Mineraler på månen: teorier, gruvprojekt, marksammansättning och erforderlig teknisk utveckling

2024 Författare: Henry Conors | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-12 13:05

Månen är en naturlig satellit på jorden. För ett halvt sekel sedan satte människan sin fot på dess yta. Sedan dess har verkliga möjligheter dykt upp för direkta vetenskapliga studier av ytan och det inre av detta himmelska föremål. Finns det mineraler på månen? Vilka är dessa resurser och kan de utvinnas? Du hittar svar på dessa frågor i vår artikel.

Månen och dess inre struktur

Vår planet har bara en naturlig satellit - månen. Det är den satellit som ligger närmast solen i hela solsystemet. Månen är på ett avstånd av 384 000 kilometer från jorden. Dess ekvatorialradie är 1 738 km, vilket ungefär motsvarar 0,27 jordens radie.

Innan du pratar om mineraler på månen bör du beskriva den inre strukturen av denna himlakropp så detaljerat som möjligt. Så vad vet forskare idag?

Liksom planeten Jorden består månen av en kärna, mantel och yttre skorpa. Månens kärna är relativt liten (endast 350 km i diameter). Den innehåller mycket flytande järn, det finns också föroreningar av nickel, svavel och några andra grundämnen. Omkring kärnan finns ett lager av delvis smält material som resulterade från kristalliseringen av magma för cirka 4 miljarder år sedan (kort efter att månen själv bildades).

Månskorpans tjocklek varierar från 10 till 105 kilometer. Dessutom är dess tjocklek märkbart mindre på den sida av satelliten som är vänd mot jorden. Glob alt kan två zoner särskiljas i månreliefen: bergiga kontinentala och sänkta - de så kallade månhaven. De senare är inget annat än enorma kratrar som bildats som ett resultat av bombardementet av månens yta av asteroider och meteorer.

Månens yta

Vi är redan vana vid att inse att under våra fötter finns ett flermetersskikt av sedimentära bergarter - kalksten, sandsten, lera. Men månen är inte jorden. Här är allt ordnat annorlunda, och det finns helt enkelt inga stenar av sedimentärt ursprung och kan inte vara det. Hela ytan på vår satellit är täckt med regolit eller "månjord". Detta är en blandning av fint detrital material och fint damm, bildat som ett resultat av konstant meteoritbombardement.

Tjockleken på månens regolitskikt kan nå flera tiotals meter. Och i vissa områden av ytan överstiger det inte två centimeter. Utåt liknar detta lager en gråbrun filt av damm. Förresten, mig självTermen "regolith" kommer från två grekiska ord: "lithos" (sten) och "rheos" (filt). Märkligt nog påminde lukten av regolit astronauterna om bränt kaffe.

Det bör noteras att kostnaden för att transportera ett kilo materia från månen uppskattas till cirka 40 tusen dollar. Ändå har amerikanerna tot alt sett redan levererat över 300 kilo regolit till jorden från olika delar av satellitens yta. Detta gjorde det möjligt för forskare att göra en grundlig analys av månens mark.

Det visade sig att regoliten är lös och ganska heterogen. Samtidigt håller det ihop bra till klumpar, vilket förklaras av frånvaron av en oxidfilm. I det övre lagret av regolit (inte djupare än 60 cm) dominerar partiklar upp till en millimeter stora. Månjorden är helt uttorkad. Den är baserad på bas alter och plagioklaser, som nästan liknar jordens sammansättning.

Så, finns det några mineraler på månen under regolitskiktet? Du kommer att lära dig mer om detta senare i vår artikel.

Mineraler på månen: komplett lista

Glöm inte att jorden och månen i själva verket är halvsystrar. Därför är det osannolikt att tarmarna i vår enda satellit döljer några mineralsensationer. Men ändå, vilka mineraler finns det på månen? Låt oss ta reda på det.

Olje, kol, naturgas… Dessa miner altillgångar existerar inte och kan inte existera på månen, eftersom de alla är av biogent ursprung. Eftersom det inte finns någon atmosfär eller organiskt liv på vår satellit, deras bildninghelt enkelt omöjligt.

Men olika metaller ligger i månens inre. I synnerhet järn, aluminium, titan, torium, krom, magnesium. Sammansättningen av månregoliten innehåller också kalium, natrium, kisel och fosfor. Med hjälp av den automatiska interplanetära stationen Lunar Prospector, som lanserades 1998, var det också möjligt att fastställa lokaliseringen av en viss metall på månens yta. Så, till exempel, en karta över fördelningen av torium på månen ser ut så här:

I allmänhet kan alla månstenar och mineraler delas in i tre grupper:

1. Bas alter från månhaven (pyroxen, plagioklas, ilmenit, olivin).
2. KREEP-stenar (kalium, fosfor, sällsynta jordartsmetaller).
3. ANT-stenar (norit, troctolit, anortosit).

Bland annat har betydande vattenreserver i form av is också upptäckts på Månen (cirka 1,6 miljarder ton tot alt).

Helium-3

Den kanske främsta och mest lovande när det gäller utvecklingen av fossiler på månen är helium-3-isotopen. Jordbor betraktar det som ett möjligt termonukleärt bränsle. Således, enligt den amerikanske astronauten Garrison Schmidt, kommer utvinningen av denna lätta heliumisotop inom en snar framtid att kunna lösa problemet med energikrisen på jorden.

Helium-3 kallas ofta för "framtidens bränsle" i vetenskapliga kretsar. På jorden är det extremt sällsynt. Alla reserver av denna isotop på vår planet uppskattas av forskare till inte mer än ett ton. Baserat på detta är kostnaden för ett gram av ett ämne lika med tusen dollar. Dock ett gramhelium-3 kan ersätta upp till 15 ton olja.

Det är värt att notera att det inte kommer att vara lätt att etablera processen att utvinna helium-3 på månens yta. Problemet är att ett ton regolit endast innehåller 10 mg värdefullt bränsle. Det vill säga för att utveckla denna resurs på ytan av vår satellit kommer det att vara nödvändigt att bygga ett riktigt gruv- och bearbetningskomplex. Uppenbarligen är detta inte möjligt under de kommande decennierna.

Moon gruvprojekt

Mänskligheten funderar redan på allvar på månens kolonisering och utvecklingen av dess miner altillgångar. Teoretisk gruvdrift på månen är fullt möjlig. Men i praktiken är detta mycket svårt att genomföra. För detta, på ytan av vår satellit, kommer det att vara nödvändigt att skapa en lämplig industriell infrastruktur. Dessutom måste allt du behöver hämtas från jorden - material, vatten, bränsle, utrustning, etc.

Vissa projekt är dock redan under utveckling. Således planerar det amerikanska företaget SEC att på allvar engagera sig i utvinningen av månens is och produktionen av bränsle för rymdfarkoster baserat på det. Till detta planerar man att använda både robotar och levande människor. I slutet av 2017 tillkännagav NASA godkännandet av ansökningar med tekniska förslag för utvinning av resurser från rymdobjekt. Specialisterna på denna avdelning hoppas att gruvdrift ska bli verklighet 2025.

Men Kina är allvarligt intresserad av sällsynta jordartsmetaller som finns i månskorpan. Att studera och bemästraav denna resurs planerar landet att etablera en speciell forskningsbas om månen. Ryska federationen släpar inte efter de ledande rymdmakterna. Till 2025 planerar Roscosmos att skapa en serie robotar för gruvdrift på månen.

Avslutningsvis…

Det finns inga mineraler på månen som sådan. Åtminstone i vår, jordiska, förståelse av denna term. Ändå har ett antal metaller hittats i månskorpan, särskilt i regoliten. Bland dem är järn, aluminium, titan, torium, krom, magnesium och andra. Utvinning av miner altillgångar på Månens yta är teoretiskt möjligt, men praktiskt taget ännu inte genomförbart.