Sebilangan kecil tanah, yang dijemput di puncak kawah bulan Camelot, tergelincir dari sudu biasa ke dalam beg Teflon khas dan, bersama dengan pasukan Apollo 17, pergi ke Bumi. Pada hari itu, 13 Disember 1972, hanya sedikit yang dapat membayangkan bahawa sampel tanah lunar berjumlah 75501, serta sampel tanah yang dikirim oleh Apollo 11 dan sejumlah ekspedisi lain, termasuk stesen penyelidikan Soviet Luna 16, akan berfungsi sebagai hujah yang berat bagi manusia untuk memutuskan untuk kembali ke bulan pada abad ke-21. Penyataan ini hanya berlaku 30 tahun kemudian, ketika saintis muda dari University of Wisconsin menemui kandungan helium-3 yang signifikan dalam sampel tanah bulan. Bahan yang sangat menarik ini adalah isotop gas - helium yang terkenal, yang digunakan untuk mengisi belon berwarna-warni semasa percutian.
Bahkan sebelum misi lunar USSR dan AS, sejumlah kecil helium-3 telah dijumpai di planet kita, maka fakta ini sudah berminat dengan komuniti saintifik. Helium-3, yang mempunyai struktur intra-atomik yang unik, menjanjikan prospek hebat bagi para saintis. Sekiranya kita berjaya menggunakan helium-3 dalam reaksi peleburan nuklear, tidak mustahil untuk mendapatkan sejumlah besar elektrik tanpa tenggelam dalam sisa radioaktif berbahaya yang dihasilkan di loji tenaga nuklear tanpa mengira keinginan kita. Pengambilan helium-3 di Bulan dan penghantarannya yang seterusnya ke Bumi bukanlah tugas yang mudah, tetapi pada masa yang sama, mereka yang terlibat dalam pengembaraan ini dapat menjadi pemilik hadiah yang menakjubkan. Helium-3 adalah bahan yang dapat menghilangkan dunia dari "ketagihan dadah" - bahan bakar fosil, jarum minyak.
Di Bumi, helium-3 kekurangan lemak. Sebilangan besar helium berasal dari matahari, tetapi sebahagian kecil helium adalah helium-3, dan sebahagian besarnya adalah helium-4 yang lebih biasa. Walaupun isotop ini bergerak sebagai bagian dari "angin suria" menuju Bumi, kedua-dua isotop mengalami perubahan. Helium-3, sangat berharga bagi penduduk bumi, tidak sampai ke planet kita, kerana dibuang oleh medan magnet Bumi. Pada masa yang sama, tidak ada medan magnet di Bulan, dan di sini helium-3 bebas dapat terkumpul di lapisan permukaan tanah.
Pada masa kini, para saintis menganggap satelit semula jadi kita bukan sahaja sebagai balai cerap astronomi semula jadi dan sumber sumber tenaga, tetapi juga sebagai benua cadangan masa depan bagi penduduk bumi. Lebih-lebih lagi, sumber tenaga ruang angkasa inilah yang paling menarik dan menjanjikan. Benua baru yang mungkin untuk penduduk bumi terletak pada jarak hanya 380 ribu kilometer dari planet kita; sekiranya berlaku bencana global di Bumi, mungkin ada tempat perlindungan bagi penduduk di sini. Dari Bulan, anda dapat melihat benda-benda langit lain tanpa banyak gangguan, kerana di Bumi ini terganggu oleh atmosfera. Tetapi yang utama adalah rizab tenaga yang tidak habis-habisnya, yang, menurut para saintis, akan cukup bagi manusia selama 15.000 tahun. Di samping itu, bulan mempunyai simpanan logam langka: titanium, barium, aluminium, zirkonium, dan itu tidak semua, kata para saintis. Hari ini umat manusia hanya di awal jalan menuju pengembangan Bulan.
Pada masa ini, China, India, Amerika Syarikat, Rusia, Jepun - semua negeri ini sejajar dengan bulan, dan negara-negara ini semakin banyak. Satu lagi lonjakan minat di Bulan muncul pada pertengahan 90-an abad yang lalu. Kemudian dalam komuniti saintifik timbul anggapan bahawa mungkin ada air di bulan. Tidak lama dahulu, siasatan LRO Amerika dengan peranti Lend Rusia akhirnya mengesahkan ini - benar-benar ada air di Bulan (dalam bentuk ais di bahagian bawah kawah) dan terdapat banyak (hingga 600 juta tan)), dan ini menyelesaikan banyak masalah.
Kehadiran air di Bulan sangat berharga, kerana dapat menyelesaikan sejumlah besar masalah yang timbul semasa pembinaan pangkalan bulan. Air tidak perlu dihantar dari Bumi, ia dapat diproses secara langsung di lokasi, kata Igor Mitrofanov, ketua makmal spektroskopi gamma ruang angkasa di IKI. Menurut beberapa perhitungan, dengan keinginan dan dana yang tepat, manusia dapat menetap di satelit semula jadi kita dalam 15 tahun. Lebih-lebih lagi, kemungkinan besar, penduduk bulan pertama akan tinggal di tiang-tiangnya berhampiran rizab air yang banyak ditemui.
Namun, banyak perkara di bulan harus terbiasa dengan cara baru - bahkan untuk proses seperti berjalan. Jauh lebih mudah untuk melompat ke Bulan, hakikat bahawa graviti di sini adalah 6 kali lebih sedikit daripada di Bumi, pada satu ketika diyakinkan oleh Neil Armstrong, ketika 40 tahun yang lalu dia pertama kali melangkah ke permukaan benda langit ini. Pada masa yang sama, musuh utama manusia di bulan saat ini adalah radiasi, tidak banyak pilihan untuk keselamatan dari mana. Menurut Lev Zeleny, pengarah Institut Penyelidikan Angkasa Akademi Sains Rusia, tidak ada medan magnet di satelit semula jadi kita. Semua sinaran dari Matahari sampai ke Bulan dan agak sukar untuk melindungi diri daripadanya.
Pada masa yang sama, fakta bahawa bulan harus menjadi langkah pertama untuk kemajuan manusia di angkasa adalah fakta yang tidak dapat dipertikaikan, Zeleny Lev percaya. Menurutnya, Bulan dapat menjadi pangkalan pengiriman untuk peluncuran ke planet lain dari sistem suria. Kami juga boleh menempatkan stesen amaran awal mengenai pendekatan objek angkasa berbahaya ke Bumi: komet dan asteroid, yang cukup penting memandangkan kejadian baru-baru ini. Yang paling penting, bagaimanapun, adalah helium-3, mungkin bahan bakar ruang masa depan. Sukar untuk dipercayai, tetapi debu kelabu gelap, yang dilapisi seluruh permukaan Bulan, adalah gudang bahan unik ini.
Minyak dan gas di planet ini tidak kekal selama-lamanya. Menurut sejumlah pakar, manusia akan menggunakan sumber ini selama lebih kurang 40 tahun tanpa masalah khusus. Hari ini, loji tenaga nuklear adalah satu-satunya alternatif, tetapi ini tidak begitu selamat kerana radiasi. Pada masa yang sama, tindak balas termonuklear yang melibatkan helium-3 adalah mesra alam. Menurut saintis, belum ada yang lebih baik lagi yang diciptakan dan sekurang-kurangnya ada 2 sebab untuk ini. Pertama, ia adalah bahan bakar termonuklear yang sangat berkesan, dan kedua, yang lebih berharga lagi, ia lebih mesra alam, kata Erik Galimov, pengarah Institut Geokimia dan Kimia Analitik yang diberi nama V. I. DALAM DAN. Vernadsky.
Menurut anggaran Vladislav Shevchenko, ketua jabatan penyelidikan bulan dan planet di Institut Astronomi Negeri Universiti Negeri Moscow, cadangan helium-3 pada satelit semula jadi Bumi akan mencukupi selama ribuan tahun. Menurut pakar, jumlah minimum helium-3 di Bulan adalah kira-kira 500 ribu tan, menurut anggaran yang lebih optimis, jumlahnya sekurang-kurangnya 10 juta tan di sana. Semasa tindak balas peleburan termonuklear, apabila 0.67 tan deuterium dan 1 tan helium-3 masuk ke dalam reaksi, tenaga dilepaskan, yang setara dengan tenaga pembakaran 15 juta tan minyak. Harus diingat bahawa pada masa ini masih diperlukan untuk mengkaji kemungkinan teknikal untuk melaksanakan reaksi tersebut.
Pengambilan bahan ini pada bulan tidak akan mudah. Walaupun helium-3 terletak di lapisan permukaan, kepekatannya sangat rendah. Masalah utama pada ketika ini adalah realiti pengeluaran helium dari regolith lunar. Kandungan helium-3 yang diperlukan oleh industri tenaga adalah kira-kira 1 gram per 100 tan tanah lunar. Ini bermaksud bahawa untuk pengekstrakan 1 tan isotop ini, sekurang-kurangnya 100 juta.tan tan lunar.
Dalam kes ini, helium-3 harus dipisahkan dari helium-4 yang tidak perlu, kepekatannya dalam regolith adalah 3 ribu kali lebih tinggi. Menurut Erik Galimov, untuk mengekstraksi 1 ton helium-3 di bulan, perlu, seperti yang disebutkan di atas, untuk memproses 100 juta tan tanah bulan. Kita bercakap mengenai bahagian Bulan dengan luas sekitar 20 kilometer persegi, yang perlu diproses hingga kedalaman 3 meter! Pada masa yang sama, prosedur penghantaran 1 tan bahan bakar ini ke Bumi akan menelan belanja sekurang-kurangnya $ 100 juta. Tetapi sebenarnya, jumlah yang sangat besar ini hanya 1% dari kos tenaga yang dapat diekstrak di loji tenaga termonuklear dari bahan mentah ini.
Menurut perkiraan Shevchenko, kos pengekstrakan 1 tan helium-3, dengan mempertimbangkan penciptaan semua infrastruktur yang diperlukan untuk pengeluaran dan penghantarannya ke Bumi, mungkin berjumlah $ 1 bilion. Pada masa yang sama, pengangkutan 25 tan helium-3 ke Bumi akan menelan belanja AS $ 25 bilion, yang jumlahnya tidak banyak, memandangkan skala bahan bakar itu cukup untuk memberi tenaga kepada penduduk bumi selama satu tahun. Manfaat pembawa tenaga seperti itu menjadi jelas jika kita mengira bahawa Amerika Syarikat sahaja setiap tahun membelanjakan sekitar $ 40 bilion untuk pembawa tenaga.
Menurut perhitungan yang dibuat oleh angkasawan Amerika, Harrison Schmitt, penggunaan helium-3 dalam tenaga darat, dengan mengambil kira semua kos penghantaran dan pengeluaran, menjadi menguntungkan dan layak secara komersial apabila pengeluaran tenaga termonuklear menggunakan bahan mentah ini melebihi kapasiti daripada 5 GW. Sebenarnya, ini menunjukkan bahawa bahkan 1 loji kuasa yang menggunakan bahan bakar bulan akan cukup untuk membuat penghantaran ke Bumi menjimatkan kos. Menurut anggaran Schmitt, jumlah kos awal bahkan pada peringkat penyelidikan adalah sekitar $ 15 bilion.
Salah satu kemungkinan pilihan untuk pengambilan helium-3 dicadangkan oleh Eric Galimov. Untuk mengatur pengekstrakan isotop dari permukaan bulan, dia mencadangkan untuk memanaskan regolith hingga 700 darjah Celsius. Selepas itu, ia boleh dicairkan dan dikeluarkan ke permukaan. Dari sudut teknologi moden, prosedur ini cukup mudah dan terkenal. Saintis Rusia mencadangkan untuk memanaskan bahan mentah dalam "ketuhar suria" khas, yang akan memusatkan cahaya matahari pada regolith menggunakan cermin cekung besar. Dalam kes ini, dari tanah lunar adalah mungkin untuk mengeluarkan oksigen, hidrogen dan nitrogen yang terkandung di dalamnya. Ini bermaksud bahawa industri bulan tidak hanya dapat menghasilkan bahan mentah untuk kompleks tenaga darat, tetapi juga bahan bakar roket untuk roket yang membawanya, serta udara dan air untuk orang yang bekerja di perusahaan bulan. Projek serupa kini sedang diusahakan di Amerika Syarikat.
Tetapi ini bukan semua yang dapat diberikan oleh tanah lunar kepada kita. Regolith mengandungi kandungan titanium yang tinggi, yang dalam jangka panjang akan membantu mewujudkan pengeluaran unsur-unsur badan roket dan struktur perindustrian secara langsung di satelit semula jadi Bumi. Dalam kes ini, hanya elemen roket, komputer dan instrumen berteknologi tinggi yang harus dihantar ke bulan. Dan ini dapat membuka arah kedua yang menjanjikan untuk seluruh ekonomi bulan - pembinaan lapangan terbang paling ekonomik, asas saintifik untuk kajian keseluruhan sistem suria.
