Mineraler på månen: teorier, gruveprosjekter, jordsammensetning og nødvendig nivå av teknologisk utvikling

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:39

Månen er en naturlig satellitt på jorden. For et halvt århundre siden satte mennesket sin første fot på overflaten. Siden den gang har det dukket opp reelle muligheter for direkte vitenskapelige studier av overflaten og det indre av dette himmelobjektet. Er det mineraler på månen? Hva er disse ressursene, og kan de utvinnes? Du finner svar på disse spørsmålene i artikkelen vår.

Månen og dens indre struktur

Planeten vår har bare én naturlig satellitt - Månen. Det er den nærmeste satellitten til solen i hele solsystemet. Månen er i en avstand på 384 000 kilometer fra jorden. Ekvatorialradiusen er 1 738 km, noe som tilsvarer omtrent 0,27 jordens radius.

Før du snakker om mineraler på månen, bør du beskrive den indre strukturen til dette himmellegemet så detaljert som mulig. Så hva vet forskerne i dag?

I likhet med planeten Jorden består månen av en kjerne, mantel og ytre skorpe. Månekjernen er relativt liten (bare 350 km i diameter). Den inneholder mye flytende jern, det er også urenheter av nikkel, svovel og noen andre grunnstoffer. Rundt kjernen er et lag med delvis smeltet materiale som ble resultatet av krystalliseringen av magma for rundt 4 milliarder år siden (kort tid etter dannelsen av selve månen).

Tykkelsen på måneskorpen varierer fra 10 til 105 kilometer. Dessuten er tykkelsen merkbart mindre på den siden av satellitten som vender mot jorden. Glob alt kan to soner skilles i månens relieff: fjellrike kontinentale og senkede - de såk alte månehavene. De sistnevnte er ikke annet enn enorme kratere dannet som et resultat av bombardementet av månens overflate av asteroider og meteorer.

Surface of the Moon

Vi er allerede vant til å innse at under føttene våre er det et lag på flere meter av sedimentære bergarter - kalkstein, sandstein, leire. Men månen er ikke jorden. Her er alt ordnet annerledes, og det er rett og slett ingen bergarter av sedimentær opprinnelse og kan ikke være det. Hele overflaten av satellitten vår er dekket med regolit eller "månejord". Dette er en blanding av fint detrital materiale og fint støv, dannet som et resultat av konstant meteorittbombardement.

Tykkelsen på månens regolitlag kan nå flere titalls meter. Og i noen områder av overflaten overstiger den ikke to centimeter. Utad ligner dette laget et gråbrunt teppe av støv. Forresten, meg selvBegrepet "regolit" kommer fra to greske ord: "lithos" (stein) og "rheos" (teppe). Merkelig nok minnet lukten av regolit astronautene om brent kaffe.

Det skal bemerkes at kostnadene for å transportere ett kilo stoff fra månen er estimert til rundt 40 tusen dollar. Likevel har amerikanerne tot alt sett allerede levert over 300 kilo regolit til jorden fra forskjellige deler av satellittens overflate. Dette gjorde det mulig for forskere å gjennomføre en grundig analyse av månejorden.

Som det viste seg, er regolitten løs og ganske heterogen. Samtidig fester det seg godt sammen til klumper, noe som forklares med fraværet av en oksidfilm. I det øvre laget av regolit (ikke dypere enn 60 cm) dominerer partikler opp til en millimeter store. Månejorden er fullstendig dehydrert. Den er basert på bas alter og plagioklaser, som er nesten lik jordens sammensetning.

Så, er det noen mineraler på Månen under regolitten? Du vil lære mer om dette senere i artikkelen vår.

Mineraler på månen: komplett liste

Ikke glem at jorden og månen faktisk er halvsøstre. Derfor er det lite sannsynlig at tarmene til vår eneste satellitt skjuler noen mineralopplevelser. Men likevel, hvilke mineraler er det på månen? La oss finne ut av det.

Olje, kull, naturgass… Disse mineralressursene eksisterer ikke og kan ikke eksistere på Månen, fordi de alle er av biogen opprinnelse. Siden det ikke er atmosfære eller organisk liv på satellitten vår, vil deres dannelserett og slett umulig.

Imidlertid ligger ulike metaller i månens tarm. Spesielt jern, aluminium, titan, thorium, krom, magnesium. Sammensetningen av måneregolitten inneholder også kalium, natrium, silisium og fosfor. Ved hjelp av den automatiske interplanetariske stasjonen Lunar Prospector, lansert i 1998, var det også mulig å bestemme lokaliseringen av et bestemt metall på månens overflate. Så for eksempel ser et kart over distribusjonen av thorium på månen slik ut:

Generelt kan alle månens bergarter og mineraler deles inn i tre grupper:

1. Bas alter fra månehavet (pyroksen, plagioklas, ilmenitt, olivin).
2. KREEP-bergarter (kalium, fosfor, sjeldne jordartsmetaller).
3. ANT-bergarter (noritt, troktolitt, anortositt).

Blant annet er det også oppdaget betydelige reserver av vann i form av is på Månen (omtrent 1,6 milliarder tonn tot alt).

Helium-3

Kanskje den viktigste og mest lovende når det gjelder utvikling av fossiler på månen er helium-3 isotopen. Jordboere anser det som et mulig termonukleært brensel. Dermed, ifølge den amerikanske astronauten Garrison Schmidt, vil utvinningen av denne lette isotopen av helium i nær fremtid kunne løse problemet med energikrisen på jorden.

Helium-3 blir ofte referert til som "fremtidens drivstoff" i vitenskapelige kretser. På jorden er det ekstremt sjeldent. Alle reserver av denne isotopen på planeten vår er estimert av forskere til ikke mer enn ett tonn. Basert på dette er kostnaden for ett gram av et stoff lik tusen dollar. Imidlertid ett gramhelium-3 kan erstatte opptil 15 tonn olje.

Det er verdt å merke seg at det ikke vil være lett å etablere prosessen med å utvinne helium-3 på månens overflate. Problemet er at ett tonn regolit inneholder bare 10 mg verdifullt drivstoff. Det vil si at for å utvikle denne ressursen på overflaten av satellitten vår, vil det være nødvendig å bygge et ekte gruve- og prosesseringskompleks. Dette er åpenbart ikke gjennomførbart i de kommende tiårene.

Moon mining projects

Menneskeheten tenker allerede seriøst på koloniseringen av månen, og utviklingen av dens mineralressurser. Teoretisk gruvedrift på månen er fullt mulig. Men i praksis er dette svært vanskelig å gjennomføre. For dette, på overflaten av satellitten vår, vil det være nødvendig å skape en passende industriell infrastruktur. Dessuten må alt du trenger hentes fra jorden - materialer, vann, drivstoff, utstyr osv.

Enkelte prosjekter er imidlertid allerede under utvikling. Dermed planlegger det amerikanske selskapet SEC å seriøst engasjere seg i utvinning av måneis og produksjon av drivstoff til romfartøy basert på den. Til dette er det planlagt å bruke både roboter og levende mennesker. På slutten av 2017 kunngjorde NASA aksept av søknader med teknologiske forslag for utvinning av ressurser fra romobjekter. Spesialistene ved denne avdelingen håper at gruvedrift vil bli en realitet innen 2025.

Men Kina er seriøst interessert i sjeldne jordartselementer i måneskorpen. Å studere og mestreav denne ressursen planlegger landet å etablere en spesiell forskningsbase på månen. Den russiske føderasjonen henger ikke etter de ledende rommaktene. Innen 2025 planlegger Roscosmos å lage en serie roboter for gruvedrift på månen.

Til konklusjon…

Det er ingen mineraler på månen som sådan. I hvert fall i vår, jordiske, forståelse av dette begrepet. Likevel er det funnet en rekke metaller i måneskorpen, spesielt i regolitten. Blant dem er jern, aluminium, titan, thorium, krom, magnesium og andre. Utvinning av mineralressurser på Månens overflate er teoretisk mulig, men praktisk t alt ikke mulig ennå.