Egy marék talaj, amelyet a Camelot holdkráter gerincén szedtek össze, egy közönséges kanálból egy speciális teflonzacskóba csúszott, és az Apollo 17 csapattal együtt a Földre ment. Azon a napon, 1972. december 13 -án kevesen képzelhették, hogy a Hold talajának mintája 75501, valamint az Apollo 11 és számos más expedíció, köztük a Luna 16 szovjet kutatóállomás által szállított talajminták. Súlyos érv az emberiség számára, hogy a 21. században visszatérjen a Holdra. Ennek felismerése csak 30 évvel később történt, amikor a Wisconsini Egyetem fiatal tudósai jelentős hélium-3 tartalmat találtak egy holdtalaj mintában. Ez a nagyon érdekes anyag a jól ismert gáz - hélium - izotópja, amelyet az ünnepek alatt színes lufik feltöltésére használnak.
Még a Szovjetunió és az USA holdmissziói előtt kis mennyiségű hélium-3-at találtak bolygónkon, akkor ez a tény már érdekelte a tudományos közösséget. A hélium-3, amely egyedülálló atomaszerű struktúrával rendelkezik, fantasztikus kilátásokat ígért a tudósoknak. Ha sikerül hélium-3-at használni egy nukleáris fúziós reakcióban, akkor kolosszális mennyiségű áramot lehet kapni anélkül, hogy megfulladnánk a veszélyes radioaktív hulladékban, amelyet kívánságunktól függetlenül atomerőművekben állítanak elő. A hélium-3 kinyerése a Holdon és későbbi szállítása a Földre nem könnyű feladat, de ugyanakkor azok, akik részt vesznek ebben a kalandban, lenyűgöző jutalom tulajdonosává válhatnak. A hélium -3 az az anyag, amely örökre megszabadíthatja a világot a "kábítószer -függőségtől" - fosszilis tüzelőanyag, olaj tű.
A Földön a hélium-3 végzetesen hiányzik. Hatalmas mennyiségű hélium származik a Napból, de kis töredéke hélium-3, és a legtöbb a sokkal gyakoribb hélium-4. Míg ezek az izotópok a "napszél" részeként mozognak a Föld felé, mindkét izotóp megváltozik. A földlakók számára oly értékes hélium-3 nem éri el bolygónkat, mivel a Föld mágneses tere eldobja. Ugyanakkor a Holdon nincs mágneses mező, és itt a hélium-3 szabadon felhalmozódhat a talaj felszíni rétegében.
Manapság a tudósok természetes műholdunkat nemcsak természetes csillagászati megfigyelőközpontnak és energiaforrás -forrásnak tekintik, hanem a földlakók jövőbeni tartalék kontinensének is. Sőt, éppen a kimeríthetetlen űrüzemanyag -forrás a legvonzóbb és legígéretesebb. A földlakók számára egy új lehetséges kontinens található bolygónktól mindössze 380 ezer kilométer távolságra; a Földön bekövetkező globális katasztrófa esetén itt lehet menedék az emberek számára. A Holdról más égi tárgyakat megfigyelhet különösebb beavatkozás nélkül, mivel a Földön ezt bizonyos mértékig zavarja a légkör. De a legfontosabb a kimeríthetetlen energiatartalék, amely a tudósok szerint 15 ezer évre elegendő lenne az emberiség számára. Ezenkívül a Holdon ritka fém tartalékok vannak: titán, bárium, alumínium, cirkónium, és ez még nem minden - állítják a tudósok. Ma az emberiség csak a Hold fejlődésének útjának legelején jár.
Jelenleg Kína, India, USA, Oroszország, Japán - mindezek az államok összhangban vannak a Holddal, és ezek az országok egyre inkább. A Hold iránti újabb érdeklődés a múlt század 90-es éveinek közepén támadt. Aztán a tudományos közösségben felmerült az a feltételezés, hogy víz lehet a Holdon. Nem is olyan régen az amerikai LRO szonda az orosz Lend eszközzel végre megerősítette ezt - valóban van víz a Holdon (jég formájában a kráterek alján), és sok van belőle (akár 600 millió tonna)), és ez sok problémát megold.
A víz jelenléte a Holdon különösen értékes, mivel sokféle problémát megoldhat, amelyek a holdbázisok építése során merülnek fel. A vizet nem kell a Földről szállítani, közvetlenül a helyszínen lehet feldolgozni - mondja Igor Mitrofanov, az IKI űrgammaspektroszkópiai laboratóriumának vezetője. Egyes számítások szerint megfelelő vágy és finanszírozás mellett az emberiség 15 év múlva letelepedhet természetes műholdunkon. Sőt, nagy valószínűséggel a Hold első lakói a felfedezett víz nagy tartalékai közelében, pólusainál éltek volna.
A Holdon sok mindent azonban új módon kell megszokni - még egy olyan folyamathoz is, mint a gyaloglás. Sokkal könnyebb a Holdra ugrani, az a tény, hogy a gravitáció itt hatszor kisebb, mint a Földön, valamikor Neil Armstrong győzött meg, amikor 40 évvel ezelőtt először lépett fel ennek az égitestnek a felszínére. Ugyanakkor a Holdon az ember legfőbb ellensége jelenleg a sugárzás, nincs annyi lehetőség az üdvösségre, ahonnan. Lev Zeleny, az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutató Intézetének igazgatója szerint a természetes műholdunkon nincs mágneses mező. A Nap minden sugárzása eljut a Holdra, és elég nehéz megvédeni magát tőle.
Ugyanakkor vitathatatlan tény, hogy a Holdnak az emberiség űrben való előrehaladásának első lépésévé kell válnia - véli Zeleny Lev. Szerinte a Hold átrakó bázissá válhat a Naprendszer más bolygóira indításra. Lehetséges lesz korai figyelmeztető állomást is elhelyezni a veszélyes űrobjektumok Földhöz való közeledéséről: üstökösök és aszteroidák, ami meglehetősen fontos a közelmúlt eseményei fényében. A legfontosabb azonban a hélium-3, esetleg a jövő űrüzemanyaga. Nehéz elhinni, de a sötétszürke por, amelyet a Hold teljes felülete borít, ennek az egyedülálló anyagnak a tárháza.
Az olaj és a gáz a bolygón nem tart örökké. Számos szakértő szerint az emberiség ezekből az erőforrásokból él majd mintegy 40 évig, minden különösebb probléma nélkül. Ma az atomerőművek jelentik az egyetlen alternatívát, de ez a sugárzás miatt nem olyan biztonságos. Ugyanakkor a hélium-3-at tartalmazó termonukleáris reakció környezetbarát. A tudósok szerint ennél jobbat még nem találtak ki, és ennek legalább 2 oka van. Először is, ez egy nagyon hatékony termonukleáris tüzelőanyag, másodszor, ami még értékesebb, környezetbarát - jegyzi meg Erik Galimov, a V. I. nevű Geokémiai és Analitikai Kémiai Intézet igazgatója. IN ÉS. Vernadsky.
Vladislav Sevcsenko, a Moszkvai Állami Egyetem Állami Csillagászati Intézetének Hold- és bolygókutatási tanszékének vezetője becslései szerint a Föld természetes műholdján található hélium-3 tartalékok évezredekre elegendőek. Szakértők szerint a hélium-3 minimális térfogata a Holdon körülbelül 500 ezer tonna, optimistább becslések szerint ott legalább 10 millió tonna. A termonukleáris fúzió reakciója során, amikor 0,67 tonna deutérium és 1 tonna hélium-3 lép a reakcióba, energia szabadul fel, ami 15 millió tonna olaj égési energiájának felel meg. Meg kell jegyezni, hogy jelenleg még szükséges megvizsgálni az ilyen reakciók technikai megvalósíthatóságát.
És ennek az anyagnak a kinyerése a Holdon nem lesz könnyű. Bár a hélium-3 a felszíni rétegben található, koncentrációja nagyon alacsony. A fő probléma ezen a ponton a holdregolitból származó héliumtermelés valósága. Az energiaipar által megkövetelt hélium-3-tartalom körülbelül 1 gramm 100 tonna holdtalajra. Ez azt jelenti, hogy 1 tonna izotóp kinyeréséhez legalább 100 millió.tonna holdtalaj.
Ebben az esetben a hélium-3-at el kell választani a felesleges hélium-4-től, amelynek koncentrációja a regolitban háromezerszer nagyobb. Erik Galimov szerint ahhoz, hogy 1 tonna hélium-3-t nyerjünk ki a Holdon, szükség lesz-amint azt fentebb említettük-100 millió tonna holdtalaj feldolgozására. A Hold mintegy 20 négyzetkilométer összterületű szakaszáról beszélünk, amelyet 3 méter mélyre kell feldolgozni! Ugyanakkor maga az eljárás 1 tonna üzemanyag Földre szállítására legalább 100 millió dollárba kerül. De valójában még ez a nagyon nagy mennyiség is csak 1% -a annak az energiaköltségnek, amelyet egy termonukleáris erőműben ki lehet nyerni ebből az alapanyagból.
Sevcsenko becslései szerint az 1 tonna hélium-3 kitermelésének költsége, figyelembe véve az előállításához és a Földre történő szállításához szükséges infrastruktúra megteremtését, egymilliárd dollárt tehet ki. Ugyanakkor 25 tonna hélium-3 szállítása a Földre 25 milliárd dollárba kerül nekünk, ami nem olyan nagy összeg, tekintve, hogy egy ilyen méretű üzemanyag elegendő ahhoz, hogy a földlakókat egész évre energiával látja el. Egy ilyen energiahordozó előnyei nyilvánvalóvá válnak, ha kiszámítjuk, hogy egyedül az Egyesült Államok évente mintegy 40 milliárd dollárt költ energiahordozókra.
Harrison Schmitt amerikai űrhajós számításai szerint a hélium-3 földi energiában történő felhasználása, figyelembe véve a szállítás és a termelés összes költségét, nyereségessé és kereskedelmi szempontból életképessé válik, ha a termonukleáris energia ezen nyersanyag felhasználásával történő előállítása meghaladja a kapacitást 5 GW -ról. Valójában ez azt sugallja, hogy még 1 holdi üzemanyaggal működő erőmű is elegendő lesz ahhoz, hogy költséghatékony legyen a Földre szállítás. Schmitt becslése szerint az előzetes költségek összege még a kutatási szakaszban is körülbelül 15 milliárd dollár lesz.
A hélium-3 kinyerésének egyik lehetséges lehetőségét Eric Galimov javasolta. Annak érdekében, hogy megszervezze az izotóp kinyerését a Hold felszínéről, javasolja a regolit 700 Celsius fokos felmelegítését. Ezt követően cseppfolyósítható és eltávolítható a felszínre. A modern technológiák szempontjából ezek az eljárások meglehetősen egyszerűek és jól ismertek. Az orosz tudós azt javasolja, hogy a nyersanyagokat speciális "napelemes kemencékben" melegítsék, amelyek a napfényt a regolitra összpontosítják nagy homorú tükrök segítségével. Ebben az esetben a holdi talajból ki lehet vonni a benne található oxigént, hidrogént és nitrogént. Ez azt jelenti, hogy a holdipar nemcsak nyersanyagokat tudott előállítani a szárazföldi energiakomplexumhoz, hanem rakéta -üzemanyagot is az azt szállító rakétákhoz, valamint levegőt és vizet a holdvállalkozásokban dolgozók számára. Hasonló projekteken dolgoznak jelenleg az Egyesült Államokban.
De ez nem minden, amit a holdi talaj adhat nekünk. A regolit nagy mennyiségű titánt tartalmaz, amely hosszú távon elősegíti a rakéta testek és ipari szerkezetek elemeinek előállítását közvetlenül a Föld természetes műholdján. Ebben az esetben csak a rakéták, számítógépek és műszerek csúcstechnológiai elemeit kell a Holdra szállítani. Ez pedig egy második ígéretes irányt nyithat meg az egész holdgazdaság számára - a leggazdaságosabb űrkikötő felépítését, tudományos bázist a teljes Naprendszer tanulmányozásához.
