En håndfull jord, som ble plukket opp på toppen av månekrateret Camelot, skled fra en vanlig skje i en spesiell teflonpose og dro sammen med Apollo 17 -teamet til jorden. Den 13. desember 1972 var det få som kunne ha forestilt seg at en prøve av månjord nummerert 75501, samt jordprøver levert av Apollo 11 og en rekke andre ekspedisjoner, inkludert den sovjetiske forskningsstasjonen Luna 16, vil tjene som en tungtveiende argument for at menneskeheten skal bestemme seg for å vende tilbake til månen i det 21. århundre. Innseelsen av dette kom bare 30 år senere, da unge forskere fra University of Wisconsin fant et betydelig innhold av helium-3 i en prøve av månens jord. Dette veldig interessante stoffet er en isotop av den velkjente gassen - helium, som brukes til å fylle fargerike ballonger i løpet av ferien.
Selv før Sovjetunionen og USAs månemisjoner, ble det funnet en liten mengde helium-3 på planeten vår, da dette faktum allerede var interessert i det vitenskapelige samfunnet. Helium-3, som har en unik intra-atomisk struktur, lovet fantastiske muligheter for forskere. Hvis vi klarer å bruke helium-3 i en kjernefusjonsreaksjon, vil det være mulig å få en enorm mengde elektrisitet uten å drukne i farlig radioaktivt avfall som produseres ved atomkraftverk uavhengig av vårt ønske. Utvinning av helium-3 på månen og dens påfølgende levering til jorden er ikke en lett oppgave, men samtidig kan de som engasjerer seg i dette eventyret bli eieren av en fantastisk belønning. Helium -3 er stoffet som for alltid kan kvitte verden med "narkotikaavhengighet" - fossilt brensel, oljenål.
På jorden mangler helium-3 dødelig. En enorm mengde helium stammer fra solen, men en liten brøkdel av det er helium-3, og hoveddelen er det mye mer vanlige helium-4. Mens disse isotopene beveger seg som en del av "solvinden" mot jorden, gjennomgår begge isotopene endringer. Helium-3, så dyrebart for jordboere, når ikke planeten vår, da den blir kastet av jordens magnetfelt. Samtidig er det ikke noe magnetfelt på månen, og her kan helium-3 fritt samle seg i jordlaget.
I dag anser forskere vår naturlige satellitt ikke bare som et naturlig astronomisk observatorium og en kilde til energiressurser, men også som et fremtidig reservkontinent for jordboere. Dessuten er det nettopp den uuttømmelige kilden til romdrivstoff som er mest attraktiv og lovende. Et nytt mulig kontinent for jordboere ligger i en avstand på bare 380 tusen kilometer fra planeten vår; i tilfelle en global katastrofe på jorden, kan det godt være et ly for mennesker her. Fra månen kan du observere andre himmelske objekter uten store forstyrrelser, da dette på jorden til en viss grad forstyrres av atmosfæren. Men det viktigste er de uuttømmelige energireservene, som ifølge forskere ville være nok for menneskeheten i 15 000 år. I tillegg har månen reserver av sjeldne metaller: titan, barium, aluminium, zirkonium, og det er ikke alt, sier forskere. I dag er menneskeheten bare i begynnelsen av veien til månens utvikling.
For tiden er Kina, India, USA, Russland, Japan - alle disse statene på linje med månen, og disse landene blir mer og mer. En annen interesse for månen oppstod på midten av 90-tallet av forrige århundre. Så i det vitenskapelige samfunnet kom antagelsen om at det kan være vann på månen. For ikke så lenge siden bekreftet den amerikanske LRO -sonden med Russian Lend -enheten endelig - det er virkelig vann på månen (i form av is på bunnen av kratere) og det er mye av det (opptil 600 millioner tonn), og dette løser mange problemer.
Tilstedeværelsen av vann på månen er spesielt verdifull, da den kan løse et stort antall forskjellige problemer som oppstår under konstruksjonen av månebaser. Vannet trenger ikke å bli levert fra jorden, det kan behandles direkte på stedet, sier Igor Mitrofanov, leder for romgammaspektroskopilaboratoriet ved IKI. Ifølge noen beregninger, med riktig ønske og finansiering, kunne menneskeheten bosette seg på vår naturlige satellitt om 15 år. Videre ville sannsynligvis de første innbyggerne på månen ha bodd ved polene nær store reserver av oppdaget vann.
Imidlertid må mange ting på månen bli vant til på en ny måte - til og med en slik prosess som å gå. Det er mye lettere å hoppe på månen, det faktum at tyngdekraften her er 6 ganger mindre enn på jorden, på en gang ble overbevist av Neil Armstrong, da han for 40 år siden først tråkket på overflaten av dette himmellegemet. På samme tid er menneskets viktigste fiende på månen for tiden stråling, det er ikke så mange alternativer for frelse som. Ifølge Lev Zeleny, direktør for Space Research Institute ved Russian Academy of Sciences, er det ikke noe magnetfelt på vår naturlige satellitt. All stråling fra solen kommer til månen, og det er ganske vanskelig å beskytte deg mot den.
Samtidig er det faktum at månen skulle bli det første trinnet for menneskelig avansement i verdensrommet et ubestridelig faktum, mener Zeleny Lev. Ifølge ham kan månen bli en omlastningsbase for oppskytninger til andre planeter i solsystemet. Det vil også være mulig å plassere en varslingsstasjon om tilnærming av farlige romobjekter til jorden: kometer og asteroider, noe som er ganske viktig i lys av de siste hendelsene. Det viktigste er imidlertid helium-3, muligens fremtidens romdrivstoff. Det er vanskelig å tro, men det mørkegrå støvet, som er kantet med hele månens overflate, er et lager av dette unike stoffet.
Olje og gass på planeten varer ikke evig. Ifølge en rekke eksperter vil menneskeheten leve av disse ressursene i omtrent 40 år uten spesielle problemer. I dag er atomkraftverk det eneste alternativet, men dette er ikke så trygt på grunn av stråling. Samtidig er en termonukleær reaksjon som involverer helium-3 miljøvennlig. Ifølge forskere har ingenting bedre blitt oppfunnet, og det er minst 2 grunner til dette. For det første er det et veldig effektivt termonukleært drivstoff, og for det andre, som er enda mer verdifullt, er det miljøvennlig, bemerker Erik Galimov, direktør ved Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry oppkalt etter V. I. I OG. Vernadsky.
I følge estimatene til Vladislav Shevchenko, leder for avdelingen for måne- og planetforskning ved State Astronomical Institute ved Moscow State University, vil reservene av helium-3 på jordens naturlige satellitt være nok i tusenvis av år. Ifølge eksperter er minimumsvolumet av helium-3 på månen omtrent 500 tusen tonn, ifølge mer optimistiske anslag er det minst 10 millioner tonn der. Under reaksjonen av termonukleær fusjon, når 0,67 tonn deuterium og 1 tonn helium-3 kommer inn i reaksjonen, frigjøres energi, noe som tilsvarer forbrenningsenergien til 15 millioner tonn olje. Det skal bemerkes at det for tiden fortsatt er nødvendig å studere den tekniske gjennomførbarheten for å utføre slike reaksjoner.
Og ekstraksjonen av dette stoffet på månen vil ikke være lett. Selv om helium-3 ligger i overflatelaget, er konsentrasjonen veldig lav. Hovedproblemet på dette tidspunktet er virkeligheten av heliumproduksjon fra måneregolitten. Innholdet av helium-3 som kreves av kraftindustrien er omtrent 1 gram per 100 tonn månejord. Dette betyr at for ekstraksjon av 1 tonn av denne isotopen, minst 100 millioner.tonn månens jord.
I dette tilfellet må helium-3 skilles fra unødvendig helium-4, hvis konsentrasjon i regolitten er 3 tusen ganger høyere. I følge Erik Galimov, for å utvinne 1 tonn helium-3 på månen, vil det være nødvendig, som nevnt ovenfor, å behandle 100 millioner tonn månens jord. Vi snakker om en del av månen med et totalt areal på omtrent 20 kvadratkilometer, som må behandles til en dybde på 3 meter! Samtidig vil selve prosedyren for å levere 1 tonn av dette drivstoffet til jorden koste minst $ 100 millioner dollar. Men faktisk er selv denne svært store mengden bare 1% av energikostnadene som kan utvinnes fra et termonukleært kraftverk fra dette råmaterialet.
I følge Shevchenkos estimater kan kostnaden for å utvinne 1 tonn helium-3, med tanke på opprettelsen av all nødvendig infrastruktur for produksjon og levering til jorden, beløpe seg til 1 milliard dollar. Samtidig vil transport av 25 tonn helium-3 til jorden koste oss 25 milliarder dollar, noe som ikke er så stort, med tanke på at en slik drivstoffskala er nok til å gi jordboere energi i et helt år. Fordelene med en slik energibærer blir åpenbare hvis vi beregner at USA alene årlig bruker rundt 40 milliarder dollar på energibærere.
Ifølge beregninger foretatt av den amerikanske astronauten Harrison Schmitt, blir bruken av helium-3 i terrestrisk energi, med tanke på alle kostnadene ved levering og produksjon, lønnsom og kommersielt levedyktig når produksjonen av termonukleær energi som bruker dette råstoffet overstiger kapasiteten på 5 GW. Faktisk tyder dette på at til og med 1 kraftverk som kjører på månebrensel vil være nok til å gjøre levering til Jorden kostnadseffektiv. I følge Schmitts estimater vil mengden foreløpige kostnader selv på forskningsstadiet være om lag 15 milliarder dollar.
Et av de mulige alternativene for utvinning av helium-3 ble foreslått av Eric Galimov. For å organisere ekstraksjonen av isotopen fra månens overflate, foreslår han å varme regolitten til 700 grader Celsius. Etter det kan det gjøres flytende og fjernes til overflaten. Sett fra moderne teknologi er disse prosedyrene ganske enkle og velkjente. Den russiske forskeren foreslår å varme opp råvarer i spesielle "solovner", som vil fokusere sollys på regolitten ved hjelp av store konkave speil. I dette tilfellet vil det være mulig å trekke ut oksygen, hydrogen og nitrogen fra månens jord. Dette betyr at måneindustrien ikke bare kunne produsere råvarer til det terrestriske energikomplekset, men også rakettdrivstoff til rakettene som bærer det, så vel som luft og vann til folk som jobber i måneforetakene. Lignende prosjekter arbeides for tiden i USA.
Men dette er ikke alt månens jord kan gi oss. Regolitten inneholder et høyt innhold av titan, som på lang sikt vil bidra til å etablere produksjonen av elementer av rakettlegemer og industrielle strukturer direkte på Jordens naturlige satellitt. I dette tilfellet må bare høyteknologiske elementer av raketter, datamaskiner og instrumenter leveres til månen. Og dette kan åpne en annen lovende retning for hele månens økonomi - byggingen av den mest økonomiske romhavnen, en vitenskapelig base for studiet av hele solsystemet.