تعداد انگشت شماری از خاک که بر روی دهانه دهانه ماه Camelot جمع آوری شده بود ، از یک قاشق معمولی داخل یک کیسه تفلون مخصوص فرو رفت و به همراه تیم آپولو 17 به زمین رفت. در آن روز ، 13 دسامبر 1972 ، تعداد کمی تصور می کردند که یک نمونه از خاک ماه به شماره 75501 ، و همچنین نمونه های خاک ارائه شده توسط آپولو 11 و تعدادی از اعزام های دیگر ، از جمله ایستگاه تحقیقاتی شوروی لونا 16 ، به عنوان استدلال سنگینی برای تصمیم گیری بشر برای بازگشت به ماه در قرن 21. تحقق این امر تنها 30 سال بعد ، زمانی رخ داد که دانشمندان جوان دانشگاه ویسکانسین مقدار قابل توجهی هلیوم -3 را در نمونه ای از خاک ماه پیدا کردند. این ماده بسیار جالب ایزوتوپ گاز معروف - هلیوم است که برای پر کردن بادکنک های رنگارنگ در تعطیلات استفاده می شود.
حتی قبل از ماموریت های قمری اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده ، مقدار کمی هلیوم -3 در سیاره ما یافت شد ، سپس این واقعیت قبلاً در جامعه علمی مورد توجه قرار گرفته بود. هلیوم -3 ، که دارای ساختار بین اتمی منحصر به فردی است ، چشم اندازهای فوق العاده ای را برای دانشمندان نوید داد. اگر بتوانیم از هلیوم -3 در واکنش همجوشی هسته ای استفاده کنیم ، این امکان وجود دارد که بدون غرق شدن در زباله های خطرناک رادیواکتیو که بدون در نظر گرفتن تمایل ما در نیروگاه های هسته ای تولید می شود ، مقدار زیادی برق دریافت کنیم. استخراج هلیوم -3 بر روی ماه و تحویل بعدی آن به زمین کار ساده ای نیست ، اما در عین حال ، کسانی که درگیر این ماجراجویی می شوند می توانند صاحب پاداشی خیره کننده شوند. هلیوم -3 ماده ای است که می تواند جهان را برای همیشه از شر "اعتیاد به مواد مخدر" خلاص کند - سوخت فسیلی ، سوزن روغن.
در زمین ، هلیوم -3 فاقد مرگبار است. مقدار زیادی هلیوم از خورشید سرچشمه می گیرد ، اما بخش کوچکی از آن هلیوم -3 است و قسمت عمده آن هلیوم -4 بسیار رایج است. در حالی که این ایزوتوپ ها به عنوان بخشی از "باد خورشیدی" به سمت زمین حرکت می کنند ، هر دو ایزوتوپ دستخوش تغییراتی می شوند. هلیوم -3 ، که برای زمینیان بسیار ارزشمند است ، به سیاره ما نمی رسد ، زیرا توسط میدان مغناطیسی زمین دور ریخته می شود. در همان زمان ، هیچ میدان مغناطیسی روی ماه وجود ندارد و در اینجا هلیوم 3 می تواند آزادانه در لایه سطحی خاک تجمع کند.
امروزه ، دانشمندان ماهواره طبیعی ما را نه تنها به عنوان یک رصدخانه نجومی طبیعی و منبع منابع انرژی ، بلکه به عنوان یک قاره یدکی آینده برای زمینیان در نظر می گیرند. علاوه بر این ، دقیقاً منبع تمام نشدنی سوخت فضا است که جذاب ترین و امیدوار کننده است. یک قاره جدید احتمالی برای زمینیان در فاصله تنها 380 هزار کیلومتری سیاره ما واقع شده است ؛ در صورت وقوع یک فاجعه جهانی بر روی زمین ، به خوبی می تواند سرپناهی برای مردم در اینجا باشد. از روی ماه ، شما می توانید سایر اجرام آسمانی را بدون دخالت زیاد مشاهده کنید ، زیرا در زمین تا حدودی اتمسفر با آن تداخل دارد. اما نکته اصلی ذخایر تمام نشدنی انرژی است که به گفته دانشمندان برای 15000 سال برای بشریت کافی است. علاوه بر این ، ماه دارای ذخایر فلزات کمیاب است: تیتانیوم ، باریم ، آلومینیوم ، زیرکونیوم ، و این همه نیست ، دانشمندان می گویند. امروزه بشریت تنها در ابتدای راه توسعه ماه قرار دارد.
در حال حاضر ، چین ، هند ، ایالات متحده ، روسیه ، ژاپن - همه این ایالت ها در راستای ماه قرار دارند و این کشورها روز به روز بیشتر می شوند. افزایش دیگری از علاقه به ماه در اواسط دهه 90 قرن گذشته بوجود آمد.سپس در جامعه علمی این فرض مطرح شد که ممکن است آب روی ماه وجود داشته باشد. چندی پیش ، کاوشگر LRO آمریکایی با دستگاه روسی Lend سرانجام این را تأیید کرد - واقعاً آب روی ماه (به شکل یخ در پایین دهانه ها) وجود دارد و مقدار زیادی از آن (تا 600 میلیون تن) وجود دارد.) ، و این بسیاری از مشکلات را حل می کند.
وجود آب بر روی ماه به ویژه ارزشمند است ، زیرا می تواند تعداد زیادی از مشکلات مختلف ایجاد شده در هنگام ساخت پایگاه های ماه را حل کند. ایگور میتروفانوف ، سرپرست آزمایشگاه طیف سنجی گامای فضایی در IKI می گوید که آب از زمین تحویل داده نمی شود ، بلکه می توان آن را مستقیماً در محل پردازش کرد. طبق برخی محاسبات ، با تمایل و بودجه مناسب ، بشریت می تواند در 15 سال بر روی ماهواره طبیعی ما مستقر شود. علاوه بر این ، به احتمال زیاد ، اولین ساکنان ماه در قطب های آن در نزدیکی ذخایر بزرگ آب کشف شده زندگی می کردند.
با این حال ، بسیاری از چیزهای روی ماه باید به شیوه جدیدی عادت کنند - حتی به روندی مانند راه رفتن. پرش روی ماه بسیار آسان تر است ، این واقعیت که جاذبه در اینجا 6 برابر کمتر از زمین است ، در یک زمان توسط نیل آرمسترانگ متقاعد شد ، هنگامی که 40 سال پیش اولین بار روی سطح این جرم آسمانی قدم گذاشت. در عین حال ، دشمن اصلی انسان در ماه در حال حاضر تشعشع است ، گزینه های زیادی برای نجات از آنها وجود ندارد. به گفته لو زلنی ، مدیر موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه ، هیچ میدان مغناطیسی در ماهواره طبیعی ما وجود ندارد. تمام تابش های خورشید به ماه می رسد و محافظت از خود در برابر آن بسیار دشوار است.
زلنی لو معتقد است که در عین حال ، این واقعیت که ماه باید اولین گام برای پیشرفت انسان در فضا باشد ، یک واقعیت مسلم است. به گفته وی ، ماه می تواند به پایگاه انتقال برای پرتاب به سایر سیارات منظومه شمسی تبدیل شود. همچنین می توان یک ایستگاه هشدار اولیه در مورد نزدیک شدن اجسام فضایی خطرناک به زمین قرار داد: دنباله دارها و سیارک ها ، که با توجه به حوادث اخیر بسیار مهم است. اما مهمترین چیز هلیوم -3 است که احتمالاً سوخت فضایی آینده است. باورش سخت است ، اما گرد خاکستری تیره ، که با تمام سطح ماه پوشانده شده است ، انباری از این ماده منحصر به فرد است.
نفت و گاز در کره زمین برای همیشه دوام نمی آورند. به گفته تعدادی از کارشناسان ، بشر با این منابع حدود 40 سال بدون هیچ مشکل خاصی زندگی خواهد کرد. امروزه نیروگاه های هسته ای تنها گزینه جایگزین هستند ، اما به دلیل تشعشعات این چندان ایمن نیست. در عین حال ، واکنش حرارتی هسته ای شامل هلیوم -3 سازگار با محیط زیست است. به گفته دانشمندان ، هنوز هیچ چیز بهتر اختراع نشده است و حداقل 2 دلیل برای آن وجود دارد. اریک گالیموف ، مدیر موسسه ژئوشیمی و شیمی تجزیه ای به نام V. I. ، می گوید: اولاً ، این یک سوخت گرمایی هسته ای بسیار م effectiveثر است و ثانیاً که حتی ارزشمندتر است ، سازگار با محیط زیست است. در و ورنادسکی.
طبق برآوردهای ولادیسلاو شوچنکو ، رئیس بخش تحقیقات قمری و سیاره ای در موسسه نجومی دولتی دانشگاه دولتی مسکو ، ذخایر هلیوم -3 در ماهواره طبیعی زمین برای هزاران سال کافی خواهد بود. به گفته کارشناسان ، حداقل حجم هلیوم -3 در ماه حدود 500 هزار تن است ، بر اساس برآوردهای خوشبینانه تر ، حداقل 10 میلیون تن در آنجا وجود دارد. در طول واکنش همجوشی حرارتی ، هنگامی که 0.67 تن دوتریوم و 1 تن هلیوم -3 وارد واکنش می شوند ، انرژی آزاد می شود که معادل انرژی احتراق 15 میلیون تن روغن است. لازم به ذکر است که در حال حاضر هنوز مطالعه امکان سنجی فنی انجام چنین واکنش هایی ضروری است.
و استخراج این ماده بر روی ماه آسان نخواهد بود. اگرچه هلیوم -3 در لایه سطحی قرار دارد ، اما غلظت آن بسیار کم است. مشکل اصلی در این برهه از زمان ، واقعیت تولید هلیوم از سنگ قمر ماه است. محتوای هلیوم -3 مورد نیاز صنعت برق تقریباً 1 گرم در هر 100 تن خاک ماه است. این بدان معناست که برای استخراج 1 تن از این ایزوتوپ ، حداقل 100 میلیون.تن خاک ماه
در این مورد ، هلیوم -3 باید از هلیوم -4 غیر ضروری جدا شود ، غلظت آن در سنگ سنگ 3 هزار برابر بیشتر است. به گفته اریک گالیموف ، برای استخراج 1 تن هلیوم -3 در ماه ، همانطور که در بالا ذکر شد ، لازم است 100 میلیون تن خاک ماه را پردازش کنیم. ما در مورد قسمتی از ماه با مساحت کلی حدود 20 کیلومتر مربع صحبت می کنیم که باید تا عمق 3 متر پردازش شود! در عین حال ، روش تحویل 1 تن از این سوخت به زمین حداقل 100 میلیون دلار هزینه خواهد داشت. اما در حقیقت ، حتی این مقدار بسیار زیاد تنها 1 درصد از هزینه انرژی قابل استخراج در نیروگاه هسته ای از این ماده اولیه است.
طبق برآوردهای شوچنکو ، هزینه استخراج 1 تن هلیوم -3 ، با در نظر گرفتن ایجاد تمام زیرساخت های لازم برای تولید و تحویل آن به زمین ، ممکن است به 1 میلیارد دلار برسد. در عین حال ، حمل 25 تن هلیوم -3 به زمین 25 میلیارد دلار برای ما هزینه خواهد داشت که این مقدار زیاد نیست ، با توجه به اینکه چنین مقیاسی از سوخت برای تامین انرژی زمینیان برای یک سال کافی است. اگر محاسبه کنیم که ایالات متحده به تنهایی سالانه حدود 40 میلیارد دلار برای حامل های انرژی هزینه می کند ، مزایای چنین حامل انرژی آشکار می شود.
طبق محاسبات انجام شده توسط فضانورد آمریکایی هریسون اشمیت ، استفاده از هلیوم -3 در انرژی زمینی ، با در نظر گرفتن تمام هزینه های تحویل و تولید ، زمانی که تولید انرژی گرمایی هسته ای با استفاده از این ماده خام بیش از ظرفیت باشد ، سودآور و تجاری خواهد بود. 5 گیگاوات در واقع ، این نشان می دهد که حتی 1 نیروگاه با سوخت ماه کافی است تا تحویل به زمین مقرون به صرفه باشد. طبق برآوردهای اشمیت ، میزان هزینه های اولیه حتی در مرحله تحقیق حدود 15 میلیارد دلار خواهد بود.
یکی از گزینه های احتمالی برای استخراج هلیوم -3 توسط اریک گالیموف پیشنهاد شد. به منظور سازماندهی استخراج ایزوتوپ از سطح ماه ، وی پیشنهاد می کند که سنگ سنگ سنگ را تا 700 درجه سانتیگراد گرم کند. پس از آن ، می توان آن را مایع کرده و به سطح برد. از نظر فناوری های مدرن ، این روش ها بسیار ساده و شناخته شده هستند. دانشمند روس پیشنهاد می کند تا مواد اولیه را در "کوره های خورشیدی" مخصوص گرم کنید ، که با استفاده از آینه های مقعر بزرگ ، نور خورشید را روی سنگ سنگ متمرکز می کند. در این حالت ، از خاک ماه می توان اکسیژن ، هیدروژن و نیتروژن موجود در آن را استخراج کرد. این بدان معناست که صنعت ماه می تواند نه تنها مواد اولیه مجتمع انرژی زمینی ، بلکه سوخت موشک راکت های حامل آن ، و همچنین هوا و آب برای افرادی که در شرکت های ماه کار می کنند ، تولید کند. پروژه های مشابهی در حال حاضر در ایالات متحده در حال کار است.
اما این تنها چیزی نیست که خاک ماه می تواند به ما بدهد. سنگ سنگ حاوی مقدار زیادی تیتانیوم است ، که در دراز مدت به ایجاد عناصر بدنه موشک و سازه های صنعتی به طور مستقیم در ماهواره طبیعی زمین کمک می کند. در این مورد ، فقط عناصر پیشرفته موشک ، رایانه و ابزار باید به ماه تحویل داده شود. و این می تواند جهت امیدوار کننده دوم را برای کل اقتصاد ماه باز کند - ساخت مقرون به صرفه ترین فضانوردی ، یک پایگاه علمی برای مطالعه کل منظومه شمسی.
