Минната лунна почва и ледът могат да бъдат ключ към човешкото оцеляване на Луната

Ако сте били транспортирани до Луната този момент, вие със сигурност щяхте да умрете. Това е така, защото няма атмосфера, температурата на повърхността варира от печене 130 градуса по Целзий до охлаждане на костите минус 170 градуса С (минус 274 градуса F). Ако липсата на въздух или ужасяваща топлина или студ не ви убие, тогава ще станат микрометеоритните бомбардировки или слънчевата радиация. По всичко личи, че Луната не е гостоприемно място.

И все пак, ако човешките същества трябва да изследват Луната и потенциално да живеят там един ден, ще трябва да се научим как да се справим с тези предизвикателни условия на околната среда. Ще ни трябват местообитания, въздух, храна и енергия, както и гориво за задвижване на ракети обратно към Земята и вероятно други дестинации. Това означава, че ще са ни необходими ресурси, за да отговорим на тези изисквания. Можем или да ги докараме с нас от Земята - скъпо предложение - или ще трябва да се възползваме от ресурсите на самата луна. И това е мястото, където идва идеята за „използване на ресурсите на място“ или ISRU.

Виж също: Интернет се влюби в новото видео на НАСА

В основата на усилията да се използват лунни материали е желанието да се установят временни или дори постоянни човешки селища на Луната - и има многобройни ползи от това. Например, лунните бази или колонии могат да осигурят безценно обучение и подготовка за мисии до по-далечни дестинации, включително Марс. Разработването и използването на лунните ресурси вероятно ще доведе до огромен брой иновативни и екзотични технологии, които биха могли да бъдат полезни на Земята, какъвто е случаят с Международната космическа станция.

Като планетарен геолог, аз съм очарован от това как се появяват други светове и какви уроци можем да научим за формирането и еволюцията на нашата собствена планета. И тъй като един ден се надявам да посетя лично Луната, особено се интересувам от това как можем да използваме ресурсите там, за да направим човешкото изследване на Слънчевата система възможно най-икономично.

Използване на ресурсите на място

ISRU звучи като научна фантастика и за момента тя до голяма степен е. Тази концепция включва идентифициране, извличане и обработка на материала от лунната повърхност и интериора и превръщането му в нещо полезно: кислород за дишане, електричество, строителни материали и дори ракетно гориво.

Много страни изразиха отново желание да се върнат на Луната. НАСА има много планове да направи това, през януари Китай извади ровера на далечната страна на Луната и в момента има активен състезател, а много други страни привличат вниманието си към лунните мисии. Необходимостта от използване на материали, които вече присъстват на Луната, става по-неотложна.

Предвиждането на лунния живот е движеща техника и експериментална работа, за да се определи как ефективно да се използват лунните материали в подкрепа на човешкото изследване. Например, Европейската космическа агенция планира да кацне космически кораб на лунния южен полюс през 2022 г., за да пробие под повърхността в търсене на воден лед и други химикали. Този кораб ще разполага с изследователски инструмент, предназначен за получаване на вода от лунната почва или реголит.

Дори имаше дискусии за евентуално добиване и транспортиране на Земята на хелий-3, заключен в лунния реголит. Хелий-3 (нерадиоактивен изотоп на хелий) може да се използва като гориво за термоядрени реактори за производство на огромни количества енергия при много ниски разходи за околната среда - въпреки че сливането като източник на енергия все още не е демонстрирано, а обемът на извличането хелий-3 е неизвестен. Въпреки това, въпреки че истинската цена и ползи от лунната ISRU остават да се видят, няма основание да се мисли, че значителният настоящ интерес към добива на луната няма да продължи.

Заслужава да се отбележи, че Луната може да не е особено подходяща дестинация за добив на други ценни метали като злато, платина или редкоземни елементи. Това се дължи на процеса на диференциация, при който относително тежки материали потъват и по-леките материали се покачват, когато планетарното тяло е частично или почти напълно разтопено.

Това е основно това, което се случва, ако разклащате епруветка, пълна с пясък и вода. В началото всичко се смесва заедно, но след това пясъкът се отделя от течността и потъва в дъното на тръбата. И точно както за Земята, по-голямата част от инвентара на Луната на тежки и ценни метали вероятно е дълбоко в мантията или дори в ядрото, където те са практически невъзможни за достъп. Всъщност, защото незначителните органи като астероидите обикновено не се подлагат на диференциация, те са такива обещаващи цели за проучване и добив на минерали.

Лунна формация

Наистина, Луната заема специално място в планетарната наука, защото тя е единственото друго тяло в слънчевата система, където човешките същества са стъпили. Програмата на НАСА Аполо през 60-те и 70-те години на миналия век видя общо 12 астронавти да се разхождат, скачат и да се качват на повърхността. Образците от скали, които те върнаха и експериментите, които оставиха там, позволиха по-добро разбиране не само на нашата луна, но и на това как планетите се оформят като цяло, отколкото би било възможно по друг начин.

От тези мисии и други през следващите десетилетия учените научиха много за Луната. Вместо да растат от облак прах и лед, както го направиха планетите в Слънчевата система, ние открихме, че най-близкият ни съсед е вероятно резултат от огромно въздействие между прото-Земята и обект с размер на Марс. Този сблъсък извади огромен обем отломки, някои от които по-късно се сляха в луната. От анализите на лунните проби, напредналото компютърно моделиране и сравненията с други планети в Слънчевата система научихме между много други неща, че колосалните въздействия могат да бъдат правило, а не изключение, в първите дни на тази и други планетни системи., Извършването на научни изследвания на Луната би довело до драматично увеличаване на нашето разбиране за това как е станал нашият естествен спътник и какви процеси работят върху и в повърхността, за да изглежда така, както го прави.

Предстоящите десетилетия обещават нова ера на лунното проучване, като хората живеят там за продължителен период от време, благодарение на извличането и използването на природните ресурси на Луната. С постоянни и решителни усилия Луната може да стане не само дом на бъдещите изследователи, но и перфектната стъпка, от която да поемем следващия гигантски скок.

Тази статия първоначално е била публикувана на The Conversation by Paul K. Byrne. Прочетете оригиналната статия тук.