT SUCCESSFUL TEST (DECEMBER 2005) BETWEEN JAXA’S KIRARI (OICETS – OPTICAL  INTER‐ORBIT COMMUNICATIONS ENGINEERING TEST SATELLITE) AND ESA’S ARTEMIS SATELLITE  (ADVANCED RELAY AND TECHNOLOGY MISSION). • COMMUNICATIONS CONTACT: HUGH HARIF, SPACE INITIATIVES MANAGER , U.S. CIVIL PROGRAMS,  CISCO SYSTEMS, INC. • PRIVATE SATELLITE EARTH STATION OPERATORS: GLOBECOMM SYSTEMS, INC. (GSI), ORBCOMM, INC. • LUNAR GPS WILL BE IMPORTANT TO FACILITATE EFFICIENT EXPLORATION AND MINING (USING GIS  SOFTWARE).  ALSO GPS IS USED EXTENSIVELY ON EARTH (MINING AND PORT OPERATIONS) FOR  COLLISION AVOIDANCE BETWEEN MOBILE EQUIPMENT, MOBILE EQUIPMENT/STATIONARY  STRUCTURES AND MOBILE EQUIPMENT/HUMANS.JOHN A. CHAPMAN 46
  • 48. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 PROCESSING OF MINED MATERIAL MOON AND MARS BECAUSE OF THE PROBABLE HETEROGENIOUS LOW-GRADE NATURE OF LUNAR RESOURCES THEY WILL REQUIRE BULK PYROMETALLURGICAL PROCESSING BY PRE-HEATING OF LARGE AMOUNTS OF MATERIAL (DRIVING OFF VOLATILES) FOLLOWED BY MOLTEN OXIDE ELECTROLYSIS (TO PRODUCE METALS AND GLASS (FOAM AND FIBER) PRODUCTS) AND/OR VAPOUR PHASE AND PLASMA PHASE SEPARATION OF HIGH MELTING POINT ELEMENTS. WITH MARS HAVING THE POTENTIAL FOR HIGH-GRADE RESOURCES, PROCESSING HAS THE POTENTIAL TO BE MORE LIKE THAT ON EARTH, PERHAPS USING HYDROMETALLURGICAL METHODS IN ADDITION TO PYROMETALLURGY. • 1)  Glass Wool: Roxul Inc., Milton, Ontario, Canada, 905.878.8474, www.roxul.com <http://www.roxul.com/> .  They produce rock  wool in Milton, Ontario and Grand Forks, British Columbia. 2)  Cast Foam Glass: Pittsburgh Corning Corporation, Pittsburgh, PA, USA, 724.327.6100, www.foamglas.com <http://www.foamglas.com/> .  They produce FoamGlas at Sedalia, Mo. and Fresno, Tx. 3)  High‐Purity Nickel (Carbonyl): Vale Inco, Sudbury, Ontario, Canada, 705.682.5202,  www.inco.com/innovation/process/carbonyl/default.aspx <http://www.inco.com/innovation/process/carbonyl/default.aspx> .  They produce high‐purity nickel at Sudbury, Ontario.  4)  Titanium & Iron from Ilmenite: QIT‐Fer et Titane Inc., Sorel‐Tracey, Quebec, Canada, 450.746.3000,  www.qit.com/eng/profil/sorel_tracey.html <http://www.qit.com/eng/profil/sorel_tracey.html> .  They produce titanium and iron  from Ilmenite at Sorel‐Tracey, Quebec. 5)  High‐Purity Titanium: Titanium Metals Corporation, Dallas, Tx., USA, 972.934.5300, www.timet.com/index_new.htm <http://www.timet.com/index_new.htm> (click: “Corporate Overview”, Company Structure”, North American Operations”).  They  produce high‐purity titanium sponge at Henderson, Nevada.  6)  Reactive & Refractory Metals: Wah Chang (An Allegheny Technologies Company), Albany, Oregon, USA, 541.967.6977,  www.wahchang.com <http://www.wahchang.com/> .  They produce multiple metal products at Albany, Oregon. 7)  Magnesium Metals & Alloys: US Magnesium LLC, Salt Lake City, Utah, USA, 801.532.2043, www.usmagnesium.com <http://www.usmagnesium.com/> .  They produce high‐purity magnesium metal and related alloys at Salt Lake City, Utah. 8)  Mining, Milling, Smelting and Refining of Base Metals (with high‐grade Precious Metals residue sent out for refining): Stillwater  Mining Corporation, Columbus, Montana, USA, 406.322.8700, www.stillwatermining.com <http://www.stillwatermining.com/> .  They mine and produce nickel, copper, platinum, palladium, rhodium, gold and silver at Nye, Montana. • ALSO REFER TO HALL‐HEROULT PROCESS FOR ALUMINUM PRODUCTION. • NEUTRON ACTIVATION PROBE AVAILABLE FROM TROXLER ELECTRONIC LABORATORIES, INC., NORTH CAROLINA.  MODEL 4300  REPLACES 3220. • A GOOD REFERENCE ON LUNAR RESOURCE UTILIZATION IS THE JUNE 2005 PAPER BY GERALD SANDERS AND ROBERT WEGENG OF  NASA.  LUNAR MARE REGOLITH: <1mm IN DIAMETER, SPGR=3.1, POROSITY=50%, BULK DENSITY=1.55 g/cc, EXCAVATED SLOPE  (TO 10 METERS) STABLE TO 60 DEGREES,  ~40% OXYGEN, ~50 to 150PPM HYDROGEN. • PROCESSING OF WATER‐ICE TO WATER THEN HYDROGEN AND OXYGEN IS EASY, PROCESSING LUNAR REGOLITH TO PRODUCE  HYDROGEN AND OXYGEN IS ANOTHER MATTER AS HYDROGEN IS “BOUND” TO ILLMENITE MINERAL GRAIN SURFACES AND  OXYGEN IS IN THE FORM OF SILICATES.  THEREFORE HIGH TEMPERATURE PROCESS METHODS ARE REQUIRED, SUCH AS: (1)  HYDROGEN REDUCTION OF ILMENITE/GLASS, (2) METHANE REDUCTION (CARBOTHERMAL), (3) MOLTEN ELECTROLYSIS AND (4)  VAPOUR PYROLYSIS.  A LOWER TEMPERATURE METHOD, BUT ALSO DIFFICULT, IS SULFURIC ACID REDUCTION.  THE HIGH  TEMPERATURE PROCESSES HAVE THE POTENTIAL TO FUSE THE GANGUE THAT COULD THEN BE SHAPED FOR BUILDING  MATERIALS.JOHN A. CHAPMAN 47
  • 49. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 THE GOAL! A TECHNICALLY FEASIBLE AND ECONOMICALLY VIABLE MINERAL OPERATION *** SERVING HUMANITY • THE WEALTH FROM MINES, FROM THE DAWN OF RECORDED HUMAN HISTORY, IS THE EPIC MARCH OF  MANKIND ALONG THE PATH OF PROGRESS. IT WAS THE MINES THAT MADE ANCIENT CIVILIZATIONS  SUCH AS EGYPT, GREECE AND ROME GREAT AND IN MORE RECENT TIMES HAVE CREATED IMMENSE  WEALTH TO THE BENEFIT OF THE PEOPLE OF EUROPE, NORTH AMERICA, AUSTRALIA AND NOW CHINA,  INDIA, BRAZIL AND RUSSIA. • GEORGIUS AGRICOLA IN HIS “DE RE METALLICA” PUBLISHED IN 1556 STATED, “INASMUCH AS THE  CHIEF CALLINGS ARE THOSE OF MONEY LENDER, THE SOLDIER, THE MERCHANT, THE FARMER, AND  MINER, I SAY, INASMUCH AS USURY IS ODIOUS, WHILE THE SPOIL CRUELLY CAPTURED FROM THE  PEOPLE INNOCENT OF WRONG IS WICKED IN THE SIGHT OF GOD AND MAN, AND INASMUCH AS THE  CALLING OF THE MINER EXCELS IN HONOR AND DIGNITY THAT OF THE MERCHANT TRADING FOR  LUCRE, WHILE IT IS NOT LESS NOBLE THOUGH FAR MORE PROFITABLE THAN AGRICULTURE, WHO CAN  FAIL TO REALIZE THAT MINING IS A CALLING OF PECULIAR DIGNITY.” • TODAY, WE ARE PART OF THE “SPACE GENERATION”, CRAWLING OFF THE SURFACE OF THE EARTH INTO  THE “OCEANS OF SPACE” – MINING WILL CONTINUE TO PROVIDE THE CAPABILITY FOR HUMANKIND TO ADVANCE TO THE MOON, MARS AND ON TO THE STARS! JOHN A. CHAPMAN 48
  • 50. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 APPLYING EARTH MINERAL EXPLORATION & MINING EXPERTISE ON OUR MOON - LUNAR SPACE PORT WITH ADJACENT MINING OPERATIONS DEFLECTING DANGEROUS NEAR EARTH OBJECTS AND PREPARING TO START COLONIZING MARS MARK ELOWITZ • VISIONARY VIEW OF LUNAR ALPHA MINING AND ROCKET PROPELLANT REFUELING BASE AT HIGHLANDS  OF SOUTH (OR NORTH) POLAR REGION OF THE MOON. • MOST IMPORTANT SUPPORT FOR THIS BASE IS: 1) A RELIABLE AND ABUNDANT SOURCE OF WATER, 2)  RELIABLE NUCLEAR FISSION SOURCE OF POWER (ELECTRIC AND HEAT), AND HABITAT STRUCTURES AND  SPACE SUITS THAT PROTECT AGAINST SOLAR AND COSMIC RADIATION. • IT IS IMPORTANT TO UNDERSTAND THAT MOST NUCLEAR FISSION REACTORS PRODUCE BOTH  ELECTRICITY AND HEAT IN ABOUT EQUAL AMOUNTS. • THIS BASE WILL BE LOCATED AT (OR VERY NEAR) A LARGE SOURCE OF WATER THAT CAN BE “MINED” AS WATER‐ICE.  THIS BASE WILL BE THE MISSION CENTER FOR DEFLECTION OF NEAR EARTH OBJECTS  THAT ARE DANGEROUS POTENTIAL IMPACTORS.JOHN A. CHAPMAN 49
  • 51. TECHNICAL CHALLENGES AND OPPORTUNITIES February 16, 2012 ANY QUESTIONS? SPACEX FALCON 9JOHN A. CHAPMAN 50