Добыча полезных ископаемых на Луне не за горами, и Геологическая служба США проводит оценку, чтобы понять природу, количество и качество доступных лунных ресурсов, основываясь на своей методологии оценки ресурсов на Земле.
Ласло Кестей, планетолог-вулканолог из научный центр астрогеологии Геологической службы США, назвал главным, что делает Геологическая служба США, — предоставляет надежную информацию с конечной целью составления чего-то вроде «карты перспектив», чтобы правительственные и частные организации могли принимать обоснованные решения относительно использования Луны.
Геологическая служба США предлагает общую методологию количественной оценки лунных ресурсов, сказал Кестей, внимательно изучив энергетические, минеральные и водные ресурсы на Луне, а затем классифицировав их с точки зрения их достоверности и возможности восстановления. «Ресурсы действительно есть. Это не научная фантастика», — сказал Кестей.
Учитывая наследие Геологической службы США, созданной в 1879 году, есть ли в процессе становления оттенок небесной «золотой лихорадки»? Можно ли провести паралель со старателями, размахивающими кирками и лихорадочно прокладывающими себе путь к богатству и славе? «Сходство есть. Для людей, ищущих золото, был большой риск. Многие из них не успели. Очень немногие заработали деньги, потеряли свои сбережения, а некоторые даже умерли», — сказал Кестей. «Надеюсь, мы сможем избежать умирающей части. Но в последнее время мы видим, что наши роботы-исследователи не добираются туда». Также Кестей указал на то, что во время «золотой лихорадки» деньги зарабатывали именно те, кто продавал еду, припасы, а также разную утварь для старателей.
«Главное, чем мы занимались последние несколько лет, — добавил Кестей, — это убеждались, что у нас есть методы и опыт, которые мы приобрели здесь, на Земле, применяя их к Луне». Кестей сказал, что он будет утверждать, что лунный реголит — верхний слой пыли, разрушенных камней и других связанных материалов — это одно большое месторождение, образцы которого уже были отобраны и проанализированы. «Мы были там и привезли части реголита. Мы понимаем, как она сформировалась и как видоизменяется».
Как подчеркивается в новом отчете Геологической службы США, существуют различные технологии для преобразования этого материала в полезные ресурсы, такие как строительные материалы и кислород, и необходимое для этого оборудование, вероятно, будет доступно для промышленного применения в течение следующих 30 лет.
Холодная ловушка невежества
С другой стороны, остаются без ответа ключевые вопросы о том, когда и как образовался водяной лед, который, как считается, существовал в полярных областях Луны. Этот лед, идеально подходящий для переработки в кислород и ракетное топливо, считается изолированным в «холодных ловушках», которые представляют собой постоянно затененные области Луны. На самом деле, команда NASA Artemis 3 нацелена на приземление на южном полюсе Луны с целью создания там базовых лагерей.
Но мало что известно о форме, количестве, качестве и распределении лунного льда. И в результате сложнее спланировать способ его извлечения. «У нас нет базы, чтобы приступить к разработке способа выкопать его из-под земли, потому что мы не знаем, как он туда попал», — подчеркнул Кестей. «Мы уверены, что лед есть, но сколько, насколько он глубок, как он перемешан, какие загрязняющие вещества во льду… мы не можем ответить прямо сейчас», — сказал он. По словам Кестея, необходимы новые «наземные данные». До тех пор лунный лед останется весьма спекулятивным ресурсом, который может быть как ограниченным, так и невозобновляемым.
Расследование VIPER
Намеченный к запуску в конце 2024 года, исследовательский марсоход NASA размером с тележку для гольфа, Volatiles Investigating Polar Exploration Rover или сокращенно VIPER, готовится к исследовательскому походу на южный полюс Луны. Кестей входит в команду VIPER и очень хочет получить новые данные. «VIPER вернет действительно полезную информацию», — сказал Кестей. «Может оказаться, что мы не найдем там льда, но даже это было бы невероятно информативно. Это помогло бы нам понять, где льда нет, когда мы думали, что он должен быть там, и помогло бы нам понять, где он есть».
Еще одной проблемой будет поиск способов запуска миссий, исследующих ледяные глубины лунных холодных ловушек. К счастью, на некоторых высоких горных хребтах около лунных полюсов в избытке находится солнечная энергия, и технология ее творческого использования уже отработана. Есть надежда, что в будущих исследованиях сверххолодных, постоянно затененных полярных регионов можно будет воспользоваться солнечными батареями, которые собирают и генерируют энергию от близлежащих постоянно освещенных хребтов.
По словам Кестея, солнечную энергию можно рассматривать как измеряемый, технически извлекаемый лунный ресурс — неограниченный ресурс, который постоянно пополняется.
Добыча гелия-3 – пока рано говорить
Еще один лунный энергетический ресурс, к которому присматривались на протяжении многих лет, — это тяжелый изотоп гелия, гелий-3. Обнаруженный в небольших количествах в солнечном ветре, он закрепился в лунном реголите благодаря 4 миллиардам лет бомбардировки Солнцем. И, как и водяной лед, эксперты подозревают, что гелий-3 и другие летучие вещества солнечного ветра, возможно сохраняются в более холодных регионах Луны, согласно отчету Геологической службы США.
Было высказано предположение, что гелий-3, добытый на Луне, мог бы питать будущие термоядерные реакторы здесь, на Земле, страдающей от нехватки энергии. Однако, как отмечается в отчете Геологической службы США о лунных ресурсах, «нет срочности в завершении формальной оценки» гелия-3 как лунного ресурса, потому что термоядерные реакторы находятся на стадии исследований, и неясно, будут ли те, которые используют гелий-3, производить электроэнергию в промышленных масштабах в ближайшие три десятилетия. На данный момент эксплуатация лунного гелия-3 может быть классифицирована как «предполагаемый неизвлекаемый ресурс», поясняется в отчете.
Больше исследований
Что касается редкоземельных элементов, широко используемых в электрических и электронных компонентах, лазерах, магнитных материалах и промышленных процессах, на Луне есть области, где концентрации выше, чем в других областях, сказал Кестей. Тем не менее, идея вернуть их на Землю может оказаться неудачной. «Нам нужно еще немного посчитать. Но на первый взгляд это не выглядит многообещающе», — высказал сомнения Кестей.
Заглядывая вперед, открытие Луны для подробного исследования и потенциальной добычи ресурсов улучшит соображения правительства и частных компаний по использованию ресурсов, доступных на небесном партнере Земли. «Это всего лишь часть исследования», — заключил Кестей. — Вас всегда ждут сюрпризы».
