Հանքանյութեր Լուսնի վրա. տեսություններ, հանքարդյունաբերական նախագծեր, հողի կազմ և տեխնոլոգիական զարգացման պահանջվող մակարդակ

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:49

Լուսինը Երկրի բնական արբանյակն է։ Կես դար առաջ մարդն առաջին անգամ ոտք դրեց դրա մակերեսին: Այդ ժամանակից ի վեր իրական հնարավորություններ են ի հայտ եկել այս երկնային օբյեկտի մակերեսի և ինտերիերի ուղղակի գիտական ուսումնասիրությունների համար: Լուսնի վրա հանքանյութեր կա՞ն: Որո՞նք են այդ ռեսուրսները և կարո՞ղ են դրանք արդյունահանվել: Այս հարցերի պատասխանները կգտնեք մեր հոդվածում։

Լուսինը և նրա ներքին կառուցվածքը

Մեր մոլորակն ունի միայն մեկ բնական արբանյակ՝ Լուսինը: Այն Արեգակին ամենամոտ արբանյակն է ամբողջ Արեգակնային համակարգում։ Լուսինը գտնվում է Երկրից 384000 կիլոմետր հեռավորության վրա։ Նրա հասարակածային շառավիղը 1738 կմ է, որը մոտավորապես համապատասխանում է Երկրի 0,27 շառավղին։

Մինչ Լուսնի վրա հանքանյութերի մասին խոսելը, դուք պետք է հնարավորինս մանրամասն նկարագրեք այս երկնային մարմնի ներքին կառուցվածքը: Այսպիսով, ի՞նչ գիտեն այսօր գիտնականները:

Ինչպես Երկիր մոլորակը, Լուսինը բաղկացած է միջուկից, թաղանթից և արտաքին ընդերքից: Լուսնի միջուկը համեմատաբար փոքր է (ընդամենը 350 կմ տրամագծով): Այն պարունակում է շատ հեղուկ երկաթ, կան նաև նիկելի, ծծմբի և որոշ այլ տարրերի կեղտեր։ Միջուկը շրջապատում է մասամբ հալած նյութի շերտը, որն առաջացել է մագմայի բյուրեղացման արդյունքում մոտ 4 միլիարդ տարի առաջ (Բուն Լուսնի ձևավորումից կարճ ժամանակ անց):

Լուսնային ընդերքի հաստությունը տատանվում է 10-ից մինչև 105 կիլոմետր: Ավելին, նրա հաստությունը նկատելիորեն փոքր է արբանյակի այն կողմում, որը նայում է դեպի Երկիր: Գլոբալ առումով լուսնային ռելիեֆում կարելի է առանձնացնել երկու գոտի՝ լեռնային մայրցամաքային և ցածրադիր՝ այսպես կոչված լուսնային ծովեր։ Վերջիններս ոչ այլ ինչ են, քան հսկայական խառնարաններ, որոնք առաջացել են աստերոիդների և աստերոիդների կողմից Լուսնի մակերեսի ռմբակոծության արդյունքում։

Լուսնի մակերես

Մենք արդեն սովոր ենք գիտակցել, որ մեր ոտքերի տակ նստվածքային ապարների բազմմետրանոց շերտ կա՝ կրաքարեր, ավազաքարեր, կավեր։ Բայց լուսինը երկիր չէ։ Այստեղ ամեն ինչ այլ կերպ է դասավորվել, իսկ նստվածքային ծագման ապարներ պարզապես չկան ու չեն կարող լինել։ Մեր արբանյակի ամբողջ մակերեսը ծածկված է ռեգոլիթով կամ «լուսնային հողով»։ Սա նուրբ դետրիտային նյութի և մանր փոշու խառնուրդ է, որը ձևավորվել է երկնաքարերի մշտական ռմբակոծման արդյունքում:

Լուսնի ռեգոլիթի շերտի հաստությունը կարող է հասնել մի քանի տասնյակ մետրի։ Իսկ մակերեսի որոշ հատվածներում այն չի գերազանցում երկու սանտիմետրը: Արտաքինից այս շերտը նման է փոշու մոխրագույն շագանակագույն ծածկույթի։ Ի դեպ, ինքս«Ռեգոլիթ» տերմինը ծագել է հունարեն երկու բառերից՝ «լիթոս» (քար) և «ռեոս» (վերմակ): Հետաքրքիր է, որ ռեգոլիթի հոտը տիեզերագնացներին հիշեցրեց այրված սուրճի մասին:

Նշենք, որ Լուսնից մեկ կիլոգրամ նյութ տեղափոխելու արժեքը գնահատվում է մոտ 40 հազար դոլար։ Այնուամենայնիվ, ամերիկացիները, ընդհանուր առմամբ, արբանյակի մակերեսի տարբեր հատվածներից Երկիր են հասցրել ավելի քան 300 կիլոգրամ ռեգոլիթ։ Սա թույլ տվեց գիտնականներին կատարել լուսնային հողի մանրակրկիտ վերլուծություն:

Ինչպես պարզվեց, ռեգոլիթը ազատ է և բավականին տարասեռ: Միևնույն ժամանակ, այն լավ կպչում է գնդիկների տեսքով, ինչը բացատրվում է օքսիդային թաղանթի բացակայությամբ: Ռեգոլիթի վերին շերտում (60 սմ-ից ոչ խորը) գերակշռում են մինչև մեկ միլիմետր չափի մասնիկներ։ Լուսնի հողը լիովին ջրազրկված է։ Այն հիմնված է բազալտների և պլագիոկլազների վրա, որոնք իրենց կազմով գրեթե նման են Երկրին։

Այսպիսով, կա՞ն արդյոք Լուսնի վրա հանքանյութեր ռեգոլիթի շերտի տակ: Այս մասին ավելի ուշ կիմանաք մեր հոդվածում։

Հանքանյութեր Լուսնի վրա. ամբողջական ցուցակ

Մի մոռացեք, որ Երկիրն ու Լուսինն իրականում կիսաքույրեր են։ Հետևաբար, դժվար թե մեր միակ արբանյակի աղիքները թաքցնեն որևէ հանքային սենսացիա: Բայց այնուամենայնիվ, ի՞նչ հանքանյութեր կան Լուսնի վրա: Եկեք պարզենք դա։

Նավթ, ածուխ, բնական գազ… Այս հանքային պաշարները չկան և չեն կարող գոյություն ունենալ Լուսնի վրա, քանի որ դրանք բոլորն էլ բիոգեն ծագում ունեն։ Քանի որ մեր արբանյակում մթնոլորտ կամ օրգանական կյանք չկա, դրանց ձևավորումըպարզապես անհնար է։

Սակայն տարբեր մետաղներ ընկած են լուսնի աղիքներում: Մասնավորապես՝ երկաթ, ալյումին, տիտան, թորիում, քրոմ, մագնեզիում։ Լուսնային ռեգոլիթի բաղադրությունը պարունակում է նաև կալիում, նատրիում, սիլիցիում և ֆոսֆոր։ 1998 թվականին գործարկված Lunar Prospector ավտոմատ միջմոլորակային կայանի օգնությամբ հնարավոր եղավ նաև որոշել որոշակի մետաղի տեղայնացումը լուսնային մակերեսի վրա։ Այսպիսով, օրինակ, Լուսնի վրա թորիումի բաշխման քարտեզն ունի հետևյալ տեսքը՝

Ընդհանուր առմամբ, բոլոր լուսնային ապարները և հանքանյութերը կարելի է բաժանել երեք խմբի.

1. Լուսնային ծովերի բազալտներ (պիրոքսեն, պլագիոկլազ, իլմենիտ, օլիվին):
2. KREEP-ժայռեր (կալիում, ֆոսֆոր, հազվագյուտ հողային տարրեր):
3. ANT-ժայռեր (նորիտ, տրոկտոլիտ, անորտոզիտ).

Ի թիվս այլ բաների, Լուսնի վրա հայտնաբերվել են նաև ջրի զգալի պաշարներ սառույցի տեսքով (ընդհանուր առմամբ մոտ 1,6 միլիարդ տոննա):

հելիում-3

Միգուցե գլխավոր և ամենահեռանկարայինը Լուսնի վրա բրածոների զարգացման տեսանկյունից հելիում-3 իզոտոպն է: Երկրաբնակներն այն համարում են հնարավոր ջերմամիջուկային վառելիք։ Այսպիսով, ըստ ամերիկացի տիեզերագնաց Գարիսոն Շմիդտի, հելիումի այս լուսային իզոտոպի արդյունահանումը մոտ ապագայում կկարողանա լուծել Երկրի վրա էներգետիկ ճգնաժամի խնդիրը։

Հելիում-3-ը գիտական շրջանակներում հաճախ անվանում են «ապագայի վառելիք»: Երկրի վրա դա չափազանց հազվադեպ է: Այս իզոտոպի բոլոր պաշարները մեր մոլորակի վրա գիտնականները գնահատում են ոչ ավելի, քան մեկ տոննա: Դրա հիման վրա նյութի մեկ գրամի արժեքը հավասար է հազար դոլարի։ Այնուամենայնիվ, մեկ գրամհելիում-3-ը կարող է փոխարինել մինչև 15 տոննա յուղ։

Հարկ է նշել, որ Լուսնի մակերեսին հելիում-3-ի արդյունահանման գործընթաց հաստատելը հեշտ չի լինի։ Դժբախտությունն այն է, որ մեկ տոննա ռեգոլիթ պարունակում է ընդամենը 10 մգ արժեքավոր վառելիք: Այսինքն՝ մեր արբանյակի մակերեսին այս ռեսուրսը զարգացնելու համար անհրաժեշտ կլինի իրական հանքարդյունաբերական համալիր կառուցել։ Ակնհայտ է, որ դա հնարավոր չէ առաջիկա տասնամյակների ընթացքում:

Լուսնային հանքարդյունաբերական նախագծեր

Մարդկությունն արդեն լրջորեն մտածում է Լուսնի գաղութացման և նրա հանքային պաշարների զարգացման մասին։ Լուսնի վրա տեսական հանքարդյունաբերությունը լիովին հնարավոր է: Բայց գործնականում դա շատ դժվար է իրականացնել։ Իսկապես, դրա համար մեր արբանյակի մակերեսին անհրաժեշտ կլինի ստեղծել համապատասխան արդյունաբերական ենթակառուցվածք։ Ավելին, այն ամենը, ինչ ձեզ անհրաժեշտ է, պետք է բերվի Երկրից՝ նյութեր, ջուր, վառելիք, սարքավորումներ և այլն:

Սակայն որոշակի նախագծեր արդեն մշակվում են։ Այսպիսով, ամերիկյան SEC ընկերությունը ծրագրում է լրջորեն զբաղվել լուսնային սառույցի արդյունահանմամբ և դրա հիման վրա տիեզերանավերի համար վառելիքի արտադրությամբ։ Դրա համար նախատեսվում է օգտագործել ինչպես ռոբոտներ, այնպես էլ կենդանի մարդկանց։ 2017 թվականի վերջին ՆԱՍԱ-ն հայտարարեց տիեզերական օբյեկտներից ռեսուրսների արդյունահանման տեխնոլոգիական առաջարկներով դիմումների ընդունման մասին։ Այս գերատեսչության մասնագետները հույս ունեն, որ մինչև 2025 թվականը հանքարդյունաբերությունն իրականություն կդառնա։

Բայց Չինաստանը լրջորեն հետաքրքրված է Լուսնի ընդերքում պարունակվող հազվագյուտ հողային տարրերով: Սովորել և յուրացնելԱյս ռեսուրսից երկիրը նախատեսում է Լուսնի վրա հատուկ հետազոտական բազա ստեղծել: Ռուսաստանի Դաշնությունը հետ չի մնում առաջատար տիեզերական ուժերից. Մինչև 2025 թվականը Roscosmos-ը նախատեսում է ստեղծել մի շարք ռոբոտներ Լուսնի վրա հանքարդյունաբերության համար:

Եզրակացություն…

Լուսնի վրա որպես այդպիսին հանքանյութեր չկան: Գոնե այս տերմինի մեր, երկրային, հասկացողությամբ: Այնուամենայնիվ, մի շարք մետաղներ հայտնաբերվել են լուսնային ընդերքում, մասնավորապես, ռեգոլիթում։ Դրանցից են երկաթը, ալյումինը, տիտանը, թորիումը, քրոմը, մագնեզիումը և այլն։ Լուսնի մակերեսին օգտակար հանածոների արդյունահանումը տեսականորեն հնարավոր է, բայց գործնականում դեռ հնարավոր չէ։