Minerale pe Lună: teorii, proiecte miniere, compoziția solului și nivelul necesar de dezvoltare tehnologică

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:13

Luna este un satelit natural al Pământului. În urmă cu jumătate de secol, omul a pus piciorul pentru prima dată pe suprafața ei. De atunci, au apărut oportunități reale pentru studii științifice directe ale suprafeței și interiorului acestui obiect ceresc. Există minerale pe Lună? Care sunt aceste resurse și pot fi exploatate? Veți găsi răspunsuri la aceste întrebări în articolul nostru.

Luna și structura sa internă

Planeta noastră are un singur satelit natural - Luna. Este cel mai apropiat satelit de Soare din întregul sistem solar. Luna se află la o distanță de 384.000 de kilometri de Pământ. Raza sa ecuatorială este de 1.738 km, ceea ce corespunde aproximativ cu 0,27 raza Pământului.

Înainte de a vorbi despre mineralele de pe Lună, ar trebui să descrii structura internă a acestui corp ceresc cât mai detaliat posibil. Deci, ce știu oamenii de știință astăzi?

La fel ca planeta Pământ, Luna este formată dintr-un miez, manta și crustă exterioară. Miezul lunar este relativ mic (doar 350 km în diametru). Conține mult fier lichid, există și impurități de nichel, sulf și alte elemente. În jurul miezului se află un strat de material parțial topit care a rezultat din cristalizarea magmei în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani (la scurt timp după formarea Lunii în sine).

Grosimea scoarței lunare variază de la 10 la 105 de kilometri. Mai mult, grosimea sa este vizibil mai mică pe partea satelitului care este îndreptată spre Pământ. La nivel global, în relieful lunar pot fi distinse două zone: continentală muntoasă și coborâtă - așa-numitele mări lunare. Acestea din urmă nu sunt altceva decât cratere uriașe formate ca urmare a bombardării suprafeței Lunii de către asteroizi și meteoriți.

Suprafața Lunii

Deja suntem obișnuiți să realizăm că sub picioarele noastre se află un strat multimetru de roci sedimentare - calcare, gresii, argile. Dar luna nu este pământul. Aici totul este aranjat diferit și pur și simplu nu există roci de origine sedimentară și nu pot fi. Întreaga suprafață a satelitului nostru este acoperită cu regolit sau „sol lunar”. Acesta este un amestec de material detritic fin și praf fin, format ca urmare a bombardamentului constant de meteoriți.

Grosimea stratului de regolit al Lunii poate atinge câteva zeci de metri. Și în unele zone ale suprafeței, nu depășește doi centimetri. În exterior, acest strat seamănă cu o pătură gri-maro de praf. Apropo, eu însumiTermenul „regolit” provine din două cuvinte grecești: „lithos” (piatră) și „rheos” (pătură). În mod curios, mirosul de regolit le-a amintit astronauților de cafea arsă.

De remarcat că costul transportului unui kilogram de materie de pe Lună este estimat la aproximativ 40 de mii de dolari. Cu toate acestea, americanii, în total, au livrat deja peste 300 de kilograme de regolit pe Pământ din diferite părți ale suprafeței satelitului. Acest lucru a permis oamenilor de știință să efectueze o analiză amănunțită a solului lunar.

După cum sa dovedit, regolitul este liber și destul de eterogen. În același timp, se lipește bine împreună în bulgări, ceea ce se explică prin absența unei pelicule de oxid. În stratul superior de regolit (nu mai mult de 60 cm), predomină particulele de până la un milimetru. Solul lunar este complet deshidratat. Se bazează pe bazalți și plagioclaze, care sunt aproape similare ca compoziție cu Pământul.

Deci, există minerale pe Lună sub stratul de regolit? Veți afla mai multe despre acest lucru mai târziu în articolul nostru.

Minerale pe Lună: listă completă

Nu uitați că Pământul și Luna sunt, de fapt, surori vitrege. Prin urmare, este puțin probabil ca intestinele singurului nostru satelit să ascundă senzații minerale. Dar totuși, ce minerale există pe Lună? Să ne dăm seama.

Petrol, cărbune, gaze naturale… Aceste resurse minerale nu există și nu pot exista pe Lună, deoarece toate sunt de origine biogenă. Deoarece nu există atmosferă sau viață organică pe satelitul nostru, formarea lorpur și simplu imposibil.

Cu toate acestea, diferite metale se află în intestinele lunii. În special, fier, aluminiu, titan, toriu, crom, magneziu. Compoziția regolitului lunar conține, de asemenea, potasiu, sodiu, siliciu și fosfor. Cu ajutorul stației automate interplanetare Lunar Prospector, lansată în 1998, a fost posibilă și determinarea localizării unui anumit metal pe suprafața lunară. Deci, de exemplu, o hartă a distribuției toriului pe Lună arată astfel:

În general, toate rocile și mineralele lunare pot fi împărțite în trei grupuri:

Baz alt din mările lunare (piroxen, plagioclază, ilmenit, olivină).
KREEP-roci (potasiu, fosfor, elemente de pământuri rare).
ANT-roci (norit, troctolit, anortosit).

Printre altele, pe Lună au fost descoperite rezerve semnificative de apă sub formă de gheață (aproximativ 1,6 miliarde de tone în total).

Heliu-3

Poate că principalul și cel mai promițător în ceea ce privește dezvoltarea fosilelor pe Lună este izotopul heliu-3. Pământenii îl consideră un posibil combustibil termonuclear. Astfel, potrivit astronautului american Garrison Schmidt, extracția acestui izotop ușor de heliu în viitorul apropiat va putea rezolva problema crizei energetice de pe Pământ.

Heliu-3 este adesea menționat ca „combustibilul viitorului” în cercurile științifice. Pe Pământ, este extrem de rar. Toate rezervele acestui izotop de pe planeta noastră sunt estimate de oamenii de știință la cel mult o tonă. Pe baza acestui fapt, costul unui gram de substanță este egal cu o mie de dolari. Cu toate acestea, un gramheliul-3 poate înlocui până la 15 tone de ulei.

Este de remarcat faptul că nu va fi ușor să stabiliți procesul de extracție a heliului-3 pe suprafața lunii. Problema este că o tonă de regolit conține doar 10 mg de combustibil valoros. Adică, pentru a dezvolta această resursă pe suprafața satelitului nostru, va fi necesară construirea unui adevărat complex de minerit și prelucrare. Evident, acest lucru nu este fezabil în următoarele decenii.

Proiecte de minerit lunar

Omenirea se gândește deja serios la colonizarea Lunii și la dezvoltarea resurselor sale minerale. Exploatarea teoretică pe Lună este pe deplin posibilă. Dar, în practică, acest lucru este foarte greu de implementat. Într-adevăr, pentru aceasta, pe suprafața satelitului nostru, va fi necesară crearea unei infrastructuri industriale adecvate. Mai mult, tot ce ai nevoie va trebui să fie adus de pe Pământ - materiale, apă, combustibil, echipamente etc.

Cu toate acestea, anumite proiecte sunt deja în curs de dezvoltare. Astfel, compania americană SEC plănuiește să se angajeze serios în extracția gheții lunare și producerea de combustibil pentru nave spațiale pe baza acesteia. Pentru aceasta, este planificată utilizarea atât a roboților, cât și a oamenilor vii. La sfârșitul anului 2017, NASA a anunțat acceptarea aplicațiilor cu propuneri tehnologice pentru extragerea resurselor din obiectele spațiale. Specialiștii acestui departament speră ca mineritul să devină realitate până în 2025.

Dar China este serios interesată de elementele pământurilor rare conținute în scoarța lunară. A studia și a stăpânidin această resursă, țara intenționează să stabilească o bază specială de cercetare pe Lună. Federația Rusă nu rămâne în urma principalelor puteri spațiale. Până în 2025, Roscosmos plănuiește să creeze o serie de roboți pentru minerit pe Lună.

În concluzie…

Nu există minerale ca atare pe Lună. Cel puțin în înțelegerea noastră, pământească, a acestui termen. Cu toate acestea, o serie de metale au fost găsite în scoarța lunară, în special în regolit. Printre acestea se numără fier, aluminiu, titan, toriu, crom, magneziu și altele. Extragerea resurselor minerale de pe suprafața Lunii este teoretic posibilă, dar practic încă nu este fezabilă.