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

Первая за 53 года Лунная миссия США «Артемида II» стартовала во Флориде
Темы дня

Союз России и Белоруссии прошел 30-летний путь от теории к практике

30 лет назад был подписан Договор об образовании Сообщества России и Белоруссии. Изначально этот проект предусматривал сближение двух стран с созданием единой Конституции, парламента, валюты. Однако в итоге объединение приобрело иные формы: сегодня Союзное государство – это устойчивый экономический, оборонный и политический альянс. Какие выгоды получили Москва и Минск по сравнению с альтернативными сценариями интеграции и что нас ждет в будущем?

Почему угрозы США выйти из НАТО нельзя принимать всерьез

Между США и европейскими союзниками Вашингтона новые крупные разногласия. Американской авиации запрещают пролеты над территорией ряда стран НАТО, а в Белом доме в ответ угрожают «пересмотреть вопрос о том, действительно ли этот альянс все еще полезен для нас». Действительно ли происходящее угрожает развалом НАТО?

Путин озвучил Пашиняну экономическое и политическое предупреждение

Подмосковный город ввел запрет на прокат электросамокатов

«Нью-Йорк Таймс» разорвала контракт с автором из-за использования им ИИ

Новости

МИД Ирана рассказал о состоянии здоровья Моджтабы Хаменеи

В иранском МИД заверили, что новый верховный лидер страны Моджтаба Хаменеи чувствует себя хорошо и продолжает контролировать ситуацию.

ЕК перечислила Украине 1,4 млрд евро доходов от активов России

Европейская комиссия осуществила новый транш Украине в размере 1,4 млрд евро, поступивший от реинвестирования замороженных российских активов.

МИД: Россия ни у кого не будет спрашивать разрешений на экспорт своей нефти

Россия не намерена ни у кого спрашивать разрешения на поставки своей нефти, заявил директор департамента экономического сотрудничества МИД РФ Дмитрий Биричевский на Международном транспортно-логистическом форуме.

Суд постановил взыскать с экс-гендиректора «Трансаэро» 245,8 млрд рублей

Арбитражный суд Санкт-Петербурга и Ленинградской области обязал экс-гендиректора обанкротившейся авиакомпании «Трарнсаэро» Александра Бурдина выплатить ее долги на сумму свыше 245 млрд рублей по субсидиарной ответственности.

Лихачев сообщил о финальной эвакуации сотрудников с АЭС «Бушер»

В ближайшие дни с атомной станции «Бушер» в Иране выведут более 200 специалистов, на объекте останутся только сотрудники для поддержания инфраструктуры, заявил глава госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев.

Мадагаскар получил военную помощь из России

Пакет военной помощи, включающий бронетехнику, форму и оружие, был передан Россией Мадагаскару на официальной церемонии в военном лагере в Ивату, сообщается в соцсетях.

Дерипаска напомнил поговорку о работе и волке

Бизнесмен Олег Дерипаска в обращении к неназванным лицам процитировал поговорку о о работе, которая не волк, что, предположительно, связано с дискуссией вокруг его предложения перейти на шестидневный график работы в России с 08.00 до 20.00, чтобы пройти период «тяжелой трансформации».

Дмитриев назвал уязвимые к энергетическому шоку страны ЕС

Пять европейских стран оказались в списке наиболее подверженных риску энергетического шока из-за своей зависимости от внешних поставок и структурных особенностей, заявил глава РФПИ Кирилл Дмитриев.

Эксперт: Грузия не пожертвует интересами церкви ради поддержки Варфоломея

Определенные люди из Грузии могут искать расположения Константинопольского патриарха Варфоломея в связи с предстоящими выборами нового предстоятеля Грузинской православной церкви, считает грузинский эксперт Петрэ Мамрадзе. Об этом сообщает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

В Совбезе предупредили об угрозе крупных диверсий по мере краха режима в Киеве

Заместитель секретаря Совбеза России Юрий Коков указал на увеличение риска международных провокаций и диверсий со стороны Киева на фоне его ослабления.

Путин: Укрепление России не нравится многим «за бугром»

Президент России Владимир Путин на встрече с новым составом ЦИК подчеркнул, что укрепление России не нравится многим «за бугром», поэтому не стоит ждать положительных оценок.

Ушаков: Вывод войск ВСУ из Донбасса откроет перспективы для мира на Украине

Помощник президента России Юрий Ушаков отметил, что отвод украинских войск с Донбасса может стать шагом к урегулированию и прекращению военных столкновений.
Мнения

Анна Долгарева: Старость тянет ко мне руку

Мне тридцать семь. Через тридцать лет я буду безусловно стара (и, скорее всего, толста). Тридцать лет назад я была неулыбчивой первоклассницей с прямым серьезным взглядом, но мне все продолжает казаться, что я безусловно ближе к той первокласснице, чем к той старухе, которой стану.

Глеб Простаков: Вейпы и алкоголь как драйверы русского федерализма

Мы привыкли к единообразию правового поля, но последние годы демонстрируют другую тенденцию. В Вологодской области губернатор добился закрытия почти всех алкомаркетов. В Туве не продают алкоголь по выходным, а в будни только до обеда. В Чечне вообще практически сухой закон.

Дмитрий Родионов: Четыре сценария Иранской войны

Противникам Трампа удалось сделать, казалось бы, невозможное: расколоть сторонников президента США, используя для этого самого Трампа, его эгоизм, самовлюбленность, уверенность в своей непогрешимости и неумение проигрывать.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?