Rudarje Lunine tal in led bi lahko bili ključ do preživetja človeka na Luni

Če bi vas ta trenutek prepeljali na Luno, bi zagotovo in hitro umrli. To je zato, ker ni atmosfere, temperatura površine se spreminja od praženja 130 stopinj Celzija do ohlajanja kosti minus 170 stopinj C (minus 274 stopinj F). Če vas pomanjkanje zraka ali strašne vročine ali mraza ne ubije, bo mikrometeoritsko bombardiranje ali sončno sevanje. Po vseh močeh luna ni gostoljubno mesto.

Če pa bodo ljudje raziskovali luno in morda tam živeli nekega dne, se bomo morali naučiti, kako se spopasti s temi zahtevnimi okoljskimi pogoji. Potrebovali bomo habitate, zrak, hrano in energijo ter gorivo za pogon raket na Zemljo in morda tudi na druge destinacije. To pomeni, da bomo potrebovali sredstva za izpolnitev teh zahtev. Lahko jih pripeljemo z Zemlje - dragi predlog - ali pa bomo morali izkoristiti vire na sami luni. In tu pride ideja o uporabi virov na mestu samem ali ISRU.

Glej tudi: Internet se je zaljubil v NASA-jev novi video

Podpiranje prizadevanj za uporabo luninih materialov je želja, da se na Luni vzpostavijo bodisi začasna ali celo trajna človeška naselja - in to so številne koristi. Na primer, lunarne baze ali kolonije bi lahko zagotovile neprecenljivo usposabljanje in pripravo na misije na daljše cilje, vključno z Marsom. Razvoj in uporaba lunarnih virov bo verjetno pripeljala do velikega števila inovativnih in eksotičnih tehnologij, ki bi lahko bile koristne na Zemlji, kot je to veljalo za Mednarodno vesoljsko postajo.

Kot planetarni geolog me očara, kako so nastali drugi svetovi in ​​kakšne lekcije se lahko naučimo o oblikovanju in evoluciji našega planeta. In ker nekega dne upam, da bom dejansko osebno obiskal luno, me še posebej zanima, kako lahko uporabimo tamkajšnja sredstva, da bi človeško raziskovanje sončnega sistema bilo čim bolj ekonomično.

Uporaba in-situ virov

ISRU zveni kot znanstvena fantastika in zaenkrat je v veliki meri. Ta koncept vključuje identifikacijo, ekstrakcijo in predelavo materiala iz lunine površine in notranjosti ter pretvorbo v nekaj koristnega: kisik za dihanje, elektriko, gradbene materiale in celo raketno gorivo.

Mnoge države so izrazile ponovno željo po vrnitvi na luno. NASA ima na voljo številne načrte, Kitajska je januarja pristala na lunarni strani in ima trenutno aktivnega roverja, številne druge države pa imajo svoje znamenitosti na lunarnih misijah. Potreba po uporabi materialov, ki so že prisotni na Luni, postane bolj pereča.

Predvidevanje lunarnega življenja je gonilna tehnika in eksperimentalno delo, da bi ugotovili, kako učinkovito uporabiti lunarne materiale za podporo človeškemu raziskovanju. Evropska vesoljska agencija na primer načrtuje, da bo leta 2022 na lunarnem južnem polu pristala vesoljsko plovilo, da bi pod površino vrtala v iskanju vodnega ledu in drugih kemikalij. To plovilo bo imelo raziskovalni instrument, namenjen pridobivanju vode iz lunine zemlje ali regolita.

Razpravljali so celo o rudarjenju in pošiljanju helija-3, zaklenjenega v luninem regolitu. Helij-3 (neradioaktivni izotop helija) bi se lahko uporabljal kot gorivo za fuzijske reaktorje za proizvodnjo velikih količin energije pri zelo nizkih okoljskih stroških - čeprav fuzija kot vir energije še ni bila dokazana, in količina ekstraktive helij-3 ni znan. Kljub temu pa, čeprav je resnične stroške in koristi lunarnega ISRU še treba videti, je malo razlogov za mnenje, da se precejšnje sedanje zanimanje za rudarjenje lune ne bo nadaljevalo.

Treba je omeniti, da luna morda ni posebej primerna destinacija za rudarstvo drugih dragocenih kovin, kot so zlato, platina ali redki zemeljski elementi. To je posledica procesa diferenciacije, v katerem se razmeroma težki materiali potopijo in lažji materiali rastejo, ko je planetarno telo delno ali skoraj popolnoma staljeno.

To je v bistvu tisto, kar se dogaja, če pretresete epruveto, napolnjeno s peskom in vodo. Sprva se vse zmeša, potem pa se pesek na koncu loči od tekočine in se potopi na dno cevi. In tako kot za Zemljo, je večina luninih inventarjev težkih in dragocenih kovin verjetno globoko v plašču ali celo v jedru, kjer jih v bistvu ni mogoče doseči. Dejansko zato, ker manjša telesa, kot so asteroidi, na splošno niso podvržena razlikovanju, so takšni obetavni cilji za raziskovanje in pridobivanje rudnin.

Lunarna formacija

Luna ima posebno mesto v planetarni znanosti, ker je edino telo v sončnem sistemu, kjer so ljudje stopili na noge. Program NASA-jev Apollo v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je pokazal, da je na površje hodilo 12 astronavtov. Vzorci kamnin, ki so jih prinesli nazaj, in eksperimenti, ki so jih tam pustili, so omogočili boljše razumevanje ne samo naše lune, ampak tudi načina, kako se planeti na splošno oblikujejo, kot bi bilo mogoče drugače.

Iz teh misij in drugih v naslednjih desetletjih so se znanstveniki veliko naučili o luni. Namesto da bi rasli iz oblaka prahu in ledu, kot so to počeli planeti v sončnem sistemu, smo odkrili, da je naš najbližji sosed verjetno posledica velikega vpliva med proto-zemljo in objektom, ki ima velikost Marsa. Ta trk je povzročil veliko količino razbitin, od katerih so se nekatere kasneje združile v luno. Na podlagi analiz lunarnih vzorcev, naprednega računalniškega modeliranja in primerjav z drugimi planeti v sončnem sistemu smo se med mnogimi drugimi spoznali, da so kolosalni vplivi lahko pravilo, ne izjema, v prvih dneh tega in drugih planetarnih sistemov..

Izvajanje znanstvenih raziskav na Luni bi prineslo dramatično povečanje našega razumevanja, kako je nastal naš naravni satelit, in kakšni procesi delujejo na površini in znotraj nje, da bi izgledala tako, kot je.

Prihajajoča desetletja obetajo novo obdobje lunarnega raziskovanja, kjer ljudje tam živijo dalj časa, kar omogoča pridobivanje in uporaba luninih naravnih virov. S stalnim in odločnim prizadevanjem lahko Luna postane ne le dom prihodnjim raziskovalcem, temveč popolna odskočna deska, s katere lahko vzamemo naš naslednji velikanski preskok.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru Paula K. Byrneja. Preberite izvirni članek tukaj.