Вопрос дня

18 мая 2020, 19:30

Какими ресурсами богата Луна?

Фото: Contour Crafting and University of Southern California/NASA

В первую очередь, и это самое важное – водой.

НАСА представило международные правила для освоения Луны, анонсированные месяцем ранее президентом Дональдом Трампом. Документ призывает всех подписантов разделить спутник Земли на мирные зоны для исследований и добычи ископаемых и делиться с другими результатами своих исследований.

При этом работы по добыче в агентстве считают «критическими» для дальнейшего освоения космоса и просто для развития. При этом зоны безопасности не означают колонизации Луны, в документе подчеркивается, что все страны обязаны следовать Договору о космосе от 1966 года. Там говорилось, что «космическое пространство не подлежит присвоению никаким государством».

Вода

H2O – ключевой ресурс как для освоения самой Луны, так и для последующих изысканий в космосе. Ее смогут пить космонавты на лунных базах, из нее можно будет выделить кислород, чтобы они смогли дышать, а водород может стать неплохим видом ракетного топлива. На Землю везти воду нет никакой необходимости, а вот на спутнике она очень пригодится, став фундаментом для освоения его территории. 

Воду искали на Луне в течение нескольких десятилетий, но окончательно доказать, что она там действительно есть, удалось только в 2009 году. Еще через 10 лет, в 2019-м, благодаря работе двух индийских зондов «Чандраян» появились обоснованные предположения о том, что воды, а точнее льда, на спутнике гораздо больше, чем предполагалось ранее. А именно – миллионы тонн, сосредоточенные преимущественно на полюсах

И это как раз основной фактор, играющий важную роль в выборе мест для строительства лунных баз. Дело в том, что в силу особенностей Луны воду нужно искать прежде всего на участках, практически не освещаемых Солнцем – там ее гарантированно будет больше. Днем поверхность спутника разогревается до 127 °C, и в таких условиях вода моментально испаряется. Но есть на Луне участки, куда солнечный свет практически не проникает. И как раз на полюсах такие точки тесно соседствуют с местами, где недостатка в свете нет.

К примеру, гора Малаперт, где собиралась размещать базу одна из российских компаний, находится на свету в течение 89% времени, и там, соответственно, можно поставить солнечные батареи, чтобы обеспечить комплекс энергией. А рядом с Малапертом – кратер Шеклтон, где температура постоянно держится на среднем уровне в -183 °C. Там можно добывать воду, и это должно быть не слишком сложно, поскольку она, судя по всему, лежит прямо на поверхности, в лунном грунте.

В качестве основного метода добычи пока рассматривается так называемый тепличный – когда над лунным грунтом сооружают огромные теплицы, направляют в них энергию, которая разогревает поверхность спутника, и вода испаряется, оседая внутри сооружения. Затем полученную воду собирают и делят на составляющие – кислород, водород. Но с тепличным методом проблема в том, что он очень энергозатратный. Поэтому ученые разрабатывают альтернативы. Последняя из них, в частности, предполагает некую бурильную установку, которую помещают на несколько метров вглубь лунного грунта, и она сама выделяет воду в специальный резервуар на поверхности. 

Гелий-3

Вслед за водой, важность которой прежде всего насущная, идет изотоп гелия, гелий-3. В лунном грунте его немало, и скопился он там за миллиарды лет из-за облучения солнечными ветрами, которые пропускает слабая атмосфера спутника. До Земли эти ветра практически не доходят, мешает магнитное поле планеты. 

Вообще гелий-3 – это такой таинственный «фантомас» Луны, притягательный, близкий и в то же время далекий. Гелий-3 привлекает исследователей, в отличие от воды, перспективами, которые он может открыть. В середине нулевых тогдашний глава РКК «Энергия» Николай Севастьянов даже говорил о добыче гелия-3 как о приоритетной задаче будущей российской лунной станции.

Все дело в энергетическом потенциале изотопа – термоядерный синтез гелия-3 с дейтерием, изотопом водорода, позволит создавать электростанции, вдвое более эффективные, чем нынешние, при меньших объемах ресурсов. К примеру, ученые подсчитали, что приблизительный объем гелия-3 в одном только море Спокойствия на Луне мог бы обеспечивать все земные атомные электростанции, работающие сейчас на уране, в течение 50 лет. Были даже громкие заявления о том, что энергии гелия-3 хватит Земле на пять тысяч лет вперед.

Все подобные прогнозы, к сожалению, проверить в нынешних условиях практически нереально – человечество пока не создало реакторов, способных проводить синтез дейтерия с гелием-3. Не произойдет этого, судя по всему, и в ближайшие два–три десятилетия. Пока самый большой шаг в этом направлении – строящийся уже 12 лет Международный термоядерный экспериментальный реактор (ITER) (довольно живописно смотрящийся в разрезе). Но и он не решит вопрос с синтезом гелия-3 – ITER к 2035 году должен начать синтезировать хотя бы дейтерий с тритием. Это менее сложный процесс и более «радиоактивный», при нем образуются нейтроны, то есть нейтронная радиация. 

Строительство ITER во Франции уже потребовало около 20 млрд евро, и сколько понадобится еще, непонятно. Притом что на полную мощность реактор может выходить в течение 20 лет после запуска. 

И даже если допустить, что ITER или следующий реактор начнут работы непосредственно с гелием-3 к 2050–2060 году, то только с этой точки можно будет проектировать цепочку «добыча на Луне – транспортировка – синтез на Земле», поскольку иначе пришлось бы базироваться только на теориях. Затем еще немало времени уйдет на создание всей необходимой техники, ее испытания и запуск, что дает критикам идеи о добыче гелия-3 повод говорить о сотнях лет, необходимых для налаживания всего процесса. И тут нужно учитывать, что первые испытания синтеза будут международными, а добывать гелий страны хотят по отдельности. И чтобы получить какие-то национальные выгоды за счет этого изотопа, придется сначала создать такие термоядерные реакторы на своей земле. То есть речь, вполне возможно, действительно не о десятках лет.

Но если ITER вдруг совершит прорыв в управляемом термоядерном синтезе и процесс с участием гелия-3, а фактически для него понадобится создать искусственное Солнце внутри реактора, удастся наладить в более-менее обозримом будущем, то встает вопрос о рентабельности лунной добычи. В 2014 году ученые подсчитали, что если к 2040 году она вдруг все же начнется, что маловероятно, при самом оптимистичном сценарии ежегодные убытки от всего процесса будут составлять от 14 до 0,8 млрд долларов.

Интересно, что на фоне всего хайпа вокруг гелия-3 ни Роскосмос, ни НАСА официально не объявляли о планах по его добыче на Луне, в отличие от тех же Китая и Индии. Американское агентство, к примеру, ограничивается лишь скудными сообщениями о различных студенческих попытках разработать что-либо для добычи изотопа или сводками насчет последних исследований относительно синтеза. И в том и в другом случае задействован Университет Висконсина, один из профессоров которого, Джеральд Кульчинский, является главным сторонником добычи гелия-3 в США. При этом НАСА всерьез рассматривало вариант добычи изотопа на Луне, но в далеком 1988 году. Дело так и не пошло.

Для эффективной добычи гелия-3 с поверхности Луны любой стране одновременно нужны две вещи: очень развитые энергетика и космическая отрасль. И желательно, чтобы они слаженно работали вместе, чего нет практически нигде. Тот же Кульчинский в 2007 году сетовал: «Прихожу в министерство энергетики, они говорят: «Мы можем сделать синтез, только вам никто не добудет гелий-3». Прихожу в НАСА: «Гелий добыть мы можем, но вам никто не синтезирует его». 

Так что гелий-3 пока по-прежнему остается красивой сказкой.

Другие лунные ресурсы

Помимо гелия-3 и воды реголит спутника содержит в себе множество других элементов. Например, кремния или металлов, среди которых титан, алюминий, железо. В большинстве случаев на Земле не наблюдается их дефицита, поэтому везти эти элементы с Луны нерентабельно. А вот добывать их для использования на Луне (для создания станций и различных аппаратов) – вполне. Есть еще редкоземельные элементы вроде скандия и лантана, которые используют в электронике и, например, при создании электромобилей, но и их тоже без особых проблем добывают на Земле.

В связи с этим ставку при освоении лунной поверхности пока можно сделать лишь на воду – она поможет и создать на спутнике обитаемые базы, и заняться там выращиванием чего-либо, но главное – она сформирует площадку для дальнейшего освоения космоса. Сделать из Луны «космическую бензоколонку», создающую из воды ракетное топливо для дальнейшего пути кораблей, вполне реально.

Вам может быть интересно

Лидера группы «Коррозия металла» задержали в нижегородском клубе «Ненависть»
Темы дня

Брошенные фабрики Bosch и Ariston заработают без западных хозяев

Италия недовольна передачей российских активов Ariston во временное управление «дочке» Газпрома, которая также получила и производственные мощности Bosch. Работа фабрик этих двух концернов в России была приостановлена после начала СВО. Почему же решение передать управление фактически брошенными заводами российской компании вызвало негативную реакцию Рима и как будет действовать Москва с другими простаивающими активами компаний из недружественных стран?

Почему армяне готовы отдать свою землю Азербайджану

В Армении бушуют протесты против процесса делимитации границ и передачи Азербайджану нескольких сел в регионе Тавуш. Однако есть основания полагать, что вскоре они утихнут, а армянское общество смирится с пораженческой логикой Пашиняна. В чем именно состоит эта логика и почему армяне больше не хотят с оружием в руках бороться ни за свою историю, ни за свою родную землю?

Власти Подмосковья предупредили об опасности сбитых БПЛА после схода снега

В США обнаружили погубившую все великие империи проблему

Американские бомбы GLSDB оказались бесполезны на Украине

Новости

В ФРГ дали ответ на призыв Китая к расследованию подрыва «Северных потоков»

Министерство иностранных дел Германии стандартным ответом отреагировало на призыв КНР к скорейшему началу международного расследования под эгидой ООН теракта на газопроводе «Северный поток».

Таджикистан рекомендовал гражданам на время воздержаться от поездок в РФ

Министерство иностранных дел Таджикистана рекомендовало гражданам республики временно воздержаться от поездок в Россию.

ЕС призвал Россию отменить решение по Bosch и Ariston

Европейский союз выступил с требованием к России пересмотреть решение о передаче под временное управление активов ряда немецких и итальянских компаний, об этом говорится в заявлении, распространенном в субботу внешнеполитической службой ЕС.

Скончался народный артист России Василий Решетников

Народный артист России Василий Решетников ушел из жизни на 75-м году после продолжительной болезни.

Уровень безработицы в России в марте обновил исторический минимум

Уровень безработицы в России в марте 2024 года продолжил снижение и достиг исторического минимума в 2,7%, сообщает Росстат.

Шольц: С ракетами Taurus на Украину надо будет отправить немецких военных

Канцлер Германии Олаф Шольц отверг возможность передачи дальнобойных ракет Taurus Киеву, так как в этом случае надо будет отправить на Украину военных бундесвера.

Блогера-самбиста с Украины арестовали за избиения жителей Ростовской области

Суд Ростовской области отправил под стражу 17-летнего подростка, который нападал на прохожих на улицах, сообщает пресс-служба СК РФ по региону.

Священник призвал не заваривать освященные ветки вербы

В преддверии Вербного воскресенья, которое православные христиане отметят 28 апреля, руководитель информационной службы Московской епархии протоиерей Александр Волков разъяснил верующим смысл освящения вербных веток.

На аэродроме Остафьево в Москве подожгли вертолет

Неизвестные лица в ночь на 26 апреля подожгли вертолет на аэродроме Остафьево на юго-западе Москвы, сообщили СМИ со ссылкой на источники в МВД и территориальном отделе полиции.

Арестован бывший подчиненный экс-замглавы Минобороны Иванова

Басманный суд Москвы арестовал бывшего подчиненного экс-заместителя министра обороны России Тимура Иванова, следует из картотеки суда.

Россия готова вернуться к переговорам о поставках Су-35 в Индонезию

Россия готова возобновить переговоры с Индонезией о закупке истребителей Су-35, заявил военный атташе посольства РФ в Индонезии полковник Максим Лукьянов.

В МИД объяснили проверки иностранных граждан на российской границе

Россия ужесточила пограничный контроль в связи с сохранением террористической угрозы, заявила официальный представитель МИД РФ Мария Захарова.
Мнения

Евдокия Шереметьева: На «передке» есть только сейчас

Каждая поездка туда превращает войну из обезличенных сводок о занятых деревнях и количестве попаданий в галерею из маленьких встреч, полных дыхания жизни, более наполненной, чем в любом месте на Земле. Жизнь там настолько острее, что, кажется, за сутки проживаешь недели и даже месяцы. Острее там всё – дружба, благодарность, признательность...

Глеб Простаков: Прекращение транзита газа через Украину на руку России

Война на энергетическом фронте с точки зрения результативности, возможно, не уступает войне на земле. Так же, как и движение войск на карте, она переформатирует геополитическую реальность на европейском континенте и способствует ускорению переформатирования мира.

Тимофей Бордачёв: Иран преподает уроки выживания

Непрестанное состояние борьбы и древняя история выработали у иранской элиты уверенность в том, что любое взаимодействие с внешними партнерами может быть основано только на четком понимании выгоды каждого.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?