Minerali na Mjesecu: teorije, rudarski projekti, sastav tla i potrebna razina tehnološkog razvoja

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:18

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

Mjesec i njegova unutarnja struktura

Naš planet ima samo jedan prirodni satelit - Mjesec. To je Suncu najbliži satelit u cijelom Sunčevom sustavu. Mjesec se nalazi na udaljenosti od 384.000 kilometara od Zemlje. Njegov ekvatorijalni radijus je 1738 km, što otprilike odgovara 0,27 Zemljinog polumjera.

Prije nego što počnete govoriti o mineralima na Mjesecu, trebali biste što detaljnije opisati unutarnju strukturu ovog nebeskog tijela. Što znanstvenici danas znaju?

Poput planete Zemlje, Mjesec se sastoji od jezgre, plašta i vanjske kore. Mjesečeva jezgra je relativno mala (samo 350 km u promjeru). Sadrži dosta tekućeg željeza, ima i nečistoća nikla, sumpora i nekih drugih elemenata. Oko jezgre nalazi se sloj djelomično rastaljenog materijala koji je nastao kristalizacijom magme prije otprilike 4 milijarde godina (ubrzo nakon formiranja samog Mjeseca).

Debljina lunarne kore varira od 10 do 105 kilometara. Štoviše, njegova debljina je osjetno manja na strani satelita koja je okrenuta prema Zemlji. Globalno se u mjesečevom reljefu mogu razlikovati dvije zone: planinsko-kontinentalna i spuštena - takozvana lunarna mora. Potonji nisu ništa više od ogromnih kratera nastalih kao rezultat bombardiranja površine Mjeseca asteroidima i meteorima.

Mjesečeva površina

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

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

Treba napomenuti da se trošak transporta jednog kilograma tvari s Mjeseca procjenjuje na oko 40 tisuća dolara. Ipak, Amerikanci su, ukupno, na Zemlju već isporučili preko 300 kilograma regolita s različitih dijelova površine satelita. To je omogućilo znanstvenicima da provedu temeljitu analizu lunarnog tla.

Kao što se pokazalo, regolit je labav i prilično heterogen. Istodobno se dobro lijepi u grudice, što se objašnjava odsutnošću oksidnog filma. U gornjem sloju regolita (ne dublje od 60 cm) prevladavaju čestice veličine do jednog milimetra. Mjesečevo tlo je potpuno dehidrirano. Temelji se 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: potpuni popis

Ne zaboravite da su Zemlja i Mjesec, zapravo, polusestre. Stoga je malo vjerojatno da utroba našeg jedinog satelita skriva bilo kakve mineralne senzacije. Ali ipak, kojih minerala ima na Mjesecu? Hajde da to shvatimo.

Nafta, ugljen, prirodni plin… Ovi mineralni resursi ne postoje i ne mogu postojati na Mjesecu, jer su svi biogenog porijekla. Budući da na našem satelitu nema atmosfere ili organskog života, njihovo formiranjejednostavno nemoguće.

Međutim, razni metali leže u utrobi mjeseca. Konkretno, željezo, aluminij, titan, torij, krom, magnezij. Sastav lunarnog regolita također sadrži kalij, natrij, silicij i fosfor. Uz pomoć automatske međuplanetarne stanice Lunar Prospector, lansirane 1998. godine, također je bilo moguće odrediti lokalizaciju određenog metala na površini Mjeseca. Tako, na primjer, karta distribucije torija na Mjesecu izgleda ovako:

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

Baz alti lunarnih mora (piroksen, plagioklas, ilmenit, olivin).
KREEP-stijene (kalij, fosfor, elementi rijetkih zemalja).
ANT-stijene (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 je glavni i najperspektivniji u smislu razvoja fosila na Mjesecu izotop helija-3. Zemljani ga smatraju mogućim termonuklearnim gorivom. Tako će, prema američkom astronautu Garrisonu Schmidtu, ekstrakcija ovog laganog izotopa helija u bliskoj budućnosti moći riješiti problem energetske krize na Zemlji.

Helij-3 se u znanstvenim krugovima često naziva "gorivom budućnosti". Na Zemlji je izuzetno rijedak. Sve rezerve ovog izotopa na našem planetu znanstvenici procjenjuju na ne više od jedne tone. Na temelju toga, cijena jednog grama tvari jednaka je tisuću dolara. Međutim, jedan gramhelij-3 može zamijeniti do 15 tona nafte.

Vrijedi napomenuti da neće biti lako uspostaviti proces ekstrakcije helija-3 na površini Mjeseca. Nevolja je u tome što jedna tona regolita sadrži samo 10 mg vrijednog goriva. Odnosno, za razvoj ovog resursa na površini našeg satelita bit će potrebno izgraditi pravi rudarski i prerađivački kompleks. Očito, to nije izvedivo u narednim desetljećima.

Mjesečevi rudarski projekti

Čovječanstvo već ozbiljno razmišlja o kolonizaciji Mjeseca i razvoju njegovih mineralnih resursa. Teorijsko rudarenje na Mjesecu potpuno je moguće. Ali u praksi je to vrlo teško provesti. Doista, za to će na površini našeg satelita biti potrebno stvoriti odgovarajuću industrijsku infrastrukturu. Štoviše, sve što trebate morat ćete donijeti sa Zemlje - materijale, vodu, gorivo, opremu itd.

Međutim, određeni projekti se već razvijaju. Tako se američka tvrtka SEC planira ozbiljno baviti vađenjem lunarnog leda i proizvodnjom goriva za svemirske letjelice na temelju njega. Za to se planira koristiti i robote i žive ljude. Krajem 2017. NASA je objavila prihvaćanje aplikacija s tehnološkim prijedlozima za izvlačenje resursa iz svemirskih objekata. Stručnjaci ovog odjela nadaju se da će rudarstvo postati stvarnost do 2025. godine.

Ali Kina je ozbiljno zainteresirana za elemente rijetkih zemalja sadržanih u lunarnoj kori. Učiti i savladavatiovog resursa, zemlja planira uspostaviti posebnu istraživačku bazu na Mjesecu. Ruska Federacija ne zaostaje za vodećim svemirskim silama. Do 2025. Roscosmos planira stvoriti seriju robota za rudarenje na Mjesecu.

Zaključno…

Na Mjesecu nema minerala kao takvih. Barem u našem, zemaljskom, shvaćanju ovog pojma. Ipak, brojni metali pronađeni su u lunarnoj kori, posebice u regolitu. Među njima su željezo, aluminij, titan, torij, krom, magnezij i drugi. Vađenje mineralnih sirovina na površini Mjeseca teoretski je moguće, ali praktički još nije izvedivo.