Полезные ископаемые на луне

Добыча ископаемых на Луне может стать реальностью

4.07.2011

Гигантские объёмы разнообразных ресурсов, начиная от воды и газов и заканчивая металлами, обнаруженные на Луне и дальше вглубь космоса, заставляют и государства и частный бизнес начать прощупывание нетвёрдой юридической почвы для новой деятельности по разведке, добыче и доставке на Землю этих минеральных богатств.

На Луне и в атмосферах таких планет, как Юпитер, обнаружены огромные количества изотопа гелий-3,  который потенциально интересен в качестве основного топлива для ядерного синтеза, до сих пор недосягаемой мечты энергетиков.

Нынешние атомные реакторы используют энергию распада атомов, в то время как при ядерном синтезе атомы водорода  соединяются и образуют гелий,  в результате чего выделяется огромное количество энергии.

По словам преподавателя инженерного факультета Имперского колледжа в Лондоне  Мэтью Дженджа отсутствие атмосферы у Луны означает, что она в течение миллиардов лет подвергалась бомбардировке заряженными частицами, часть из которых внедрилась в её поверхность.

Эти частицы, включая гелий-3, могут быть извлечены путем нагревания лунных пород и последующего сбора газа.  «Думаю, что объём доступного гелия-3 измеряется миллионами и даже сотнями миллионов тонн,  – говорит Джендж.

– И при этом разработку можно вести открытым способом».

Более того, по словам Дженджа, ядерный синтез – более экологичный процесс, поскольку он не оставляет лишних нейтронов. «Энергии должно производиться значительно больше, чем при реакции деления, но в то же время без таких последствий, как значительные радиоактивные отходы».

До сих пор учёные могли поддерживать термоядерную реакцию в течение лишь нескольких секунд,  и в масштабах совершенно недостаточных для коммерческих целей.  Поскольку в разработку ядерного синтеза уже вложены миллиарды, по мнению многих ученых, способ его достижения неизбежно будет усовершенствован, и это, скорее всего, приведёт к взрыву спроса на гелий-3.

На Земле гелий-3 доступен в настолько незначительных объёмах, что даже сейчас, когда ядерный синтез недостаточно разработан, килограмм этого вещества стоит 16 млн. долл. США.  «Чтобы добыть это вещество, нам придётся проводить поиски вне Земли, – продолжает Джендж, – и поэтому логичнее всего начать поиски с Луны».

Стоимость проведения открытых горных работ на Луне

По данным Дженджа, стоимость доставки на Луну при помощи космических челноков составляет 25 тыс. долларов за килограмм. Таким образом, всё добываемое в космосе, должно иметь достаточно высокий спрос для окупаемости расходов на запуск.

Это особенно верно для перспективы разработки ресурсов далее орбиты Луны. Например, получение гелия-3 из атмосферы Юпитера потребует около десяти лет, и частный бизнес, скорее всего, откажется ожидать возврата крупных инвестиций в течение настолько долгого периода, говорит Джендж.

Вода является другим потенциально важным ресурсом, поскольку она сможет обеспечивать последующие миссии в глубокий космос. Сканирование показывает миллиарды тонн льда на поверхности Луны, особенно, в кратерах тёмной стороны, где температура может опускаться до 35 градусов Кельвина.

Энергетическая компания «Шеклтон», базирующаяся в Техасе, уже начала исследования, направленные на разработку горных месторождений Луны в течение ближайших нескольких лет.

  Планы компании предполагают плавление льда и очистку воды, превращение воды в кислород и перекись водорода, а затем конденсацию газов в жидкий водород, жидкий кислород и перекись водорода, которые являются потенциальным ракетным топливом.

Генеральный директор «Шеклтона» Дейл Тиц говорит, что добываемая вода  будет использоваться исключительно в качестве ракетного топлива, чтобы обеспечить операции внутри низкой околоземной орбиты (НОО) – например, космический туризм и удаление космического мусора, а также для деятельности на Луне и в более удалённом космическом пространстве.

«Наше коммерческое предприятие ориентировано на получение прибыли. И причина, по которой  мы заинтересовались Луной – это  разведка месторождений, перспективы новых горных разработок, сбор воды для производства ракетного топлива ракет», – говорит Тиц.

Луной интересуются частные инвесторы

Компания «Шеклтон» планирует создать несколько станций по заправке и техническому обслуживанию на НОО, которые освободят исследовательские, коммерческие и туристические челноки от доставки всего нужного для них с Земли. Компания считает, что такие станции сделают возможным создание совершенно новой категории космических челноков, которые будут работать только на НОО и дальше.

Дейл Тиц утверждает, что «Шеклтон» в настоящее время находится на первом из четырёх этапов в проекте по добыче воды на Луне. Первый этап включает в себя создание команды для миссии, поиск инвесторов для финансирования, а также детальное планирование дальнейшей работы.

Второй этап предполагает запуск на Луну двух беспилотных вездеходов для разведки водных месторождений. Значительная часть запасов воды предположительно находится в  кратере Шеклтона в районе южного полюса на тёмной стороне Луны.

По словам Тица, к проекту наблюдается большой интерес со стороны потенциальных инвесторов.

«Проект будет финансироваться не за счёт правительства или какого-либо федерального агентства, типа НАСА. Это будет, – если что-либо подобное вообще когда-нибудь случится – создано на частные инвестиции», – продолжает Тиц.

В статье, вышедшей в июне 2009 года в журнале «Institute of Electrical and Electronics Engineers magazine Spectrum» («Институт инженеров электротехники и электроники журнала Spectrum»; прим. mixednews), основатель «Шеклтона» Билл Стоун писал, что разведка лунных месторождений может обойтись примерно в 20 млрд долларов США в течение десяти лет.

«На данный момент, по-видимому, ни одна страна не готова оплатить такие расходы», пишет Стоун.  «Там, где правительства пропускают жизненно необходимые возможности, частный сектор может и должен сделать первый шаг».

Стоун подчеркнул, что для экономии 1 млрд долларов США на начальной стадии первые укомплектованные людьми экипажи смогут  брать топливо только для прилунения и разворачивания базы,  что сделает невозможным аварийную эвакуацию обратно на Землю.

«Идея может показаться радикальной, но взявшийся за это задание человеческий экипаж должен будет понимать, что его успех и выживание зависят от производства топлива для возвращения. Если они потерпят неудачу, их полёт станет путешествием в один конец;  людям придётся идти на риск», – пишет Стоун.

«Для космических агентств, финансируемых правительством, такие принципы немыслимы из-за политических рисков в случае неудачи. Однако это единственно реальный выбор для бизнеса.  В течение веков исследователи делали такой же жёсткий выбор, отодвигая границы на суше, море и в воздухе. Пришло время отодвинуть их ещё дальше – в космос».

По мнению Тица, в наше время политические принципы и финансовая несостоятельность не позволяют правительствам вести разведку природных ресурсов в космосе. У правительств сейчас есть другие приоритеты, поскольку в основном сохраняется ориентация на научные исследования с ограниченным финансированием.

«Частные предприятия, мы считаем, смогут продвигаться быстрее – почти как нынешние интернет-компании – если они получат соответствующее финансирование и надлежащую  нормативно-правовую базу, что позволит им работать быстро и эффективно, опираясь на личную инициативу и отвечая только перед собственным советом директоров и инвесторов», – продолжает Тиц.

«Если мы добьёмся успеха, то правительства тоже останутся в выигрыше от производимых нами продуктов», – говорит Тиц. «Пока что эти природные ресурсы открыты для любой инициативной компании и всего человечества; а кто рано встаёт – тому Бог подаёт».

Бизнес перехватывает инициативу в освоении космоса?

По словам Дейла Тица, компания «Шеклтон» работает с правительством по вопросу обеспечения сверхдефицитным плутонием-238,  необходимым для луноходов, работающих на маломощных ядерных реакторах. Как утверждает Тиц, контакты компании находятся на уровне Белого дома.

«Мы намерены работать в условиях отсутствия света в одном из самых холодных мест Солнечной системы, и для этого, – продолжает Тиц – нам нужны такие генераторы энергии, которые выдержат экстремальные условия эксплуатации».

В то же время, специалист по глобальной политике из Лондонской школы экономики Джилл Стюарт считает, что роль государства в освоении космоса ресурсов недооценивается.

«Во всём, что происходит в космическом пространстве, есть очень значительный военный подтекст. По существу, способность запустить что-либо в космос – это потенциальная возможность создания ракет дальнего действия».

«Пока что всё частное в этой сфере – это лишь спутники и тому подобное, но международное сообщество продолжает настаивать, чтобы эти объекты были так или иначе связаны с государством», – говорит Стюарт.

Стюарт отметил несколько способов, при помощи которых правительства могут регулировать частную инициативу в космической отрасли. Например, объекты, запускаемые в космическое пространство с территории США, должны быть зарегистрированы в качестве продукции, идущей на экспорт. Кроме того, правительства могут контролировать доступ в космос, поскольку владеют большинством пусковых площадок.

«Если страна способна запускать космические аппараты, то у неё есть и достаточно сильное правительство», – продолжает Стюарт.

«Космическое пространство всегда было сферой соперничества между государствами. В контексте холодной войны это был способ продемонстрировать собственные экономические, политические и технологические возможности, а также идеологическое превосходство – по сути заявить: «Если наша страна может послать человека на Луну, то мы –лидеры человечества».»

Китайские планы добычи ископаемых на Луне

По прогнозу Дженджа, добыча полезных ископаемых на Луне по-настоящему станет возможной только после создания там специальной базы.

«Создание базы на Луне по силам лишь государствам, возможно, американцам, которым придётся планировать всё с самого начала, но, вероятнее всего, это будут китайцы», – говорит он.

В январе 2004 года китайский премьер Вэнь Цзябао официально объявил о начале первого этапа китайской программы исследования Луны (КПИЛ), предполагающей отправку до 2017 года луноходов для сбора грунта.

В 2002 году научный руководитель КПИЛ Оуян Цзиюань сказал: «Наша долгосрочная цель заключается в создании базы на Луне и в последующей разработке её богатств на благо человечества».

Однако правовое регулирование добычи полезных ископаемых в космосе остаётся неоднозначным. Договор о космосе (ДОК), принятый ООН в 1967 году, не запрещает добычу ресурсов в космосе, до тех пор, пока горнодобывающая станция не представляет де-факто «захвата» части космического пространства. Впрочем, в тексте ДОК не упомянуто, кто может владеть ресурсами, полученными в космосе.

Тиц утверждает, что «Шеклтон» не будет претендовать на участки лунной поверхности, и что «по общему впечатлению, ДОК даёт возможность частным компаниям вести добычу полезных ископаемых на Луне». Как только закончится горнодобыча, говорят в «Шеклтоне», лунная поверхность будет восстановлена практически до первоначального состояния.

Источник: https://cosmos.mirtesen.ru/blog/43588674291

Россия планирует добывать на Луне полезные ископаемые

Французское издание «Sciences et Avenir» на днях рассказало своим читателям о планах России по дальнейшему освоению и колонизации Луны. Как утверждают авторы материала, российские учёные намерены добывать на спутнике Земли полезные ископаемые.

Уже через 20 с небольшим лет Российская Федерация намерена создать лунную базу для полностью автоматической добычи полезных ископаемых из лунного грунта. Такие выводы можно было сделать, осмотрев стенд научно-производственного объединения имени Лавочкина, располагавшийся на международном салоне во французском Ле Бурже в июне 2015 года.

В центре макета российского НПО была представлена лунная база, окружённая солнечными панелями и роботизированным персоналом. Российские инженеры, представлявшие проект, рассказали журналистам, что пока он существует только как задумка. Запуск программы колонизации Луны возможен в течение ближайшие пяти лет.

Как отмечает французское издание, американцы на сегодня свернули планы по освоению Луны. Россия же напротив продолжила развивать собственные роботизированные технологии, позволившие ещё в 1960-х годах опередить конкурентов и отправить на спутник Земли луноход.

Впрочем, за прошедшие полвека в подходе российских учёных многое изменилось. Если раньше готовилась лишь разведка полезных ископаемых на Луне, то теперь в планах их непосредственная добыча и доставка на Землю.

Одним из наиболее привлекательных минеральных ресурсов Луны является гелий-3. Его использование в ядерной энергетике способно покрыть все энергетические потребности человечества.

На Земле гелий-3 практически не встречается, зато на лунной поверхности его хоть отбавляй.

Программа по освоению и добыче полезных ископаемых на Луне в России обсуждается ещё с конца XX столетия. Однако пока её перспективы остаются туманными.

Запуск аппарата «Луна — Глоб» уже неоднократно откладывался. Сейчас речь идёт о его старте в 2018 или даже 2020 году.

Этот зонд весом 120 килограммов будет оборудован бурами, которые позволят изучить сейсмическую активность южного лунного полюса.

Если работа данного аппарата завершится удачно, то вслед за ним в течение одного года на спутник Земли отправится специальный модуль, который затем доставит все собранные на Луне образцы обратно на Землю.

Эти миссии заложат основу для создания в дальнейшем полностью автоматизированной станции «Лунный полигон». На ней учёные будут оттачивать навыки по дистанционной добыче полезных ископаемых при помощи роботов.

Все работы будут вестись на южном полюсе Луны. Эта часть спутника всегда освещена солнцем, а значит, на ней не будет дефицита световой энергии. Также она наиболее удобна для изучения галактики Млечный путь. Помимо этого именно на южном полюсе может обнаружиться лёд, водород из которого потенциально способен стать основой топлива для космических ракет.

Читайте также:  Цитаты об осени

Добыча полезных ископаемых на Луне возможно начнётся уже к 2037 году. По данным французов, Россия не исключает участия в проекте иностранных инвесторов. Впрочем, пока всё это остаётся фантастикой отмечает издание «Sciences et Avenir».

Возможно, вас также заинтересуют материалы «Космонавты встретятся с тайконавтами на Луне» или «Россия создаёт самый большой космический телескоп в мире».

Источник: https://HumanStory.ru/science/luna-330

Бур для космического шахтера

Разговоры о добыче полезных ископаемых на астероидах и Луне звучат скорее как декорации к сюжетам Айзека Азимова, чем как серьезные планы ученых.

Тем не менее, разработки в этой области ведутся, и редакция N + 1 совместно со специалистами из НИТУ «МИСиС» попыталась разобраться в тех сложностях, с которыми придется столкнуться будущим горнякам (роботам или людям) на Луне и астероидах, а также ответить на вопрос, как их можно будет решить.

Что именно можно (и имеет смысл) добывать на астероидах и других небесных телах? Ученые выделяют две категории ископаемых: первые можно будет использовать прямо на месте, вторые — транспортировать на Землю. К первой группе относятся, например, конструкционные материалы, и в особенности вода.

С помощью электролиза ее можно разложить на водород и кислород, чтобы затем использовать их в качестве топлива для космических аппаратов и различного оборудования. Ко второй группе относятся редкие металлы и газы. Например, довольно часто упоминается гелий-3, который может оказаться ценным сырьем для будущей термоядерной энергетики.

Конечно же, если она когда-нибудь появится на Земле.

Рентабельность разработки ископаемых обеих категорий определяется технической сложностью и стоимостью их добычи и транспортировки до места использования по сравнению с земными аналогами — примерно теми же принципами руководствуются и при разработке земных месторождений.

Так, заранее понятно, что доставлять сотни тонн топлива за пределы Земли — сложная и чрезвычайно дорогостоящая затея. Скорее всего, для работы станции, например на Луне, потребуется какое-то местное топливо. Но если добыча этого топлива даст определенный эффект, то будет ли рентабельна добыча ископаемых второй категории, пока никто не знает.

Некоторые оценки указывают, что добыча металлов платиновой группы покроет убытки, но и это вызывает немало вопросов.

Уже сейчас существуют две сравнительно крупные частные компании, планирующие разведку, а в будущем и добычу полезных ископаемых на астероидах.

Первой о своих планах заявила Planetary Resources, возглавляемая Эриком Андерсоном, который занимался бизнесом в области космического туризма (его компания Space Adventures организовывала полеты на МКС всех космических туристов).

Cооснователями первой космической горнодобывающей компании стали такие далекие от космической отрасли люди, как Джеймс Кэмерон и Ларри Пейдж. В 2012 году компания обещала, что к 2020 году создаст первый космический «склад горючего». На сегодня ей удалось запустить два пробных околоземных спутника-телескопа, предназначенных для демонстрации технологии разведки.

Второй крупный игрок — Deep Space Industries, также частная американская компания, пользующаяся поддержкой правительства Люксембурга. О своих планах DSI заявила в 2013 году, через год после Planetary Resources. Компания надеется начать активную добычу ценных металлов и воды уже к 2023 году. Сегодня первый спутник-прототип — Prospector-X — лишь ожидает старта.

Полезные компоненты грунта Луны и других небесных тел

Луна:

  • титанат железа;
  • силикаты железа и щелочных металлов;
  • вода 0,09 процента по массе (данные Chandrayaan-1).

Астероиды M-типа:

  • никель;
  • железо;
  • металлы платиновой группы.

Астероиды C-типа:

  • углерод и органика;
  • вода (до нескольких процентов по массе)

Астероиды S-типа:

Стоит сразу отметить, что технологии по забору материала с астероидов и комет уже существуют, правда, их совершенно точно нельзя назвать эффективными.

Среди миссий по доставке образцов внеземного вещества можно выделить Stardust (несколько миллионов частичек из хвоста кометы) и «Хаябуса» (несколько частичек с поверхности астероида Итокава).

Массовая добыча ископаемых подобными методами невозможна, они попросту не масштабируемы.

Немногим лучше обстоит дело с отработкой посадки на поверхность небольших небесных тел: в 2001 году аппарат NEAR Shoemaker стал первым зондом, совершившим мягкую посадку на астероид (Эрос), а в 2014 году на комету Чурюмова—Герасименко сел аппарат «Филы». Правда, посадка прошла не вполне удачно.

Но предположим, каким-то образом мы подготовили к запуску в космос автоматизированную станцию для добычи ископаемых, благо у нас теперь есть новая тяжелая ракета-носитель (спасибо, Илон). С какими проблемами столкнется космошахтер дальше? Рассмотрим их по порядку.

Куда лететь?

Уже на этапе выбора потенциальной цели возникают сложности. Заранее определить, какие полезные ископаемые и в каком количестве имеются на том или ином астероиде, чрезвычайно сложно. В арсенале астрономов, по сути, имеются только спектроскопические исследования с помощью земных и околоземных телескопов.

Но они показывают лишь, как поверхность астероида отражает свет. Это позволяет делать некоторые предположения, например о преобладании металлов на каких-то астероидах — они сильнее «блестят» по сравнению с другими.

Но чтобы делать конкретные предсказания по химическому составу и содержанию ископаемых, нам не хватает статистики.

Поэтому так важны миссии к астероидам, и поэтому планы как Planetary Resources, так и Deep Space Industries начинаются именно с подготовки флота небольших спутников-разведчиков. Важную роль в сборе данных сыграют и миссии OSIRIS-REx и «Хаябуса-2», направившиеся к углистым хондритам Бенну и Рюгу за образцами грунта.

Однако самые большие сложности у космических шахтеров возникнут тогда, когда они приступят к добыче полезных ископаемых на небесных телах.

Уже сейчас горные инженеры разрабатывают соответствующие технологии — этим занимаются в NASA, свои проекты есть у Научно-образовательного центра «Инновационные горные технологии», который был учрежден в 2005 году Горным институтом НИТУ «МИСиС» совместно с Институтом проблем комплексного освоения недр РАН при участии структур Росатома.

Что делать с низкой гравитацией?

Казалось бы, большой вес руды — это скорее проблема шахтеров на Земле, где необходимы массивные установки, мощные манипуляторы и большое количество взрывчатки для горных работ. Но, попав на Луну, почти вся существующая техника окажется в шесть раз менее эффективной.

Академик Николай Мельников, директор Горного института Кольского научного центра РАН, отметил на круглом столе в НИТУ «МИСиС», что осевое давление в буровом станке, к примеру, скорее приведет к тому, что приподнимется сам станок, чем пойдет бурение, а экскаватор будет отъезжать от забоя из-за большого напорного усилия.

Но у этой проблемы есть сравнительно простое решение — анкерные крепления для горнодобывающего оборудования. Впрочем, вопрос крепления к реголиту все-таки не так прост, о механических свойствах этого материала мы знаем не так много.

Специалисты NASA разрабатывают технологии, способные обеспечить сцепление при любой гравитации

Как не дать оборудованию износиться раньше времени?

Внеземным шахтерам предстоит столкнуться с реголитом — мелкодисперсным материалом с хорошими абразивными свойствами, особенно если говорить про лунный реголит. Это означает, что любое оборудование типа буровых установок будет быстро изнашиваться, а заменить бур на Луне не так-то просто.

Поэтому работа с реголитом потребует нестандартной техники забора грунта. Здесь может сыграть положительную роль то, что этот материал несет на себе электрический заряд: лунная пыль многие тысячи лет бомбардировалась заряженными частицами солнечного ветра, что привело к накоплению заряда. Значит, грунт можно будет собирать с помощью электрических полей.

«Заряженные частицы лунного грунта хорошо прилипают ко всему, — рассказывает Анна Плотникова, сотрудник Горного института НИТУ «МИСиС». — Можно представить себе робота, типа крота, который всасывает в себя грунт как пылесос. Но из-за этого прилипания нужно как-то продумать заборное отверстие, чтобы оно не забивалось».

Установка для получения аналога реголитов ЦИГТДля того чтобы создавать устройства, способные работать на Луне и других небесных телах, сотрудники Горного института «МИСиС» создали аппарат для производства реголита, чтобы проводить практические испытания внеземных горных машин. Это плазменная установка, которая позволяет создать аналог лунного реголита из земных составляющих.

Как быть без атмосферы?

Если мы говорим о роботизированных системах добычи, то отсутствие воздуха на Луне или астероиде поначалу выглядит как плюс: меньше причин для коррозии металлических деталей. Но и тут не все просто. Предположим, лунный шахтер занимается добычей воды, которой в реголите и так немного.

В земной атмосфере вода легко конденсируется и в широких температурных пределах остается жидкой или твердой. В условиях Луны вода будет легко сублимироваться и улетать при малейшем нагреве — сублимация возможна при температуре минус 160 градусов Цельсия.

А значит, большинство активных механических методов типа бурения приведут к потере драгоценного топлива.

Чтобы избежать этого, разрабатываются техники холодного бурения, при которых значительного нагрева бура и грунта не происходит.

Анна Плотникова и ее коллеги разработали способ менять конфигурацию наконечника бура с помощью магнитных полей, что позволяет значительно сократить трение и, следовательно, нагрев.

«Как мы знаем, нагрев происходит из-за трения. У грунтов на Луне есть особенность — из-за солнечного ветра идет постоянная ионизация, имплантация зарядов. У лунных грунтов аномальный коэффициент трения, больше единицы. На Земле таких показателей нет. Поэтому нагрев происходит колоссальный. У нас есть ноу-хау. Подробности я рассказывать не буду, но идея такая. Представим себе бытовой перфоратор — его бур ударяет, а потом прокручивается. Во время удара мы делаем так, чтобы пятно контакта инструмента с породой, которую он бурит, было минимально. В таком случае у нас почти нет трения. При ударе происходит откол, а не срезание».

Анна Плотникова, сотрудник Горного института НИТУ «МИСиС».

А в 2016 году была успешно отработана методика извлечения воды путем нагрева грунта (точнее, имитации реголита) для аппаратов в форм-факторе CubeSat. В качестве средства забора грунта выступает полый конус с большим количеством отверстий.

На поверхности конуса размещены нагревательные элементы, способные высвобождать даже химически связанную воду (в виде кристаллогидратов и гидроксидов).

Другой важный аспект — в вакууме сложно отводить тепло от нагревающихся приборов (на Земле с этим хорошо справляется воздух посредством прямой теплопередачи).

Впрочем, с этой проблемой инженеры уже научились справляться для космических аппаратов. Лишнее тепло в этом случае уходит в форме излучения.

Лабораторная установка для извлечения воды из реголита ЦИГТ

Как концентрировать собранное?

Внеземные полезные ископаемые второй категории, требующие транспортировки, совершенно точно ни к чему перевозить на Землю (или околоземную орбиту) в виде руды.

Зачем тратить добытое с большим трудом топливо на доставку обыкновенных силикатов наряду с металлами платиновой группы? Поэтому внеземной комплекс для добычи ископаемых должен сразу включать в себя отдельную линию по концентрированию добытого.

Один из существующих подходов к решению этой задачи заключается в испарении и последующей очистке руды с помощью метода «флеш-металлургии».

Испарив руду и получив плазму, — «облако» ионизованных атомов, — ее можно разделить с помощью магнитного поля, чтобы извлечь только необходимые вещества.

Хотя этот процесс требует большого количества электроэнергии (возможно, тут помогут солнечные батареи), он позволяет в конечном итоге получить очень чистые металлы.

«Мы уже создавали аппараты, подобные тем, что нужны для флеш-металлургии. Но они пока не использовались непосредственно для испарения и конденсации ископаемых. Горная отрасль купила у нас один такой аппарат — скорее для экспериментальных целей. Это плазменная установка, с помощью которой мы планируем испарять камень. В присутствии магнитного поля в ней будет возникать вихрь заряженных частиц. За счет того, что атомы разных веществ имеют разную массу, в этом вихре они будут разделяться: условно говоря, те, что потяжелее, — в одну сторону, те, что полегче, — в другую. Затем, поскольку разные атомы будут собираться в разных местах, они будут концентрироваться и выпадать в порошки или покрытия. Подобные техники можно применять для того, чтобы создавать металлические покрытия и детали прямо на орбите — чтобы не лететь и не ремонтироваться на Земле. Кроме металлов нужны и диэлектрики, полупроводники — кремний и другие. Их так же можно собирать».

Анна Плотникова, сотрудник Горного института НИТУ «МИСиС».

Интересно, что Deep Space Industries предполагает использовать при добыче еще более сложную версию этого метода концентрирования.

В ранних сообщениях о планах компании говорилось об использовании испарения металлов для 3D-печати запчастей и деталей прямо на астероиде или Луне.

Следует отметить, что в лунном грунте содержится большое количество магнитных материалов, например минерала ильменита, титаната железа. А значит, при работе с ним можно использовать уже известные техники магнитной сепарации.

Прототип установки для флеш-металлургии ЦИГТ

А это вообще законно?

Еще один важный вопрос: легальна ли вообще добыча ископаемых в космосе? В договоре о космосе 1967 года (точнее, о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела) однозначно указано, что космическое пространство не может быть национализировано — ни путем оккупации, ни как-либо иначе. Но про коммерческое использование космоса в нем не сказано ни слова.

Читайте также:  Сочинение на тему: "хамелеонство в нашей жизни" в рассказе "хамелеон" а.п. чехова

Возможно, в космосе реализуется ситуация с добычей рыбы в море — открытое море ничье и ловить в нем рыбу можно всем. Сейчас правовая регуляция добычи природных ресурсов на астероидах и Луне существует лишь в двух странах — в США и Люксембурге. Она обходит вопрос принадлежности небесных тел и их частей следующим образом.

На этапе добычи территория небесного тела и само небесное тело не принадлежат компании, как и ценные ресурсы, которые есть на нем. Право собственности на добытое возникает лишь после того, как ценный ресурс был непосредственно получен.

Единственное существенное различие между законодательствами Люксембурга и США состоит в том, что американские правовые нормы распространяются лишь на компании, базирующиеся в США.

Люксембургское законодательство распространяется и на компании, у которых просто есть офис в Люксембурге.

Как отметил Валентин Уваров, экс-директор департамента Объединенной ракетно-космической корпорации, сейчас в России создается экспертная группа по правовым вопросам космической деятельности. Она будет работать при Совете по космосу Российской академии наук.

По договору 1967 года «все станции, установки, оборудование и космические корабли на Луне и на других небесных телах открыты для представителей других государств». Поэтому будущие внеземные шахты будут открыты для посещения, если, конечно, кто-то соберется лететь ради такой «экскурсии» на Луну или астероид.

Есть в международном соглашении еще один пункт, который может повлиять на работу будущих космических старателей.

«Участники Договора осуществляют изучение и исследование космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, таким образом, чтобы избегать их вредного загрязнения, а также неблагоприятных изменений земной среды вследствие доставки внеземного вещества». Но будем надеяться на то, что разработка астероидов будет вестись «чистыми» способами.

Когда полетят первые робошахтеры?

Эксперты неоднократно называли самые разные сроки. Упомянутые выше Planetary Resources и DSI планировали приступить к добыче полезных ископаемых уже в 2020-х годах.

Кроме того, сейчас появляются первые компании-конкуренты, например Aten Engineering, возглавляемая бывшим сотрудником NASA и главой отдела Центра малых планет по стратегиям и инновациям Хосе Луи Галаше.

Галаше считает, что первые попытки извлечения ресурсов из астероидов произойдут в ближайшие 10-20 лет, а космическая добывающая промышленность начнет развиваться через 20-50 лет.

К добыче ресурсов на астероидах планирует присоединиться и Китай. Примерно полгода назад Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация заявила о планах начать разработку астероидов к 2040 году.

Правда, в данном случае действительно могут возникнуть правовые препятствия: если все вышеперечисленные проекты намечены и осуществляются частными компаниями, то появление у них конкурента в лице государственной корпорации может быть расценено как попытка национализировать участок космоса.

Напоследок стоит заметить, что платиновые металлы за пределами Земли есть не только на астероидах.

На околоземной орбите находятся тысячи единиц космического мусора — вышедшие из строя спутники, ступени ракет-носителей и обломки, возникшие в результате столкновений.

Сегодня разрабатывается множество проектов по сбору всего этого добра, поэтому вполне возможно, что первыми ценными ресурсами, доставленными на Землю из космоса, окажутся наши же земные золото, иридий и осмий.

Владимир Королёв

Источник: https://nplus1.ru/material/2018/04/12/cosmic-mining

Полезные ископаемые на луне — Какие полезные ископаемые есть на Луне? — 22 ответа



В разделе Наука, Техника, Языки на вопрос Какие полезные ископаемые есть на Луне? заданный автором Крымчанин лучший ответ это изотоп гелий-3, грунт, железо, алюминий, титан и магний
Источник: ссылка

Ответ от росток[гуру]Экспедиции американских астронавтов на Луну (1969-1972 гг. ) и советских автоматических станций «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» (1970-1976 гг.) , доставивших на Землю лунный грунт, позволили изучить вещественный и химический состав вещества лунной поверхности.

Было установлено, что большая часть поверхности Луны покрыта слоем обломочных пород, получившим название «реголит» . Лунный реголит — это довольно рыхлый слой на поверхности Луны толщиной в несколько метров.

В основном он состоит из мелких обломков со средним размером меньше миллиметра, накопившихся в течение миллиардов лет в результате разрушения лунных пород при перепадах температуры и ударах метеоритов.

Реголит насыщен инертными газами, среди которых присутствует изотоп гелия – гелий-3, которого практически нет на Земле и который можно эффективно использовать в разрабатываемых сейчас реакторах, работающих на принципах управляемого термоядерного синтеза.

У России уже есть планы по созданию в ближайшее десятилетие постоянной базы на Луне, где к 2020 году может быть начата добыча дефицитного изотопа гелий-3.Технология использования гелия-3 пока находится в стадии разработки, однако одна известная научная школа всячески расхваливает ее, называя изотоп гелия «идеальным топливом будущего».

Ряд стран уже проявил интерес к этой идее. Теперь вопрос в том, кто первым заставит данную идею заработать.В недалеком будущем на Луне планируется организовать добычу редкоземельных металлов, которые после транспортировки на Землю будут использованы для создания элементов электронной техники.

Редкоземельные металлы — химические элементы побочной подгруппы III группы периодической системы: скандий, иттрий, лантан и лантаноиды.

Кроме того, особый интерес у предпринимателей вызывает возможность разработки на Луне полезных ископаемых из платиновой группы: иридия, осмия, палладия, платины, родия и рутения. Все они обладают по-своему уникальными химическими и физическими свойствами: электропроводностью, устойчивостью к коррозии и каталитическими способностями. Эти минералы были обнаружены в образцах грунта, доставленного на Землю экспедициями на кораблях «Apollo».

Ответ от Андрей Макронович[гуру]
Гелий3
Ответ от Двутавровый[гуру]В основном Алюминий и Кремний.

Ну в небольших количествах железо, титан и никель.

Ответ от Первосортный[гуру]Чтобы ответить на этот вопрос, надо провести серьёзные геолого-разведочные работы. Впрочем, правильнее их назвать селеолого-разведочными.. . это ж не Земля.А так — можно говорить только о содержании тех или иных элементов в доступных образцах лунного грунта, но грунт — это ещё не полезное ископаемое. Алюминий на земле есть в любой глине, а кремний — это любой песок, но вот добывают его всё же на месторождениях, а не где попало.Так что пока не проведено детально исследование лунной коры — говорить не о чем.

Вот гелий-3 — это да, он приблизительно равномерно по всей поверхности Луны размазан, потому что приносится на неё солнечным ветром.

Ответ от Ѐоман Саморуков[гуру]
Да практически все что и на Земле кроме органических (уголь, нефть и тд)
Ответ от Ѝто,а шоб не сглазили))[гуру]
Практический интерес представляет только «тяжёлый водород» — тритий. Это источник энергии для перспективных (термоядерных) реакторов.
Ответ от В и х р ь[гуру]Здравствуйте! Ваш вопрос можно понимать и шире: зачем Луна нужна людям?С точки зрения будней жизни, при отсутствии на небосводе Луны ничего особенного бы не произошло!Также были бы дни и ночи, только не было бы приливов и отливов, и по ночам всегда были бы на небе только звёзды.В общем, скучновато было бы без Луны, и для поэтов, и писателей, и музыкантов пропал бы из произведений такой прекрасный и романтичный объект!А с точки зрения науки, издревле люди наблюдали солнечные и лунные затмения, которые подтолкнули к развитию астрономии, а это очень важно для осознания окружающего мира. Да и сейчас эти затмения позволяют собирать астрономам и геофизикам важную информацию для изучения и Солнца, и Луны, и атмосферы Земли. Но это известно давно. А вот более современные научные данные о том, насколько важна Луна для Земли и человеческой цивилизации.Во-первых, без Луны не было бы замедления суточного вращения Земли за счёт приливной волны, которое наблюдается сейчас (регулярно раз в несколько лет к суткам «добавляют» секунду, атомные часы идут точнее, чем вращается Земля) .Во-вторых, без Луны не было бы возможности на первом этапе космической эры выполнить «пробный» полёт на другое небесное тело (а Луна ведь очень близко расположена по космическим меркам) , как это уже сделали — это дало толчок развитию космических технологий;В-третьих, на будущее для монтажа и старта больших космических кораблей в дальний космос более идеального места, чем Луна, придумать невозможно — меньше тяготение и нет атмосферы, мешающей старту;В-четвёртых, Луна — это идеальное место для постройки постоянно действующей обитаемой обсерватории для наблюдений за дальним космосом (нет атмосферы) ,В-пятых, на дальнюю перспективу для реализации проекта STARLASP («Звёздный парус»)Луна является идеальным местом для размещения ядерной лазерной установки — облучателя космического корабля,В-шестых, лунная пыль (миллиарды тонн) из-за постоянного облучения космическими лучами (на Земле их не допускает к поверхности атмосфера) содержит огромное количество ядерного вещества гелий-3, который в перспективе может стать идеальным и неисчерпаемым источником энергии для человеческой цивилизации!И, в-седьмых, самое главное, без Лунных приливов едва-ли жизнь вышла бы из моря на сушу, поскольку водные био-объекты, оказываясь при отливе на суше, постепенно приучились пользоваться кислородом воздуха и затем начали заселять сушу.О том, что такой спутник планеты, как Луна – редкое явление в космосе и о её происхождении см. :Так что остаётся сказать спасибо Луне, что она есть, оказалось, что она ПРОСТО НЕОБХОДИМА нашей человеческой цивилизации, и если бы её не было, её пришлось бы, может быть в будущем «придумать» и искусственно создать! А так она есть «просто так», от Природы! Это просто ЗАМЕЧАТЕЛЬНО! Да здравствует Луна!

Всего Вам доброго.

Колонизация Луны на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Колонизация Луны

Источник: http://22oa.ru/poleznye-iskopaemye-na-lune/

Studio-Didier

Тематика колонизации Луны или процесс заселения ее человеком, в последнее время все чаще становится предметом не только фантастических произведений, но также вполне реалистичных планов и проектов по строительству обитаемых баз на Луне. Не менее актуальным вопросом является возможность добывать на Луне полезные ископаемые. Правда ли, что они вообще присутствуют на ней?

Полезные ископаемые Луны

Действительно, науке известно, что Луна обладает массой разнообразных ископаемых полезного типа, в частности, теми металлами, которые являются невероятно полезными ископаемыми для промышленности. Среди таковых следующие: • Алюминий; • Титан;

• Железо.

Помимо этого, в верхней части лунного грунта, первичного слоя, так называемом реголите, содержится обилие весьма редкого на Земле изотопа гелия-3, который может успешно применяться в сфере улучшения качества топлива и впоследствии применяться для перспективных реакторов термоядерного типа.

В том числе, если верить научным источникам, на Луне были найдены обильные залежи водяного льда. Ресурс spacefacts.ru регулярно публикует массу интересных статей с захватывающими фактами, в том числе, имеющих отношением и к еще не до конца изученной человечеством Луне.

Применение современных технологий на луне

Возможность использовать глубокий вакуум, присутствующий на Луне, а также дешевую солнечную энергию, открывают кардинально новые горизонты для таких сфер, как: • Материаловедение; • Электроника; • Металлобработки;

• Металлургия.

Ученым удалось не только обнаружить полезные ископаемые луны, но также разработать методики их добычи. На сегодняшний день осуществляются многие разработки промышленных методик добычи из реголита: • Кислорода; • Множественных металлов;

• Гелия-3.

В том числе, эффективная и динамичная добыча полезных ископаемых на Луне стала возможной благодаря использованию современных технологий и оборудования.

Стоит отметить, что условия для создания устройств микроэлектронного типа и процедуры обработки металлов на Земле весьма неблагоприятны по причине наличия больших объемов свободного кислорода в атмосфере.

Именно кислород является фактором, который существенно ухудшает качество сварки и литья. В том числе, кислород повинен в том, что получение подложек микросхем в больших объемах практически невозможно.

Помимо того, что на Луне присутствует масса полезных ископаемых, многие ученые отмечают ее пользу для человечества в том, что на нее можно выводить те или иные опасные и вредные для здоровья людей производства, тем самым сохраняя не только здоровье всего человечества, но также и здоровье планеты Земля, ее экологию.

Источник: http://studio-didier.com/pravda-li-chto-na-lune-prisutstvuyut-poleznye-iskopaemye/

Освоение луны и добыча плезных ископаемых на луне

Роскосмос планирует до 2020 года запустить на Луну два космических аппарата, а в перспективе создать на ней пилотируемую станцию, сообщил глава Роскосмоса Анатолий Поповкин. «Планируется освоение Луны.

Сегодня в наших планах до 2020 года запустить туда (на Луну — «ИФ-АВН») два автоматических аппарата», — сказал Поповкин в среду в эфире радиостанции «Вести FM». Он сообщил, что сейчас Роскосмос разрабатывает перспективную пилотируемую транспортную систему, «которая будет способна долететь до Луны».

Читайте также:  Мечтатель: характеристика и образ героя в романе ф.м. достоевского "белые ночи"

Лунные базы, скорее всего, будут созданы на полюсах Луны, сообщил руководитель одной из лабораторий Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов.

«Мы сейчас строим наше сотрудничество с целью начать освоение и изучение этих новых районов Луны, в перспективе открывая дорогу для создания там полярных баз», — заявил Митрофанов журналистам на пресс-конференции в рамках симпозиума по Солнечной системе в ИКИ РАН во вторник. По его словам, ранее изучению подвергались в основном экваториальные, а не полярные районы Луны, но теперь у ученых возникла необходимость более плотно подойти к исследованию именно полярных районов.

По словам начальника управления стратегического планирования и целевых программ Роскосмоса Юрия Макарова, после 2030 года (ориентировочно к 2037 году) на Луне могут появиться обитаемые научные станции, сообщает Интерфакс. Предполагается, что для строительства и обеспечения данной станции будут применяться материалы и вода (если она будет обнаружена), которые есть на Луне.

Электроэнергией станцию будут обеспечивать солнечные батареи. Напомним, что в 2015 году в сопровождении пары орбитальных аппаратов и лунохода на Луну отправится станция «Луна-Глоб». После сбора необходимых данных планируется запустить еще один ровер, который должен будет приземлиться в районе южного полюса и собрать данные по близлежащей территории и кратерам.

Если все пройдет успешно, то еще одним этапом станет отправка на Луну более мощного лунохода, который, как ожидается, доставит на Землю примерно один килограмм лунного грунта и образцов горных пород. Источник: km.ru

Россия планирует приступить к колонизации Луны в 2030 году. Разработанный предприятиями Роскосмоса и рядом научных учреждений проект концепции российской лунной программы оказался в распоряжении «Известий».

Ее цель — создать к середине века обитаемую базу на Луне и лунный полигон с возможностью добычи на спутнике Земли полезных ископаемых.

В подготовке предложений в концепцию участвовали Институт космических исследований РАН (в том числе глава этой организации академик РАН Лев Зеленый), ЦНИИмаш, НПО имени Лавочкина, РКК «Энергия» имени Королева, НИИ ядерной физики МГУ, Государственный астрономический институт имени Штернберга МГУ.

В новой концепции, так же как и в предыдущих проектах, упоминается необходимость международной кооперации, но с оговоркой: «Должна быть обеспечена независимость национальной лунной программы от условий и объема участия в ней иностранных партнеров».

Известно, что в веществе Луны присутствуют алюминий, железо, титан, редкоземельные металлы и другие элементы.

Согласно документу, после геологических исследований будет разработано технико-экономическое обоснование целесообразности их добычи, переработки и доставки на Землю.

При этом предусматривается возможность привлечения на Луну частных инвесторов. Работы по освоению Луны до 2040 года авторы делят на три этапа.

В 2016-2025 годах планируется отправка автоматических межпланетных станций «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27» и «Луна-28».

Задачи этих аппаратов — выбор наиболее перспективного района в области Южного полюса Луны для будущего развертывания там полигона и лунной базы.

В 2028-2030 годах предполагается осуществить пилотируемые экспедиции на орбиту Луны без высадки на поверхность — в этих целях в РКК «Энергия» уже создается транспортный пилотируемый корабль.

В 2030-2040 годах планируется начать экспедиции посещения космонавтами потенциального района размещения лунного полигона и развертывание первых элементов инфраструктуры из лунного вещества.

Стоимость проектов просчитана только для первого этапа — это порядка 28,5 миллиардов рублей.

В Роскосмосе пояснили, что предложения в Федеральную космическую программу будут проходить всестороннюю экспертизу на уровне отраслевых экспертов и ученых, после чего проект ФКП будет передан на рассмотрение в правительство.

Источник: http://inpapirus.world/ru/content/osvoenie-luny-i-dobycha-pleznyh-iskopaemyh-na-lune

«Мы отправим к Луне миссию «Луна-25» для отработки технологии посадки» | Инновации на РБК+

О перспективах исследований естественного спутника Земли и добычи на нем ископаемых РБК+ рассказал замначальника отделения ФГУП «ЦНИИмаш» (входит в госкорпорацию «Роскосмос») Константин Елкин.

Фото: Григорий Сысоев/РИА Новости

— Несколько стран рассматривают возможность добычи на Луне полезных ископаемых, в том числе гелия-3, и доставки их на Землю. Ведутся ли в России подобные исследования?

— Разработка потенциальных ресурсов Луны давно находится в зоне внимания многих специалистов разных стран.

Вопросы прикладных исследований Луны, применения лунного грунта, так называемого реголита, для самообеспечения пилотируемых экспедиций и обитаемой лунной базы начали изучаться еще в 1960-е годы — одновременно с практической постановкой задачи проведения пилотируемых экспедиций на Луну.

Процесс выдвижения идей и разработки соответствующих технологий с тех пор развивался последовательно и поступательно.

После завершения американской лунной пилотируемой программы Apollo и закрытия советской программы полетов автоматических межпланетных станций серии «Луна» в середине 1970-х годов произошло снижение интереса к освоению Луны, но в 1980-е годы, в связи с разработкой в СССР универсальной ракетно-космической транспортной системы «Энергия — Буран», была проведена большая по объему работа по изучению и подготовке к организации постоянно функционирующей на Луне обитаемой исследовательской базы. И тогда были выполнены разработки целого спектра устройств и специальных луноходов для практических работ с лунным грунтом. Эти работы не получили продолжения ввиду известных событий социально-экономической жизни нашей страны в 1990-е годы и начале 2000-х годов. Всплеск интереса к проблемам исследования и последующего освоения Луны произошел за рубежом, в странах Западной Европы, Японии и Китае, а также в США, выделивших многомиллиардное финансирование работ NASA по программе Constellation («Созвездие») в 2004–2010 годах.

— А в России после распада СССР совсем никаких работ не проводилось?

— В нашей стране интерес на уровне научно-исследовательских работ сохранялся все эти годы в рамках тем, проводимых «Роскосмосом», головным исполнителем которых выступал ЦНИИмаш. Активное участие в них принимали ученые Государственного астрономического института МГУ им. П.К.

Штернберга во главе с профессором Владиславом Шевченко, специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского, а также ИКИ РАН, ФГУП КБОМ и НПО им. Лавочкина.

Исследования проектного облика, технологий и технических решений первых необходимых миссий по апробации технологий использований местных ресурсов Луны продолжаются у нас и сейчас.

— Недавно было сообщение, что США основной своей доктриной освоения космоса назвали Луну, хотя ранее они ориентировались исключительно на Марс. Мы будем сотрудничать в изучении и освоении Селены с американцами или европейцами?

— Давайте начнем с того, что в обозримом будущем задачи практического освоения лунных ресурсов не ставятся нигде в мире. Они по определению существенно более сложные, чем современный проект Международной космической станции.

На первом этапе возвращения человечества на Луну планируется ее исследование автоматами. И здесь Россия одна из ведущих стран, которая последовательно реализует свою стратегию.

 Так, совместно с европейскими партнерами в 2019 году мы отправим к Луне миссию «Луна-25» для отработки технологии посадки, затем будут орбитальный модуль, посадочный модуль, лаборатория, луноход.

Отмечу, что интерес к нашей программе проявляют и страны БРИКС.

Параллельно с этим будут идти работы по созданию Международной орбитальной посещаемой лунной станции. Кроме «Роскосмоса» и NASA, активными участниками этого проекта являются РКК «Энергия» (входит в госкорпорацию «Роскосмос») и американская корпорация Boeing. Так что сейчас Россия активно вовлечена в процесс равноправного участия в международной программе освоения Луны.

— Но давайте вернемся к будущему. Есть ли у нас технологии бурения инопланетного грунта и доставки его на Землю? При каких условиях подобная деятельность может быть экономически целесообразна?

— Научные отрасли развиваются, создаются новые материалы, электронно-компонентная база, так что сейчас нужно работать по-другому.

В настоящее время для установки на посадочный аппарат проекта «Луна-Ресурс-1» (посадочный аппарат) создается бурильная установка нашими партнерами из Европейского космического агентства (ЕКА), которые частично используют свой опыт аналогичной разработки для марсохода проекта «ЭкзоМарс».

Мы считаем, что должны иметь и свою бурильную установку, и сейчас ИКИ РАН занимается проработкой возможности создания аналогичной системы современного поколения.

Что касается доставки на Землю образцов реголита, полученных бурением, то это задача опытно-конструкторской работы «Луна-Грунт», которая входит в состав действующей Федеральной космической программы, здесь также предусмотрена тесная кооперация с ЕКА.

В отношении вопроса об условиях именно экономической целесообразности деятельности по бурению на Луне и доставки на Землю полученных образцов — отмечу, что в ближайшие 10–15 лет такие проекты будут иметь исключительно научную значимость, но при этом их результаты, в принципе, могут стать основой будущих рентабельных проектов освоения Луны — например, если вдруг будут найдены минералы с уникальными свойствами. Сейчас существует очень важное ограничение: современный международно-правовой статус Луны не позволяет никаким странам, отдельным организациям и лицам заниматься работами по добыче лунных ресурсов и поставкам на Землю товарной продукции на их основе. Если основные принципы международной деятельности на Луне не будут изменены, тогда все освоение Луны будет сведено к вопросам повышения уровня самообеспечения исследовательских станций, как это сейчас происходит в Антарктиде.

— С чего, на ваш взгляд, может начаться освоение полезных ископаемых на Луне? Какие станции там нужно построить для этого? Позволяет ли сегодняшнее состояние российской космической промышленности создать аппараты для такой деятельности?

— В ответе на этот вопрос воспользуюсь уже давно выработанной многими специалистами позиции в отношении начальных этапов использования на Луне местных ресурсов: освоение ресурсов Луны начнется с отработки необходимых операций по обеспечению надежности проводимых миссий.

Это тестовые операции по возможности производства из реголита компонентов топлива для ракетных двигателей и расходных газов для систем жизнеобеспечения.

А также отработка операций заглубления в реголит модулей для длительного нахождения на Луне членов экипажей, что необходимо для повышения уровня защищенности космонавтов от проникающей космической радиации на поверхности Луны, не обладающей ни плотной атмосферой, ни магнитным полем, которые на Земле создают условия для существования биосферы. Нужны и технологии защиты от лунной пыли для налунных механизмов и гарантированной эффективной защиты от нее здоровья членов экипажей.

Уже предложено много вариантов обликов производственных комплексов для Луны, ориентированных на разные направления расширенной деятельности на ее поверхности.

Большинство существующих предложений основано на опыте создания наземной горнозаводской техники открытых карьеров и использования ресурса солнечной энергетики сравнительно медленно вращающейся вокруг своей оси Луны либо на применение ядерной энергетики.

— Как в фантастических фильмах, по Луне будут бегать российские и западные «комбайны»?

— Можно сказать и так. Известны многие варианты лунных опытно-промышленных комплексов — все они могут располагаться на лунной поверхности и быть ориентированными на операции с лунным грунтом-реголитом, что объясняется наличием информации о составе и свойствах реголита и практически полным отсутствием экспериментальных данных о лунных недрах.

Конкретные типы и виды этих комплексов представляют широкое поле для инженерной фантазии.

По состоянию на сегодня, на мой взгляд, наиболее глубоко проработан вариант передвижного комбайна по переработке самых древних участков реголита для извлечения летучего газа — очень редкого на Земле изотопа гелия-3, который может быть востребован в будущих вариантах термоядерных реакторов.

Несмотря на то, что принципы создания техники, лунных производственных комплексов и механизмов известны, создание ее в «лунном» исполнении представляет новую сложнейшую задачу.

Поэтому ответ на поставленный вопрос: сможет ли современная российская космическая промышленность изготовить подобную технику — является составным, а именно: в принципе создание отдельных ее видов возможно, поскольку эти технические системы не сложнее современных ракет-носителей и космических аппаратов.

И сейчас ученые «Роскосмоса» изучают эти вопросы для обоснования инвестиций, но все это будет возможно только после научного изучения реголита на Луне или на орбитальной лунной станции.

— Какие этапы в освоении полезных ископаемых на Луне вы можете выделить? С какого года будет возможно начать добычу лунного грунта, по вашим оценкам?

— Это длительный прогноз. По нашим оценкам, как минимум в течение ближайших 50 лет человечество будет готовиться к тому, чтобы сделать Луну новой производственной площадкой. Для сравнения приведу пример: Антарктида не стала таковой, несмотря на почти 60-летнюю историю ее интенсивных исследований и существенно — по сравнению с Луной — большую доступность для разработок.

 И, конечно, нельзя не напомнить и о современном правовом положении Луны, которое, в отношении начала там производственной деятельности, содержит определенные ограничения и требования согласования через ООН. (Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, принято резолюцией 34/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 5 декабря 1979 года — см. сайт ООН).

— Что еще, кроме технических и финансовых нюансов, может влиять на исследование Луны?

— Лунная «экология». Среда нашего спутника «хрупкая» ввиду отсутствия на ней привычных для Земли факторов водной и атмосферной эрозии.

Даже начальные шаги по развертыванию производств способны создать серьезные препятствия по использованию Луны в научных целях, например для работы астрономических обсерваторий, из-за сложной динамики лунной пыли, которая будет инициироваться работами производственной техники.

— И что же делать? Как совместить производственное освоение Луны и научные исследования?

— В отношении этапности вероятной будущей производственной деятельности на Луне — сейчас, наверное, единственное положение, по которому есть согласованное мнение специалистов — это то, что решению по масштабному использованию лунных ресурсов обязательно должна предшествовать работа научной лунной базы с отработкой соответствующих технологий при соблюдении всех необходимых «лунной экологии» предосторожностей.

— Какие исследования сейчас ведутся в ЦНИИмаш по этому направлению? Каковы их результаты? Какие еще полезные ископаемые, кроме гелия-3, можно будет добывать на Луне?

— Мы сейчас ведем научно-исследовательские работы в направлении поиска решений рационального развития отечественной программы изучения и последующего освоения Луны. Результаты современного цикла этих работ будут представлены заказчику — «Роскосмосу» — в конце 2018 года.

В отношении лунных полезных ископаемых — вновь подчеркну, что на сегодня никаких месторождений, полезных для человечества в традиционном для геологии и земной практики смысле, не выявлено. Пожалуй, можно говорить только о поисках залежей воды, потенциально очень полезной для самообеспечения расширенной деятельности на Луне.

И здесь уже есть результаты по технологиям получения кислорода, углекислого газа, азота, водорода, других веществ, нужных и для производства компонентов ракетных топлив и расходных материалов систем жизнеобеспечения, по проектам налунной металлургии и добычи редкоземельных металлов.

А также по поиску мест падения астероидных тел с высоким содержанием железа и никеля и металлов платиновой группы. Конечно, рассмотрены проекты американских исследователей по добыче на Луне изотопа гелий-3.

Есть еще одно предложение по организации на Луне солнечной электростанции, передающей на приемные устройства Земли (или на орбитах ИСЗ) сконцентрированную энергию. Но все это, повторю, задачи сравнительно отдаленного будущего. Будущего, которое мы создаем уже сегодня. 

Источник: http://www.rbcplus.ru/news/5a4236257a8aa96039f3bf16

Ссылка на основную публикацию