Ťažba lunárneho pôdy a ľadu by mohla byť kľúčom k prežitiu človeka na Mesiaci

Ak by ste boli tento mesiac okamžite transportovaní na mesiac, určite by ste rýchlo zomreli. Je to preto, že neexistuje žiadna atmosféra, povrchová teplota sa pohybuje od praženia 130 stupňov Celzia (266 stupňov F) po chladenie kosti mínus 170 stupňov C (mínus 274 stupňov F). Ak vás nedostatok vzduchu alebo hrozného tepla alebo chladu nezabije, bombardovanie mikrometeoritmi alebo slnečné žiarenie. Podľa všetkého nie je mesiac pohostinným miestom.

Ak však majú ľudia skúmať mesiac a prípadne tam žiť jeden deň, budeme sa musieť naučiť, ako sa vyrovnať s týmito náročnými environmentálnymi podmienkami. Budeme potrebovať biotopy, vzduch, jedlo a energiu, ako aj palivo na pohon rakiet späť na Zem a možno aj ďalšie destinácie. To znamená, že na splnenie týchto požiadaviek budeme potrebovať zdroje. Môžeme ich priniesť so sebou zo Zeme - drahý problém - alebo budeme musieť využiť zdroje na samotnom Mesiaci. A to je miesto, kde prichádza myšlienka „využívania zdrojov na mieste“ alebo ISRU.

Pozri tiež: Internet sa zamiloval S novým videom NASA

Podpora úsilia o využívanie lunárnych materiálov je túžba vytvoriť buď dočasné alebo dokonca trvalé ľudské sídla na Mesiaci - a na to existujú mnohé výhody. Napríklad lunárne základne alebo kolónie by mohli poskytnúť neoceniteľný tréning a prípravu na misie do vzdialenejších destinácií, vrátane Marsu. Rozvoj a využívanie lunárnych zdrojov pravdepodobne povedie k veľkému množstvu inovatívnych a exotických technológií, ktoré by mohli byť užitočné na Zemi, ako to bolo v prípade Medzinárodnej vesmírnej stanice.

Ako planetárny geológ ma fascinuje, ako sa stali iné svety a aké poučenia sa môžeme dozvedieť o formovaní a vývoji našej planéty. A pretože jedného dňa dúfam, že osobne navštívim Mesiac osobne, zaujímam sa najmä o to, ako tam môžeme využiť zdroje, aby sa ľudský prieskum slnečnej sústavy stal čo najhospodárnejším.

Využívanie zdrojov v situácii

ISRU znie ako sci-fi a momentálne je to do značnej miery. Tento koncept zahŕňa identifikáciu, extrakciu a spracovanie materiálu z lunárneho povrchu a interiéru a jeho premenu na niečo užitočné: kyslík na dýchanie, elektrinu, stavebné materiály a dokonca aj raketové palivo.

Mnohé krajiny vyjadrili obnovenú túžbu vrátiť sa na mesiac. NASA má veľa plánov, aby tak urobili, Čína v januári vylodila rover na lunárnej strane a má tam aktívny rover a mnohé ďalšie krajiny majú svoje pamiatky na lunárnych misiách. Potreba použitia materiálov už prítomných na Mesiaci sa stáva naliehavejšou.

Predvídanie lunárneho života je hnacou silou inžinierstva a experimentálnej práce, aby sa zistilo, ako efektívne využívať lunárne materiály na podporu ľudského prieskumu. Napríklad Európska vesmírna agentúra plánuje pristáť na lunárnom južnom póle v roku 2022 s cieľom vyvŕtať pod povrchom pri hľadaní vody a iných chemikálií. Toto plavidlo bude obsahovať výskumný prístroj určený na získavanie vody z mesačnej pôdy alebo regolitu.

Tam boli dokonca diskusie o konečnej ťažbe a lodnej dopravy späť na Zem hélium-3 uzamknuté v mesačnom regolite. Hélium-3 (nerádioaktívny izotop hélia) by sa mohlo použiť ako palivo pre jadrové reaktory na výrobu obrovského množstva energie pri veľmi nízkych environmentálnych nákladoch - hoci fúzia ako zdroj energie sa ešte nepreukázala a objem extrahovateľných látok hélium-3 nie je známe. Napriek tomu, že skutočné náklady a prínosy lunárneho ISRU sa ešte len uvidia, je len málo dôvodov domnievať sa, že značný súčasný záujem o ťažbu Mesiaca nebude pokračovať.

Stojí za zmienku, že mesiac nemusí byť obzvlášť vhodným miestom na ťažbu iných cenných kovov, ako sú zlato, platina alebo prvky vzácnych zemín. Je to kvôli procesu diferenciácie, pri ktorom relatívne ťažké materiály klesajú a ľahšie materiály stúpajú, keď je planétové teleso čiastočne alebo takmer úplne roztavené.

To je v podstate to, čo sa deje, ak pretrepávate skúmavku naplnenú pieskom a vodou. Najprv sa všetko zmieša, ale potom sa piesok nakoniec oddelí od kvapaliny a klesá na dno trubice. A rovnako ako pre Zem, väčšina súpisu ťažkých a hodnotných kovov z mesiaca je pravdepodobne hlboko v plášti alebo dokonca v jadre, kde je v podstate nemožný prístup. Skutočne je to preto, že menšie orgány, ako sú asteroidy, vo všeobecnosti nepodliehajú diferenciácii, že sú to sľubné ciele pre prieskum a ťažbu nerastných surovín.

Lunárna formácia

Mesiac má v planetárnej vede osobitné miesto, pretože je to jediné iné telo v slnečnej sústave, kde ľudia vstúpili. Program NASA Apollo v šesťdesiatych a sedemdesiatych rokoch minulého storočia videl celkovo 12 kozmonautov, ktorí chodili, odrazili sa a hrali sa na povrch. Vzorky hornín, ktoré priniesli späť, a experimenty, ktoré tam zanechali, umožnili lepšie porozumenie nielen nášmu mesiacu, ale aj tomu, ako sa planéty vytvárajú vo všeobecnosti, ako by to bolo inak.

Od týchto misií a ďalších počas nasledujúcich desaťročí sa vedci naučili veľa o mesiaci. Namiesto toho, aby sme vyrastali z oblaku prachu a ľadu, ako to robili planéty v slnečnej sústave, zistili sme, že náš najbližší sused je pravdepodobne výsledkom obrovského dopadu medzi proto-Zemou a objektom veľkosti Marsu. Táto kolízia vyhodila obrovský objem trosiek, z ktorých niektoré sa neskôr spojili do mesiaca. Z analýz lunárnych vzoriek, pokročilého počítačového modelovania a porovnávania s inými planétami v slnečnej sústave sme sa dozvedeli z mnohých iných vecí, že kolosálne vplyvy by mohli byť pravidlom, nie výnimkou, v prvých dňoch tohto a ďalších planetárnych systémov., Vykonávanie vedeckého výskumu na Mesiaci by prinieslo dramatické zvýšenie nášho chápania toho, ako sa náš prirodzený satelit vyskytol, a aké procesy fungujú na povrchu a na povrchu, aby to vyzeralo tak, ako to robí.

Nadchádzajúce desaťročia sľubujú novú éru lunárneho prieskumu, kde ľudia žijúci tam dlhší čas umožňujú ťažbu a využívanie prírodných zdrojov Mesiaca. S pevným, odhodlaným úsilím sa potom Mesiac môže stať nielen domovom pre budúcich prieskumníkov, ale aj dokonalým odrazovým mostíkom, z ktorého sa dá urobiť náš ďalší obrovský skok.

Tento článok bol pôvodne uverejnený na Konverzácii Paula K. Byrna. Prečítajte si pôvodný článok.