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

Неформальная встреча лидеров ЕС закончилась провалом
Темы дня

Счета за отопление стали бедствием для Прибалтики

Сотни евро – десятки тысяч рублей – теперь ежемесячно платят жители Прибалтики за отопление своих скромных квартир. Но даже при этом холодно даже в государственных учреждениях – например, один из депутатов эстонского парламента жалуется, что «чувствует себя, как француз под Москвой». Такой стала цена, которую прибалтийские страны платят за отказ от российского топлива.

Чем можно ответить на размещение ударного оружия США в Гренландии

Россия впервые обозначила готовность к военно-техническому ответу в случае милитаризации Гренландии – и особенно при размещении на острове американских систем, прямо нацеленных на нашу страну. Какая военная инфраструктура США уже присутствует на этом арктическом острове, в какую сторону она, скорее всего, будет развиваться – и что способна противопоставить Россия?

Эксперт назвал обещанные Германией пять ракет для ПВО Украины демонстрацией немощи

Индия согласовала покупку 114 французских истребителей

Назван заработок Меладзе в России за прошлый год

Новости

Экипаж Crew-12 отправился в полет с фразой Гагарина «Поехали!»

Экипаж корабля Crew Dragon миссии Crew-12 отправился в полет с легендарным выражением Юрия Гагарина «Поехали!».

Эстония отправила посла из Грузии в Армению из-за охлаждения отношений

Посол Эстонии в Грузии Марге Мардисалу-Кахар, занимавшая должность с 2024 года, отзывается из Грузии и переводится на работу в Армению, диппредставительство возглавит временный поверенный в делах, сообщили грузинские СМИ в пятницу, передает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

Опровергнут запрет параллельного импорта Adidas в Россию

Росаккредитация опровергла сообщения о запрете параллельного импорта Adidas, ведомство заявило, что меры затронули только некоторые партии продукции бренда, для которых не были предоставлены необходимые документы.

Назван состав украинской делегации на переговорах в Женеве

Секретарь СНБО Рустем Умеров сообщил, кто войдет в делегацию Украины на трехсторонних переговорах по урегулированию ситуации, которые пройдут в Женеве.

Кремль назвал дату и место новых переговоров по Украине

В Женеве 17–18 февраля пройдут трехсторонние переговоры России, США и Украины по урегулированию ситуации, российскую делегацию возглавит помощник президента Владимир Мединский, сообщил пресс-секретарь российского лидера Дмитрий Песков.

Укртранснафта отказалась возобновить прокачку нефти по «Дружбе»

Компания «Укртранснафта», ответственная за транзит нефти по территории Украины, технически готова возобновить транспортировку нефти по нефтепроводу «Дружба» в направлении Венгрии и Словакии, однако руководство не дает разрешения на запуск.

МОК не выявил нарушений в использовании атлетом из Италии флага России на шлеме

Президент Международного олимпийского комитета Кирсти Ковентри заявила, что не видит нарушений в действиях итальянского сноубордиста Роланда Фишналлера, который нанес флаг России на свой шлем.

Украина не смогла добиться отмены выступлений российского оркестра в Италии

Итальянские театры в Модене, Брешии и Флоренции не отменили концерты российского оркестра MusicAeterna под руководством Теодора Курентзиса, как того добивалось украинское посольство.

Шойгу назвал угрозой перспективу создания американских малых реакторов в Армении

Россия вынуждена учитывать новые угрозы ядерной безопасности из-за возможного строительства американских малых реакторов на территории Армении, заявил секретарь Совета безопасности России Сергей Шойгу.

Набиуллина: Цены на жилье в России в 2025 году выросли выше инфляции

Глава Банка России Эльвира Набиуллина заявила, что в прошлом году цены на жилье в стране выросли на 8,7%, что оказалось выше уровня инфляции.

В ЛДПР назвали провокацией поступок сына Жириновского на партийном мероприятии

Сын основателя ЛДПР Владимира Жириновского Олег Эйдельштейн вновь попытался попасть на мероприятие партии без регистрации, несмотря на обязательный пропускной режим, сообщили в пресс-службе партии.

Банк России снизил ключевую ставку до 15,5%

Центробанк уменьшил ключевую ставку на полпроцента, теперь ее уровень составит 15,5% годовых.
Мнения

Сергей Миркин: Европа наступает на те же грабли, что и в 1930-е

Европейские политики не будут участвовать в создании единой архитектуры европейской безопасности, хотя именно этого ждут их избиратели и именно это объективно нужно сейчас большой Европе, включающей Россию.

Юрий Мавашев: Против кого создают «мусульманское НАТО»

На Востоке происходит очевидное перераспределение сил. По его итогам определится общая конфигурация и соотношение потенциалов региональных и внерегиональных игроков в Восточном Средиземноморье, Персидском заливе и Южной Азии.

Ирина Алкснис: Переход дипломатии к военным аргументам – последний звонок для врага

Можно констатировать, что Киев с Европой почти добились своего, а Вашингтон получил от Москвы последнее предупреждение, которое прозвучало в исполнении российского министра иностранных дел.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов