Minerali na Mjesecu: teorije, rudarski projekti, sastav tla i potreban nivo tehnološkog razvoja

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-12 04:48

Mjesec je prirodni satelit Zemlje. Prije pola vijeka čovjek je prvi put kročio na njegovu površinu. Od tada su se pojavile prave mogućnosti za direktna naučna proučavanja površine i unutrašnjosti ovog nebeskog objekta. Ima li minerala na Mjesecu? Koji su to resursi i da li se mogu iskopati? Odgovore na ova pitanja naći ćete u našem članku.

Mjesec i njegova unutrašnja struktura

Naša planeta ima samo jedan prirodni satelit - Mjesec. To je najbliži satelit Suncu u čitavom Sunčevom sistemu. Mjesec se nalazi na udaljenosti od 384.000 kilometara od Zemlje. Njegov ekvatorijalni radijus je 1.738 km, što otprilike odgovara 0,27 Zemljinog radijusa.

Pre nego što počnete da govorite o mineralima na Mesecu, trebalo bi da opišete unutrašnju strukturu ovog nebeskog tela što je moguće detaljnije. Dakle, šta naučnici danas znaju?

Kao i planeta Zemlja, Mjesec se sastoji od jezgra, plašta i vanjske kore. Mjesečevo jezgro je relativno malo (samo 350 km u prečniku). Sadrži dosta tečnog gvožđa, ima i primesa nikla, sumpora i nekih drugih elemenata. Oko jezgra nalazi se sloj djelomično rastopljenog materijala koji je nastao kristalizacijom magme prije oko 4 milijarde godina (ubrzo nakon formiranja samog Mjeseca).

Debljina lunarne kore varira od 10 do 105 kilometara. Štaviše, njegova debljina je primjetno manja na strani satelita koja je okrenuta prema Zemlji. Globalno se u lunarnom reljefu mogu razlikovati dvije zone: planinsko-kontinentalna i spuštena - takozvana lunarna mora. Potonji nisu ništa drugo do ogromni krateri nastali kao rezultat bombardiranja površine Mjeseca asteroidima i meteorima.

Površina Mjeseca

Već smo navikli da shvatimo da se pod našim nogama nalazi višemetarski sloj sedimentnih stijena - krečnjaka, pješčanika, gline. Ali mjesec nije zemlja. Ovdje je sve drugačije raspoređeno, a stijena sedimentnog porijekla jednostavno nema i ne može biti. Cijela površina našeg satelita je prekrivena regolitom ili "lunarnim tlom". Ovo je mješavina finog detritnog materijala i fine prašine, nastala kao rezultat stalnog bombardiranja meteorita.

Debljina regolitnog sloja Mjeseca može doseći nekoliko desetina metara. A na nekim područjima površine ne prelazi dva centimetra. Izvana, ovaj sloj podsjeća na sivo-smeđi pokrivač prašine. Usput, jaIzraz "regolit" dolazi od dvije grčke riječi: "lithos" (kamen) i "rheos" (ćebe). Zanimljivo je da je miris regolita podsjetio astronaute na spaljenu kafu.

Treba napomenuti da se trošak transporta jednog kilograma materije sa Mjeseca procjenjuje na oko 40 hiljada dolara. Ipak, Amerikanci su ukupno već isporučili preko 300 kilograma regolita na Zemlju sa različitih dijelova površine satelita. Ovo je omogućilo naučnicima da izvrše detaljnu analizu lunarnog tla.

Kako se ispostavilo, regolit je labav i prilično heterogen. U isto vrijeme, dobro se lijepi u grudvice, što se objašnjava odsustvom oksidnog filma. U gornjem sloju regolita (ne dublje od 60 cm) prevladavaju čestice veličine do jednog milimetra. Mjesečevo tlo je potpuno dehidrirano. Zasnovan je na baz altima i plagioklasima, koji su po sastavu gotovo slični Zemlji.

Dakle, ima li minerala na Mjesecu ispod sloja regolita? Više o tome saznat ćete kasnije u našem članku.

Minerali na Mjesecu: kompletna lista

Ne zaboravite da su Zemlja i Mjesec, u stvari, polusestre. Stoga je malo vjerovatno da crijeva našeg jedinog satelita skrivaju bilo kakve mineralne senzacije. Ali ipak, kojih minerala ima na Mjesecu? Hajde da to shvatimo.

Nafta, ugalj, prirodni gas… Ovi mineralni resursi ne postoje i ne mogu postojati na Mesecu, jer su svi biogenog porekla. Pošto na našem satelitu nema atmosfere ili organskog života, njihovo formiranjejednostavno nemoguće.

Međutim, razni metali leže u utrobi mjeseca. Konkretno, gvožđe, aluminijum, titan, torijum, hrom, magnezijum. Sastav lunarnog regolita takođe sadrži kalijum, natrijum, silicijum i fosfor. Uz pomoć automatske međuplanetarne stanice Lunar Prospector, lansirane 1998. godine, bilo je moguće odrediti i lokalizaciju određenog metala na površini Mjeseca. Tako, na primjer, karta distribucije torija na Mjesecu izgleda ovako:

Uopšteno govoreći, sve lunarne stijene i minerali mogu se podijeliti u tri grupe:

1. Baz alti lunarnih mora (piroksen, plagioklas, ilmenit, olivin).
2. KREEP-stene (kalijum, fosfor, retki zemni elementi).
3. ANT-stene (norit, troktolit, anortozit).

Između ostalog, na Mjesecu su otkrivene i značajne rezerve vode u obliku leda (ukupno oko 1,6 milijardi tona).

Helij-3

Možda glavni i najperspektivniji u smislu razvoja fosila na Mjesecu je izotop helijuma-3. Zemljani ga smatraju mogućim termonuklearnim gorivom. Tako će, prema mišljenju američkog astronauta Garrisona Schmidta, ekstrakcija ovog laganog izotopa helijuma u bliskoj budućnosti moći riješiti problem energetske krize na Zemlji.

Helijum-3 se u naučnim krugovima često naziva "gorivom budućnosti". Na Zemlji je to izuzetno rijetko. Sve rezerve ovog izotopa na našoj planeti naučnici procjenjuju na ne više od jedne tone. Na osnovu toga, cijena jednog grama supstance jednaka je hiljadu dolara. Međutim, jedan gramhelijum-3 može zamijeniti do 15 tona nafte.

Vrijedi napomenuti da neće biti lako uspostaviti proces ekstrakcije helijuma-3 na površini Mjeseca. Problem je što jedna tona regolita sadrži samo 10 mg vrijednog goriva. Odnosno, za razvoj ovog resursa na površini našeg satelita biće potrebno izgraditi pravi rudarsko-prerađivački kompleks. Očigledno, to nije izvodljivo u narednim decenijama.

Mjesečevi rudarski projekti

Čovječanstvo već ozbiljno razmišlja o kolonizaciji Mjeseca i razvoju njegovih mineralnih resursa. Teorijsko rudarenje na Mjesecu je potpuno moguće. Ali u praksi je to vrlo teško implementirati. Zaista, za to će na površini našeg satelita biti potrebno stvoriti odgovarajuću industrijsku infrastrukturu. Štaviše, sve što vam je potrebno moraćete da donesete sa Zemlje - materijale, vodu, gorivo, opremu, itd.

Međutim, određeni projekti se već razvijaju. Tako američka kompanija SEC planira ozbiljno da se bavi vađenjem lunarnog leda i proizvodnjom goriva za svemirske letelice na osnovu njega. Za to je planirano korištenje i robota i živih ljudi. Krajem 2017. godine NASA je objavila prijem aplikacija sa tehnološkim prijedlozima za vađenje resursa iz svemirskih objekata. Stručnjaci ovog odjela se nadaju da će rudarstvo postati stvarnost do 2025. godine.

Ali Kina je ozbiljno zainteresovana za elemente retkih zemalja sadržanih u lunarnoj kori. Učiti i savladatiovog resursa, zemlja planira da uspostavi specijalnu istraživačku bazu na Mesecu. Ruska Federacija ne zaostaje za vodećim svemirskim silama. Do 2025. Roskosmos planira da stvori seriju robota za rudarenje na Mesecu.

U zaključku…

Nema minerala na Mjesecu kao takvih. Bar u našem, zemaljskom, razumijevanju ovog pojma. Ipak, određeni broj metala je pronađen u lunarnoj kori, posebno u regolitu. Među njima su gvožđe, aluminijum, titan, torijum, hrom, magnezijum i drugi. Vađenje mineralnih resursa na površini Mjeseca je teoretski moguće, ali praktično još uvijek nije izvodljivo.