Minerali na Luni: teorije, rudarski projekti, sestava tal in zahtevana raven tehnološkega razvoja

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:38

Luna je naravni satelit Zemlje. Pred pol stoletja je človek prvič stopil na njeno površje. Od takrat so se pojavile prave možnosti za neposredne znanstvene študije površine in notranjosti tega nebesnega objekta. Ali so na luni minerali? Kaj so ti viri in ali jih je mogoče rudariti? Odgovore na ta vprašanja boste našli v našem članku.

Luna in njena notranja struktura

Naš planet ima samo en naravni satelit - Luno. Je najbližji satelit Soncu v celotnem sončnem sistemu. Luna je od Zemlje oddaljena 384.000 kilometrov. Njegov ekvatorialni polmer je 1738 km, kar približno ustreza 0,27 polmeru Zemlje.

Preden začnete govoriti o mineralih na Luni, morate čim bolj podrobno opisati notranjo strukturo tega nebesnega telesa. Kaj torej znanstveniki vedo danes?

Tako kot planet Zemlja je tudi Luna sestavljena iz jedra, plašča in zunanje skorje. Lunino jedro je relativno majhno (premer le 350 km). Vsebuje veliko tekočega železa, prisotne so tudi nečistoče niklja, žvepla in nekaterih drugih elementov. Jedro obdaja plast delno staljenega materiala, ki je nastala zaradi kristalizacije magme pred približno 4 milijardami let (kmalu po nastanku same Lune).

Debelina lunine skorje se giblje od 10 do 105 kilometrov. Poleg tega je njegova debelina opazno manjša na strani satelita, ki je obrnjena proti Zemlji. Globalno lahko v luninem reliefu ločimo dve coni: gorsko celinsko in nižje - tako imenovana lunina morja. Slednji niso nič drugega kot ogromni kraterji, ki nastanejo kot posledica bombardiranja površine Lune z asteroidi in meteorji.

Površje lune

Navajeni smo se že zavedati, da je pod našimi nogami večmetrska plast sedimentnih kamnin - apnenca, peščenjaka, gline. Toda luna ni zemlja. Tukaj je vse urejeno drugače in kamnin sedimentnega izvora preprosto ni in ne more biti. Celotna površina našega satelita je prekrita z regolitom ali "lunino zemljo". To je mešanica drobnega detritalnega materiala in drobnega prahu, ki nastane kot posledica nenehnega bombardiranja meteoritov.

Debelina regolitne plasti Lune lahko doseže nekaj deset metrov. In na nekaterih območjih površine ne presega dveh centimetrov. Navzven ta plast spominja na sivo-rjavo odejo iz prahu. Mimogrede, samIzraz "regolit" izvira iz dveh grških besed: "lithos" (kamen) in "rheos" (odeja). Zanimivo je, da je vonj po regolitu astronavte spomnil na zažgano kavo.

Upoštevati je treba, da so stroški prevoza enega kilograma snovi z lune ocenjeni na približno 40 tisoč dolarjev. Kljub temu so Američani skupaj na Zemljo dostavili že preko 300 kilogramov regolita z različnih delov satelitskega površja. To je znanstvenikom omogočilo, da izvedejo temeljito analizo lunine zemlje.

Kot se je izkazalo, je regolit ohlapen in precej heterogen. Hkrati se dobro zlepi v grudice, kar je razloženo z odsotnostjo oksidnega filma. V zgornji plasti regolita (ne globlje od 60 cm) prevladujejo delci velikosti do enega milimetra. Lunina zemlja je popolnoma dehidrirana. Temelji na baz altih in plagioklasih, ki so po sestavi skoraj podobni Zemlji.

Torej, ali so na Luni pod plastjo regolita kakšni minerali? Več o tem boste izvedeli kasneje v našem članku.

Minerali na Luni: celoten seznam

Ne pozabite, da sta Zemlja in Luna pravzaprav polsestri. Zato je malo verjetno, da črevesje našega edinega satelita skriva kakršne koli mineralne občutke. Toda kljub temu, kateri minerali so na Luni? Ugotovimo.

Nafta, premog, zemeljski plin… Teh mineralnih surovin na Luni ni in ne morejo obstajati, ker so vsi biogenega izvora. Ker na našem satelitu ni atmosfere ali organskega življenja, je njihov nastanekpreprosto nemogoče.

Vendar v luninem črevesju ležijo različne kovine. Zlasti železo, aluminij, titan, torij, krom, magnezij. Sestava luninega regolita vsebuje tudi kalij, natrij, silicij in fosfor. S pomočjo avtomatske medplanetarne postaje Lunar Prospector, lansirane leta 1998, je bilo mogoče določiti tudi lokalizacijo določene kovine na lunini površini. Tako je na primer zemljevid porazdelitve torija na luni:

Na splošno lahko vse lunine kamnine in minerale razdelimo v tri skupine:

1. Bas alti luninih morij (piroksen, plagioklas, ilmenit, olivin).
2. KREEP-kamnine (kalij, fosfor, redki zemeljski elementi).
3. ANT-skale (norit, troktolit, anortozit).

Med drugim so bile na Luni odkrite tudi znatne zaloge vode v obliki ledu (skupaj približno 1,6 milijarde ton).

helij-3

Morda je glavni in najbolj obetaven v smislu razvoja fosilov na Luni izotop helija-3. Zemljani ga obravnavajo kot možno termonuklearno gorivo. Tako bo po mnenju ameriškega astronavta Garrisona Schmidta lahko pridobivanje tega lahkega izotopa helija v bližnji prihodnosti rešilo problem energetske krize na Zemlji.

Helij-3 se v znanstvenih krogih pogosto imenuje "gorivo prihodnosti". Na Zemlji je izjemno redka. Vse zaloge tega izotopa na našem planetu znanstveniki ocenjujejo na največ eno tono. Na podlagi tega je cena enega grama snovi enaka tisoč dolarjev. Vendar en gramhelij-3 lahko nadomesti do 15 ton nafte.

Omeniti velja, da ne bo lahko vzpostaviti postopka pridobivanja helija-3 na površini lune. Težava je v tem, da ena tona regolita vsebuje le 10 mg dragocenega goriva. To pomeni, da bo za razvoj tega vira na površini našega satelita potrebno zgraditi pravi rudarski in predelovalni kompleks. Očitno to ni izvedljivo v prihodnjih desetletjih.

moon rudarski projekti

Človeštvo že resno razmišlja o kolonizaciji lune in razvoju njenih mineralnih virov. Teoretično rudarjenje na Luni je povsem možno. Toda v praksi je to zelo težko izvedljivo. Dejansko bo za to na površini našega satelita potrebno ustvariti ustrezno industrijsko infrastrukturo. Poleg tega boste morali vse, kar potrebujete, prinesti z Zemlje – materiale, vodo, gorivo, opremo itd.

Vendar se nekateri projekti že razvijajo. Tako se namerava ameriško podjetje SEC resno ukvarjati s pridobivanjem luninega ledu in proizvodnjo goriva za vesoljska plovila na njegovi osnovi. Za to je načrtovana uporaba tako robotov kot živih ljudi. Konec leta 2017 je NASA objavila sprejem vlog s tehnološkimi predlogi za črpanje virov iz vesoljskih objektov. Strokovnjaki tega oddelka upajo, da bo rudarjenje postalo resničnost do leta 2025.

A Kitajska se resno zanima za redke zemeljske elemente v lunini skorji. Študirati in obvladatitega vira namerava država vzpostaviti posebno raziskovalno bazo na Luni. Ruska federacija ne zaostaja za vodilnimi vesoljskimi silami. Do leta 2025 namerava Roscosmos ustvariti serijo robotov za rudarjenje na Luni.

Za zaključek…

Na Luni kot takih ni mineralov. Vsaj v našem, zemeljskem, razumevanju tega pojma. Kljub temu so bile v lunini skorji najdene številne kovine, zlasti v regolitu. Med njimi so železo, aluminij, titan, torij, krom, magnezij in drugi. Pridobivanje mineralnih surovin na površju Lune je teoretično možno, a praktično še ni izvedljivo.