Mėnulio kalnakasiai šią savaitę buvo ypač džiugūs, kai mokslininkai teigė radę įtikinamų vandens ledo Mėnulio paviršiuje įrodymų. Ten daug daugiau ledo, nei mes manėme, ir dabar mes tiksliai žinome, kur jis slypi. Tai gali labai supaprastinti būsimą vandens gavybą.
Gerai prieš šį atradimą mokslininkai bandė rasti vandens, kuris gali pasislėpti mėnulio paviršiuje. Tai šaltinis, kuris bus nepaprastai vertingas būsimoms ilgalaikėms misijoms į Mėnulį, nes vanduo yra būtinas gyvybei čia, Žemėje. Jį galima perdirbti mėnulio buveinėje arba naudoti geriant ar maudantis. Be to, su jo pagalba būtų galima auginti augalus, reikalingus būsimiems mėnulio gyventojams pamaitinti.
Bene didžiausias ir tiesioginis mėnulio vandens panaudojimas yra raketų kuras. Pagrindiniai vandens komponentai - vandenilis ir deguonis - yra dvi svarbiausios medžiagos, naudojamos raketų kurui gaminti. O jei iš vandens mėnulyje gaminsite raketų kurą, būtų puiku sutaupyti pinigų ambicingoms misijoms kosmose. Kol kas raketos, paliekančios Žemę, turi turėti visą reikiamą kurą. Tačiau naudojant mėnulio ledą raketos galėtų būti papildomos kursuojant kosmose ir pasiektų tolimesnes vietas už mažiau pinigų.
Ar vanduo geriau už aliejų?
„Idėja yra sukurti tam tikrą ne žemės tiekimo grandinę tam tikriems produktams, ypač vandeniui kaip kurui, kad kosmose būtų daug lengviau judėti iš vieno kūno į kitą“, - sako Julie Brisset. Floridos kosmoso instituto mokslinis bendradarbis.
Kažko pristatymas į kosmosą visada brangus. Jei norite, kad jūsų palydovas išvengtų Žemės gravitacijos, jums reikės daug degalų, kad jis patektų į orbitą. Tiesą sakant, didžiąją dalį raketos svorio, paleidžiant ją, sudaro kuras. Kuo giliau į kosmosą, tuo daugiau reikia degalų. Norint atsiriboti nuo planetos traukos, reikia daugiau energijos. Todėl misijos į giluminę kosmosą tampa vis brangesnės, nes reikia didelės raketos ir daug kuro.
Bet ką daryti, jei užuot paėmę degalų į Žemę, galite pripildyti baką kuro, kuris jau yra kosmose? Tada misijos į gilų kosmosą taptų kasdieniškos, kaip kelionės iš vieno miesto į kitą. „Įsivaizduokite, kad turėjote išlipti iš Denverio, o kelyje nebuvo degalinių, o jūs turėjote nešti dujas iki pat Niujorko“, - sako George'as Sowersas, Kolorado kasyklų profesorius ir buvęs „United Launch“viceprezidentas. Aljansas. „Viso to tikrai nepateksite į automobilį. Turėsime paimti priekabą “. Štai kodėl mėnulio vystymosi idėja yra tokia jaudinanti protą. Vandenį mėnulyje buvo galima išgauti, suskaidyti į raketų kurą ir gabenti į apskrito arba žemos žemės orbitą. Raketos nebūtinai turi būti didelės, kad galėtų vežtis visą kurą. Jie galėjo tiesiog prisišvartuoti degalinėje ir papildyti degalų ilgoms kelionėms.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kurą iš Mėnulio gabenti į kitas kosmoso vietas bus daug pigiau nei gabenti iš Žemės. Mėnulyje šeštadalis Žemės gravitacijos, o tai reiškia, kad norint atsiskirti nuo paviršiaus reikia mažiau energijos. Sėjėjai neseniai analizavo mėnulio kuro gabenimo į skirtingas kosmoso vietas kainą. Pavyzdžiui, Mėnulio vandens pristatymas į žemą Žemės orbitą yra pigesnis nei siuntimas iš Žemės, nors mūsų planeta yra arčiau. „Jei ketinate naudoti šį kurą žemoje Žemės orbitoje, sutaupysite 20–30 proc., Jei naudosite ne žemės, o mėnulio kurą“, - sako Sowersas.
Mokslininkai dešimtmečius fantazavo, kaip Mėnulio vandenį paversti raketiniu kuru, nes pasirodė įrodymai, kad mėnulio stulpai yra tinkami ledo vystymuisi. 1994 m. Bendras NASA ir JAV karinis tyrimas „Clementine“parodė, kad krateriuose prie Mėnulio polių yra vandens. Šios vietos niekada nemato Saulės šviesos ir niekada nepasiekia aukštesnės nei -250 laipsnių Fahrenheito temperatūros. Nuo to laiko kelios misijos į mėnulį patvirtino, kad šioje vietovėje gali būti vandens. 2009 m. NASA numetė erdvėlaivį „LCROSS“į kraterį Mėnulio pietiniame ašigalyje, kad sužinotų, kokias medžiagas išmeta smūgis. Nustatyta, kad išleidžiama 5% vandens.
Tačiau šią savaitę PNAS paskelbtas tyrimas rodo, kad kai kurios mėnulio sritys gali būti panardintos į vandenį. Havajų universiteto ir Brauno universiteto mokslininkai išanalizavo duomenis, surinktus Indijos „Chandranayan 1“erdvėlaivio, kuris išplaukė į mėnulį 2008 m. Naudodamiesi vienu iš amato prietaisų, jie galėjo atvaizduoti ledo plotus Mėnulyje, matuodami vandens atspindį. Jie taip pat skenavo šias vietas infraraudonųjų spindulių šviesoje ir nustatė, kad vanduo yra ledo, o ne skysčio ar garų pavidalo. Jie ne tik patvirtino, kad mėnulio paviršiuje yra vandens ledo, bet ir tai, kad kai kuriose žemės vietose yra 20–30 proc. Ledo. Priklausomai nuo to, kiek giliai ledas eina po paviršiumi, būtų galima nustatyti, kur būtų išgaunami raketinio kuro komponentai.
Kuro sandėlis žemoje Žemės orbitoje atveria naujas galimybes misijoms kosmose. Pavyzdžiui, būtų galima pastatyti kosminį vilkiką - raketą, kuri sėdi kosmose ir vėl ir vėl pildo degalus, ir nuneštų palydovus į norimą tikslą. Dabar palydovai, paleisti į aukštą orbitą, praleidžia nuo šešių mėnesių iki metų, kad lėtai pakiltų aukščiau naudojant borto variklius. Per šį laiką jie negali atlikti savo darbo ir neatneša pinigų. Tačiau naudojant kosminį vilkiką palydovai galėtų būti dislokuoti žemesnėse orbitose su mažomis raketomis, o tada kosminis vilkikas galėtų juos panaudoti, kad palydovai patektų į norimą orbitą vos per kelias dienas. Tai sutaupytų palydovų operatorių pinigų: jiems nereikėtų paleisti didelės raketos, kad jų kroviniai patektų į kosmosą.ir jie būtų turėję daugiau laiko dirbti su savo palydovu.
Taigi taip, mėnulio vanduo yra kietas kaip kuras, tačiau nebus lengva pradėti jo kasimą. Pirmiausia reikia atlikti plačią žvalgybą. PNAS tyrimo dėka mokslininkai iš esmės sukūrė žemėlapį, kuriame parodyta, kur ieškoti sultingiausių vandens ledo vietų Mėnulio ašigaliuose. Kitas žingsnis bus nusiųsti „lander“ir „mėnulio roverius“, kad surastų geriausias vietas. Mokslininkai dar nežino, ar ledas yra purvo, sumaišyto su ledu, ar kietų kaladėlių, sumaišytų su kita paviršiaus medžiaga. „Mes mokame suprojektuoti gavybos įrangą. Mes tiesiog nežinome, kokią įrangą naudoti “, - sako Metzgeris.
Viena idėja yra iškasti mėnulio dirvą ekskavatoriumi, kuris siunčia medžiagą procesoriui. Procesorius šildymo procese atskiria ledą nuo dirvožemio ir, naudodamas elektrą, suskaido vandenį į pagrindines sudedamąsias dalis. Dalis gautų degalų sunaudojama likusiam vandeniui iš Mėnulio paleisti į transporto priemonę į kuro sandėlį.
Žinoma, visa tai bus brangu. „Viskas priklauso nuo sąnaudų analizės“, - sako Metzgeris. "Ar pigiau paleisti raketų kurą iš Žemės, ar pigiau vieną kartą paleisti įrangą į kosmosą ir tada prižiūrėti tą įrangą ir naudoti ją nuolatos kuriant raketų kurą kosmose?" Remdamiesi Metzgerio, Brissé ir Sowerso analize, jie padarė išvadą, kad prireiks dešimties metų, kol investuosime į kasybą Mėnulyje, kol ji taps pelninga. Kadangi mėnulio kasyba yra rizikingas verslas, rizikos kapitalistai gali nenorėti aktyviai dalyvauti šiame versle.
Štai kodėl komanda siūlo, kad NASA turėtų bendrai finansuoti ankstyvosios kasybos plėtrą. Taigi komerciniai investuotojai labiau linkę bendradarbiauti su patikima agentūra, kuri gali padengti kai kurias išlaidas.
NASA neteiks paslaugos investuotojams: kosmoso agentūra pasiūlė, kad kasmet kosminiams laivams kuruoti iš bazės iš Mėnulio paviršiaus gali prireikti iki 100 metrinių tonų degalų. Jei visa tai bus paleista iš Žemės, tam reikės apie 3,5 milijardo dolerių per metus. Sutaupius Mėnulio kuro, misijos į Mėnulį ir Marsą bus pigesnės. „Komandiruotės į Marsą būtų pigesnės ir viskas, ką darome už Žemės ribų“, - sako Sowersas. Pavyzdžiui, naudojant mėnulio kurą raketoms papildyti, skrydžio į Mėnulį iš Žemės kaina sumažėtų tris kartus, sakė Sowersas. Tai svarbu atsižvelgiant į tai, kad NASA vėl ketina atlikti žmogaus misiją į mėnulį.
Ilja Khelis