Moon Treasure - Helium-3

Moon Treasure - Helium-3
Moon Treasure - Helium-3

Video: Moon Treasure - Helium-3

Video: Moon Treasure - Helium-3
Video: Lalakeng Nagpanggap Na Mahina Ngunit Isa Pala Siya Sa Pinaka Kinatatakutang Leader Ng Mga Gangster 2024, Abril
Anonim

Ang isang maliit na lupa, na kinuha sa taluktok ng bulang bungang Camelot, ay dumulas mula sa isang ordinaryong scoop sa isang espesyal na bag ng Teflon at, kasama ang koponan ng Apollo 17, ay nagtungo sa Daigdig. Sa araw na iyon, Disyembre 13, 1972, kakaunti ang maaaring makaisip na ang isang sample ng lunar na lupa ay may bilang na 75501, pati na rin ang mga sample ng lupa na naihatid ng Apollo 11 at isang bilang ng iba pang mga paglalakbay, kabilang ang istasyon ng pananaliksik ng Soviet na Luna 16, ay magsisilbing isang mabigat na argumento para sa sangkatauhan na magpasya na bumalik sa buwan sa ika-21 siglo. Ang pagsasakatuparan nito ay dumating lamang 30 taon, nang ang mga batang siyentipiko mula sa Unibersidad ng Wisconsin ay natagpuan ang isang makabuluhang nilalaman ng helium-3 sa isang sample ng lunar na lupa. Ang napaka-kagiliw-giliw na sangkap na ito ay isang isotope ng kilalang gas - helium, na ginagamit upang punan ang mga makukulay na lobo sa panahon ng bakasyon.

Bago pa man ang USSR at ang mga lunar na misyon ng USA, isang maliit na halaga ng helium-3 ang natagpuan sa ating planeta, kung gayon ang katotohanang ito ay interesado na sa pamayanan ng siyentipikong. Ang Helium-3, na may natatanging istrakturang intra-atomic, ay nangako ng kamangha-manghang mga prospect para sa mga siyentista. Kung pinamamahalaan naming gumamit ng helium-3 sa isang reaksyon ng nukleyar na pagsasanib, posible na makakuha ng isang malaking halaga ng kuryente nang hindi nalulunod sa mapanganib na basurang radioactive na ginawa sa mga planta ng nukleyar na kuryente anuman ang ating hangarin. Ang pagkuha ng helium-3 sa Buwan at ang kasunod na paghahatid sa Earth ay hindi isang madaling gawain, ngunit sa parehong oras, ang mga nakikibahagi sa pakikipagsapalaran na ito ay maaaring maging may-ari ng isang nakamamanghang gantimpala. Ang Helium-3 ay ang sangkap na maaaring tuluyang matanggal sa mundo ang "pagkagumon sa droga" - fossil fuel, oil needle.

Sa Daigdig, ang helium-3 ay malalang nakulangan. Ang isang malaking halaga ng helium ay nagmula sa araw, ngunit ang isang maliit na bahagi nito ay helium-3, at ang karamihan ay ang mas karaniwang helium-4. Habang ang mga isotop na ito ay lumilipat bilang bahagi ng "solar wind" patungo sa Earth, ang parehong mga isotopes ay sumasailalim ng mga pagbabago. Ang Helium-3, napakahalaga para sa mga taga-lupa, ay hindi nakakarating sa ating planeta, dahil itinapon ito ng magnetic field ng Earth. Sa parehong oras, walang magnetikong patlang sa Buwan, at dito ang helium-3 ay malayang makakaipon sa ibabaw na layer ng lupa.

Moon Treasure - Helium-3
Moon Treasure - Helium-3

Sa panahon ngayon, isinasaalang-alang ng mga siyentista ang ating natural na satellite hindi lamang bilang isang natural na obserbatoryo ng astronomiya at isang mapagkukunan ng mga mapagkukunan ng enerhiya, kundi pati na rin bilang isang hinaharap na ekstrang kontinente para sa mga taga-lupa. Bukod dito, tiyak na ito ang hindi maubos na mapagkukunan ng fuel space na pinaka-kaakit-akit at promising. Ang isang bagong posibleng kontinente para sa mga taga-lupa ay matatagpuan sa distansya na 380 libong kilometro lamang mula sa ating planeta; sa kaso ng ilang pandaigdigang sakuna sa Lupa, maaaring mayroong kanlungan para sa mga tao dito. Mula sa Buwan, maaari mong obserbahan ang iba pang mga bagay sa kalangitan nang walang labis na pagkagambala, tulad ng sa Lupa na ito ay sa ilang sukat na ginambala ng kapaligiran. Ngunit ang pangunahing bagay ay ang hindi maubos na mga reserbang enerhiya, na, ayon sa mga siyentista, ay sapat na para sa sangkatauhan sa loob ng 15,000 taon. Bilang karagdagan, ang buwan ay may mga reserbang bihirang mga riles: titanium, barium, aluminyo, zirconium, at hindi iyan lahat, sabi ng mga siyentista. Ngayon ang sangkatauhan ay nasa simula lamang ng landas patungo sa pag-unlad ng Buwan.

Sa kasalukuyan, China, India, USA, Russia, Japan - lahat ng mga estadong ito ay umaayon sa buwan, at ang mga bansang ito ay lalong dumarami. Ang isa pang paggalaw ng interes sa Buwan ay lumitaw noong kalagitnaan ng 90 ng huling siglo. Pagkatapos sa pang-agham na pamayanan lumitaw ang palagay na maaaring may tubig sa buwan. Hindi pa matagal na ang nakalipas, ang American LRO probe na may Russian Lend aparato sa wakas ay nakumpirma na ito - talagang may tubig sa Buwan (sa anyo ng yelo sa ilalim ng mga bunganga) at maraming ito (hanggang sa 600 milyong tonelada), at malulutas nito ang maraming mga problema.

Ang pagkakaroon ng tubig sa Buwan ay lalong mahalaga, dahil maaari nitong malutas ang isang malaking bilang ng mga iba't ibang mga problema na lumitaw sa panahon ng pagtatayo ng mga base ng buwan. Ang tubig ay hindi kailangang maihatid mula sa Lupa, maaari itong maproseso nang direkta sa lugar, sabi ni Igor Mitrofanov, pinuno ng space gamma spectroscopy laboratory sa IKI. Ayon sa ilang mga kalkulasyon, na may wastong pagnanasa at pagpopondo, ang sangkatauhan ay maaaring manirahan sa ating natural na satellite sa loob ng 15 taon. Bukod dito, malamang, ang mga unang naninirahan sa buwan ay mabubuhay sa mga poste nito malapit sa malalaking reserbang natuklasan na tubig.

Larawan
Larawan

Gayunpaman, maraming mga bagay sa buwan ang kailangang masanay sa isang bagong paraan - kahit na sa isang proseso tulad ng paglalakad. Mas madaling tumalon sa Buwan, ang katotohanang ang gravity dito ay 6 na beses na mas mababa kaysa sa Earth, sa isang pagkakataon ay kumbinsido ni Neil Armstrong, nang 40 taon na ang nakalilipas ay una niyang natapakan ang ibabaw ng celestial body na ito. Sa parehong oras, ang pangunahing kaaway ng tao sa buwan ay kasalukuyang radiation, walang gaanong maraming mga pagpipilian para sa kaligtasan mula sa kung saan. Ayon kay Lev Zeleny, direktor ng Space Research Institute ng Russian Academy of Science, walang magnetic field sa ating natural satellite. Ang lahat ng radiation mula sa Araw ay nakakakuha sa Buwan at medyo mahirap protektahan ang iyong sarili mula rito.

Sa parehong oras, ang katotohanan na ang buwan ay dapat na maging unang hakbang para sa pagsulong ng tao sa kalawakan ay isang hindi mapag-aalinlanganan na katotohanan, naniniwala si Zeleny Lev. Ayon sa kanya, ang Buwan ay maaaring maging isang base ng paglipat para sa paglulunsad sa iba pang mga planeta ng solar system. Posible ring maglagay ng isang maagang istasyon ng babala tungkol sa paglapit ng mga mapanganib na bagay sa kalawakan sa Earth: mga kometa at asteroid, na kung saan ay lubos na mahalaga sa ilaw ng mga kamakailang kaganapan. Ang pinakamahalagang bagay, gayunpaman, ay helium-3, posibleng ang fuel space sa hinaharap. Mahirap paniwalaan, ngunit ang madilim na kulay-abo na alikabok, na may linya sa buong ibabaw ng Buwan, ay isang kamalig ng kakaibang sangkap na ito.

Ang langis at gas sa planeta ay hindi magtatagal magpakailanman. Ayon sa isang bilang ng mga dalubhasa, ang sangkatauhan ay mabubuhay sa mga mapagkukunang ito sa loob ng 40 taon nang walang anumang mga espesyal na problema. Ngayon, ang mga nukleyar na power plant ay ang tanging kahalili, ngunit hindi ito gaanong ligtas dahil sa radiation. Sa parehong oras, isang reaksyon ng thermonuclear na kinasasangkutan ng helium-3 ay palakaibigan sa kapaligiran. Ayon sa mga siyentista, wala pang mas mahusay na naimbento at mayroong hindi bababa sa 2 mga kadahilanan para dito. Una, ito ay isang mabisang thermonuclear fuel, at pangalawa, na mas mahalaga pa, friendly ito sa kapaligiran, sabi ni Erik Galimov, direktor ng Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry na pinangalanang V. I. SA AT. Vernadsky

Larawan
Larawan

Ayon sa mga pagtantya ng Vladislav Shevchenko, pinuno ng departamento ng pagsasaliksik ng buwan at planetary sa State Astronomical Institute ng Moscow State University, ang mga reserbang helium-3 sa likas na satellite ng Earth ay sapat na sa libu-libong taon. Ayon sa mga dalubhasa, ang pinakamaliit na dami ng helium-3 sa Buwan ay halos 500 libong tonelada, ayon sa mas maasahin na mga pagtatantya, ito ay hindi bababa sa 10 milyong tonelada doon. Sa panahon ng reaksyon ng pagsasanib ng thermonuclear, kapag ang 0.67 tonelada ng deuterium at 1 toneladang helium-3 ay pumasok sa reaksyon, ang enerhiya ay pinakawalan, na katumbas ng enerhiya ng pagkasunog na 15 milyong tonelada ng langis. Dapat pansinin na sa kasalukuyan kinakailangan pa ring pag-aralan ang kakayahang teknikal na isagawa ang mga naturang reaksyon.

At ang pagkuha ng sangkap na ito sa buwan ay hindi magiging madali. Bagaman ang helium-3 ay matatagpuan sa pang-ibabaw na layer, ang konsentrasyon nito ay napakababa. Ang pangunahing problema sa puntong ito ng oras ay ang katotohanan ng paggawa ng helium mula sa regolith ng buwan. Ang nilalaman ng helium-3 na kinakailangan ng industriya ng kuryente ay humigit-kumulang na 1 gramo bawat 100 toneladang lunar na lupa. Nangangahulugan ito na para sa pagkuha ng 1 tonelada ng isotope na ito, hindi bababa sa 100 MLN.toneladang lupa ng buwan.

Sa kasong ito, ang helium-3 ay kailangang ihiwalay mula sa hindi kinakailangang helium-4, ang konsentrasyon na kung saan sa regolith ay 3 libong beses na mas mataas. Ayon kay Erik Galimov, upang makakuha ng 1 toneladang helium-3 sa buwan, kinakailangan, tulad ng nabanggit sa itaas, upang maproseso ang 100 milyong toneladang lunar na lupa. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang seksyon ng Buwan na may kabuuang sukat na tungkol sa 20 square square, na kailangang maproseso sa lalim ng 3 metro! Sa parehong oras, ang mismong pamamaraan para sa paghahatid ng 1 toneladang fuel na ito sa Earth ay nagkakahalaga ng hindi bababa sa $ 100 milyon. Ngunit sa katunayan, kahit na ang napakalaking halaga na ito ay 1% lamang ng halaga ng enerhiya na maaaring makuha sa isang thermonuclear power plant mula sa hilaw na materyal na ito.

Larawan
Larawan

Ayon sa mga pagtatantya ni Shevchenko, ang gastos sa pagkuha ng 1 toneladang helium-3, isinasaalang-alang ang paglikha ng lahat ng kinakailangang imprastraktura para sa paggawa nito at paghahatid sa Earth, ay maaaring umabot sa $ 1 bilyon. Sa parehong oras, ang pagdadala ng 25 toneladang helium-3 patungo sa Earth ay nagkakahalaga sa amin ng $ 25 bilyon, na kung saan ay hindi isang malaking halaga, isinasaalang-alang na ang nasabing sukat ng gasolina ay sapat na upang magbigay ng enerhiya sa mga taga-lupa sa isang buong taon. Ang mga benepisyo ng naturang isang carrier ng enerhiya ay magiging halata kung makalkula natin na ang Estados Unidos lamang taun-taon ay gumastos ng halos $ 40 bilyon sa mga carrier ng enerhiya.

Ayon sa mga kalkulasyon na ginawa ng Amerikanong astronaut na si Harrison Schmitt, ang paggamit ng helium-3 sa terrestrial na enerhiya, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga gastos sa paghahatid at produksyon, ay naging kapaki-pakinabang at mabubuhay sa komersyo kapag ang paggawa ng enerhiya na thermonuclear na gumagamit ng hilaw na materyal na ito ay lumampas sa kapasidad. ng 5 GW. Sa katunayan, iminumungkahi nito na kahit ang 1 planta ng kuryente na tumatakbo sa buwan ng gasolina ay magiging sapat upang gawing epektibo ang paghahatid sa Earth. Ayon sa mga pagtatantya ni Schmitt, ang halaga ng mga paunang gastos kahit na sa yugto ng pagsasaliksik ay halos $ 15 bilyon.

Ang isa sa mga posibleng pagpipilian para sa pagkuha ng helium-3 ay iminungkahi ni Eric Galimov. Upang maisaayos ang pagkuha ng isotope mula sa ibabaw ng buwan, iminungkahi niyang painitin ang regolith hanggang 700 degree Celsius. Pagkatapos nito, maaari itong matunaw at matanggal sa ibabaw. Mula sa pananaw ng mga makabagong teknolohiya, ang mga pamamaraang ito ay medyo simple at kilala. Iminungkahi ng siyentipikong Ruso na magpainit ng mga hilaw na materyales sa mga espesyal na "solar oven", na magtutuon ng sikat ng araw sa regolith gamit ang malalaking mga malalang salamin. Sa kasong ito, mula sa lunar na lupa posible na makuha ang oxygen, hydrogen at nitrogen na nilalaman dito. Nangangahulugan ito na ang industriya ng buwan ay maaaring gumawa hindi lamang mga hilaw na materyales para sa terrestrial na enerhiya na kumplikado, kundi pati na rin ang rocket fuel para sa mga rocket na nagdadala nito, pati na rin ang hangin at tubig para sa mga taong nagtatrabaho sa mga lunar na negosyo. Ang mga katulad na proyekto ay kasalukuyang ginagawa sa Estados Unidos.

Ngunit hindi lamang ito ang maibibigay sa atin ng lunar na lupa. Ang regolith ay naglalaman ng isang mataas na nilalaman ng titan, na sa pangmatagalang panahon ay makakatulong upang maitaguyod ang paggawa ng mga elemento ng mga rocket body at pang-industriya na istraktura nang direkta sa natural satellite ng Earth. Sa kasong ito, ang mga high-tech na elemento lamang ng mga rocket, computer at instrumento ang kailangang maihatid sa buwan. At mabubuksan nito ang pangalawang promising direksyon para sa buong ekonomiya ng buwan - ang pagtatayo ng pinaka-ekonomiko na spaceport, isang base sa siyensya para sa pag-aaral ng buong solar system.

Inirerekumendang: